Управління якістю сталі 110г13л на основі вдосконалення режиму розкислення і моделювання механічних властивостей - Автореферат

АВТОРЕФЕРАТ дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук Управління якістю сталі 110г13л на основі вдосконалення режиму розкислення і моделювання механічних властивостейАкадемік НАН України, доктор технічних наук, професор Гасик Михайло Іванович, Національна металургійна академія України, завідувач кафедри електрометалургії Офіційні опоненти: доктор технічних наук Медовар Лев Борисович, старший науковий співробітник, завідувач відділу електрошлакових технологій, Інститут електрозварювання ім. Київ. доктор технічних наук Тогобицька Даря Миколаївна, старший науковий співробітник відділу фізико-хімічних проблем металургійних процесів, Інститут чорної металургії ім. Захист дисертації відбудеться “02” листопаду 2004г., о 1230 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 08.084.03 Національної металургійної академії України за адресою: 49600, м. З дисертацією можна ознайомитися в бібліотеці Національної металургійної академії України за адресою: 49600, м.Приєднання України до західноєвропейської транспортної мережі означає інтеграцію в Європейське Співтовариство, тому участь нашої країни у створенні та розвитку залізничних транспортних коридорів має велике економічне і геополітичне значення та може стати реальним додатковим джерелом валютних надходжень до державного бюджету країни. Дисертаційна робота повязана з виконанням державної програми “Розробка наукових основ і дослідження фізико-хімічних особливостей оксидних систем для оптимізації шлакового режиму і технології виробництва марганцевих феросплавів з використанням різних видів сировини” (Г521F20000), оскільки для легування та розкислення високомарганцевої сталі 110Г13Л використовують марганцеві феросплави, а також з тематичними планами наукових досліджень Національної металургійної академії України. Для прогнозування механічних властивостей сталі 110Г13Л використано математичне моделювання з метою побудови поліноміальних моделей та використовувалося багатофакторне моделювання для прогнозування механічних властивостей залежно від хімічного складу сталі за теорією системи неполяризованих іонних радіусів (СНІР) д.т.н., проф. вперше визначено вплив вмісту залишкового алюмінію на формування неметалевих включень в сталі 110Г13Л; вміст [Al]залиш. в діапазоні від 0,011% до 0,075% впливає на тип неметалевих включень, що повязано зі зміною термодинамічної активності кисню у сталі; Особисто здобувачем визначені та вивчені фактори, що впливають на якість високомарганцевої сталі 110Г13Л, виконані дослідження фізико-хімічних процесів виплавки сталі за допомогою термодинамічного аналізу, реакцій кінцевого розкислювання металу алюмінієм; проведені металографічні дослідження морфології неметалевих включень в сталі розкисленої алюмінієм [1, 2, 10]; виконано фракційний газовий аналіз та кількісно визначено вміст кисню: звязаного з поверхнею зразка, розчиненого в металі, звязаного в металі в різні види неметалевих включень [6, 9]; розроблено математичні моделі для прогнозування хімічного складу: пяти-, трифакторні поліноміальні моделі та модель з використанням розкладу у ряд Фурє [3, 4, 5]; спрогнозовані з максимальною наближеністю показники механічних властивостей сталі 110Г13Л при використанні фізико-хімічної моделі [7, 8]; обґрунтовано економічну ефективність технології виплавки високомарганцевої сталі з удосконаленням режиму розкислення сталі алюмінієм та використанням фізико-хімічних параметрів моделі.Встановлено, що металургійна стадія технології виробництва відливок сталі 110Г13Л, яка діяла раніше, не завжди забезпечувала комплекс найвищих показників механічних властивостей металу хрестовин. Тому реакція розкислення вуглецем цього розплаву, який за вмістом Mn близький до сталі 110Г13Л, та константа рівноваги мають вид (3, 4): [C] [O] = CO, (3) 3 представлені дані про вміст кисню в різних формах його існування в зразках сталі: загальний вміст, включаючи поверхневий кисень та кисень порожневої поправки [O]1; вміст в зразку [O]2, включаючи поверхневий кисень за вирахуванням кисню порожневої поправки; порожнева поправка на вміст кисню [O]3; кількість кисню, адсорбованого поверхнею зразка [O]4; вміст кисню у включеннях [O]5. Одержані дані підтверджують головну концепцію досліджень про визначальний вплив вмісту елементів - розкислювачів і співвідношення компонентів металевого розплаву на процеси формування неметалевих включень і кінцевий склад неметалевих включень, що утворюються - продуктів розкислювання сталі. Аналітична залежність виду неметалевих включень від концентрацій марганцю з урахуванням складу продуктів розкислення сталі алюмінієм; це ілюструється залежністю рівноважного вмісту кисню від концентрацій алюмінію і марганцю.

Основний зміст роботи