TY - JOUR

T1 - Исследование физико-химических характеристик расплавов коррозионностойких сталей, легированных азотом

AU - Смирнов, Леонид Андреевич

AU - Гудов, Александр Геннадьевич

AU - Бурмасов, Сергей Петрович

AU - Орыщенко, А. С.

AU - Калинин, Г. Ю.

PY - 2020

Y1 - 2020

N2 - Методом крутильных колебаний тигля с металлом в обеспечивающей стабильное содержание азота в металле по ходу эксперимента атмосфере (80 % азота и 20 % гелия) исследованы физико-химические характеристики расплава легированной азотом стали марки 04Х20Н6Г11М2АФБ (марочное содержание азота 0,47 - 0,49 %). Используя чувствительность метода к агрегатному состоянию исследуемого вещества, при скорости нагрева 0,0033 - 0,0050 К/с экспериментально определены температуры ликвидуса стали марки 04Х20Н6Г11М2АФБ (1660 - 1666 К) и низкоазотистой стали ([N] = 0,063 %) с идентичным содержанием других элементов (1685 - 1690 К). Это позволило рекомендовать для расчетной оценки влияния азота на температуру ликвидуса сложно- и высоколегированных сталей значение коэффициента -60 К/% [N]. Вязкость расплава стали марки 04Х20Н6Г11М2АФБ ((11,5 ± 0,7)·10-7 м2/с) относительно высокая по сравнению с традиционными аустенитными сталями ((8,2 ± 0,2)·10-7 м2/с) при относительно небольшом парциальном влиянии азота. Методами высокотемпературной вискозиметрии установлена значительная неравновесность структурного состояния расплава стали марки 04Х20Н6Г11М2АФБ. Сравнительный анализ политерм и изотерм кинематической вязкости расплава стали 04Х20Н6Г11М2АФБ и ее низкоазотистого ([N] = 0,063 %) аналога позволил сделать вывод о том, что определяющую роль в уровне неравновесности расплава и низкой скорости ее релаксации играет присутствие азота при концентрациях, близких к насыщению. Это нашло подтверждение в результате специально поставленных экспериментов по насыщению азотом низкоазотистой стали, в ходе которых зафиксировано резкое возрастание неравновесности структурного состояния расплава с достижением концентрации азота в металле предельных значений (0,45 - 0,50 %). Отмечена принципиальная возможность повышения и стабилизации эксплуатационных свойств коррозионностойких сталей, легированных азотом, за счет снижения неравновесности структурного состояния расплава путем исключения превышения предельных для рассматриваемого химического состава значений концентраций азота.

AB - Методом крутильных колебаний тигля с металлом в обеспечивающей стабильное содержание азота в металле по ходу эксперимента атмосфере (80 % азота и 20 % гелия) исследованы физико-химические характеристики расплава легированной азотом стали марки 04Х20Н6Г11М2АФБ (марочное содержание азота 0,47 - 0,49 %). Используя чувствительность метода к агрегатному состоянию исследуемого вещества, при скорости нагрева 0,0033 - 0,0050 К/с экспериментально определены температуры ликвидуса стали марки 04Х20Н6Г11М2АФБ (1660 - 1666 К) и низкоазотистой стали ([N] = 0,063 %) с идентичным содержанием других элементов (1685 - 1690 К). Это позволило рекомендовать для расчетной оценки влияния азота на температуру ликвидуса сложно- и высоколегированных сталей значение коэффициента -60 К/% [N]. Вязкость расплава стали марки 04Х20Н6Г11М2АФБ ((11,5 ± 0,7)·10-7 м2/с) относительно высокая по сравнению с традиционными аустенитными сталями ((8,2 ± 0,2)·10-7 м2/с) при относительно небольшом парциальном влиянии азота. Методами высокотемпературной вискозиметрии установлена значительная неравновесность структурного состояния расплава стали марки 04Х20Н6Г11М2АФБ. Сравнительный анализ политерм и изотерм кинематической вязкости расплава стали 04Х20Н6Г11М2АФБ и ее низкоазотистого ([N] = 0,063 %) аналога позволил сделать вывод о том, что определяющую роль в уровне неравновесности расплава и низкой скорости ее релаксации играет присутствие азота при концентрациях, близких к насыщению. Это нашло подтверждение в результате специально поставленных экспериментов по насыщению азотом низкоазотистой стали, в ходе которых зафиксировано резкое возрастание неравновесности структурного состояния расплава с достижением концентрации азота в металле предельных значений (0,45 - 0,50 %). Отмечена принципиальная возможность повышения и стабилизации эксплуатационных свойств коррозионностойких сталей, легированных азотом, за счет снижения неравновесности структурного состояния расплава путем исключения превышения предельных для рассматриваемого химического состава значений концентраций азота.

KW - Alloying with nitrogen

KW - Corrosion-resistant steel

KW - Kinematic viscosity

KW - Liquidus temperature

KW - Melt

KW - Non-equilibrium

KW - Structural state

UR - https://www.elibrary.ru/item.asp?id=44158473

UR - http://www.scopus.com/inward/record.url?scp=85097201670&partnerID=8YFLogxK

U2 - 10.17073/0368-0797-2020-9-679-685

DO - 10.17073/0368-0797-2020-9-679-685

M3 - Статья

VL - 63

SP - 679

EP - 685

JO - Известия высших учебных заведений. Черная металлургия

JF - Известия высших учебных заведений. Черная металлургия

SN - 0368-0797

IS - 9

ER -