СПбГПУ:

А. А. Казаков, докт. техн. наук, профессор, kazakov@thixomet.ru

Д. А. Любочко, инженер

С. В. Рябошук, ассистент

Л. С. Чигинцев, инженер

На примере высокопрочной низколегированной стали показаны новые возможности автоматизированного метода рентгеновского микроанализа для оценки загрязненности стали неметаллическими включениями. Исследовали большое количество включений, которое можно сопоставить с этой характеристикой при анализе методами оптической микроскопии на площади 25 мм², что дало достоверную информацию не только об объемной доле и размеру, но и об элементном составе каждого из обнаруженных веществ. Все включения были разделены по составу на группы, для каждой из которых характерны соответствующая природа образования и особенности эволюции при прохождении по сталеплавильному переделу. Решая обратную задачу термодинамического моделирования в условиях локального равновесия, по среднему составу включений в каждой группе определили концентрации реагентов в стальном расплаве, из которого образовались включения определенного состава. Новизна подхода состоит в том, что полученные базы состава включений наряду с большим количеством анализируемых частиц в сочетании с методами термодинамического моделирования позволяют определить природу включений с учетом всего многообразия теплофизических, гидродинамических и физико-химических процессов, протекающих в жидкой и затвердевающей стали. Полученные данные по объемной доле, размеру и составу включений обеспечивают необходимое описание процессов раскисления и модифицирования по ходу сталеплавильного передела и могут быть использованы для обоснованного совершенствования технологии.

1. Григорович К. В., Красовский П. В., Трушникова А. С. Анализ неметаллических включений — основа контроля качества стали и сплавов // Аналитика и контроль. 2002. Т. 6, № 2. С. 133.
2. Шахпазов Е. Х., Зайцев А. И., Зинченко С. Д., Родионова И. Г., Ефимов С. В., Шапошников Н. Г. Новые металлургические процессы и проблема неметаллических включений в стали // Сталь. 2005. № 11. С. 137.
3. Дуб А. В., Баруленкова, Н. В. Морозова Т. В., Ефимов С. В., Филатов В. Н., Зинченко С. Д., Ламухин А. М. Неметаллические включения в низколегированной трубной стали // Металлург. 2004. № 4. С. 67–73.
4. Vanovsek W., Bernhard C., Fiedler M., Posch G. Influence of aluminum content on the characterization of microstructure and inclusions in high-strength steel welds // Weld World. 2013. Vol. 57. P. 73–83.
5. Taniguchi T., Saton N., Saito Y. Investigation of Compositional Change of Inclusions in Martensitic Stainless Steel during Heat Treatment by Newly Developed Analysis Method // ISIJ International. 2011. Vol. 51, N 12. P. 1957–1966.
6. Maddalena R., Research V. Advanced SEM Methodology for Tracking Reoxidation in the Tundish // AISTech Conference Proceed. — Warrendale, 2013.
7. Bale C. W., Chartrand P., Degterov S. A., Eriksson G., Hack K., Ben Mahfoud R., Melançon J., Pelton A. D., Petersen S. FactSage Thermochemical Software and Databases // Calphad. 2002. Vol. 26. N 2. P. 189–228.
8. Жучков В. И., Шешуков О. Ю., Лозовая Е. Ю., Маршук Л. А. Современные методы ввода модификаторов в расплавы чугуна и стали // Сб. докладов Литейного консилиума № 1 «Модифицирование как эффективный метод повышения качества чугунов и сталей». — Челябинск : Челябинский дом печати, 2006. C. 52.
9. Михайлов Г. Г. Фазовые превращения в жидкой магнийсодержащей стали // Вестник ЮУрГУ. Сер. Металлургия. 2005. Т. 43, № 3. С. 96–101.