О раскислении и модифицировании углеродистой стали

Показано, что элементарные кристаллические ячейки основных продуктов раскисления и модифицирования углеродистой стали, δ‑феррита и аустенита не соответствуют принципу структурного и размерного соответствия Данкова – Конобеевского. Модифицирующие элементы Ba, Ca, Mg, Ce, Al повышают поверхностную энергию железоуглеродистого расплава, связывая поверхностно‑активный кислород. Раскислители соединяют в оксиды растворенный (свободный) кислород, а модификаторы – адсорбированный кислород. Модифицирование стали является наноструктурным процессом, в котором модифицирующие элементы рафинируют элементарные нанокристаллы железа от адсорбированных атомов кислорода и водорода. Модифицирующие элементы снижают концентрацию растворенного водорода, что способствует модифицирующему эффекту. Самым сильным раскислителем и модификатором углеродистой стали является магний.

1. Солнцев Ю. П., Андреев А. К., Гречин Р. И. Литейные хладостойкие стали. М.: Металлургия, 1991. 175 с.

2. Шульте Г. Ю., Снежной Р. Л., Жуков А. А. и др. Активность, дезактивация и реактивация неметаллических включений как центров кристаллизации // Литейное производство. 1992. № 11. С. 3–6.

3. Гольдштейн Я. Е., Мизин В. Г. Инокулирование железоуглеродистых сплавов. М.: Металлургия, 1993. 416 с.

4. Кульбовский И. К., Богданов Р. А. Факторы, влияющие на структуру графита в отливках из чугуна // Металлургия машиностроения. 2006. № 5. С. 19–21.

5. Марукович Е. И., Стеценко В. Ю. Модифицирование сплавов. Минск: Беларуская навука, 2009. 192 с.

6. Стеценко В. Ю. Теоретические и технологические основы получения заготовок повышенной износостойкости из силуминов с высокодисперсной инвертированной структурой: автореф. дис. ... д‑р техн. наук. Минск, 2021. 60 с.

7. Свойства элементов: справ. / Под ред. М. Е. Дрица. М.: Металлургия, 1985. 672 с.

8. Физико‑химические свойства окислов: справ. / Под ред. Г. В. Самсонова. М.: Металлургия, 1978. 472 с.

9. Самсонов Г. В., Винницкий И. М. Тугоплавкие соединения: справ. М.: Металлургия, 1976. 560 с.

10. Свойства, получение и применение тугоплавких соединений: справ. / Под ред. Т. Я. Косолаповой. М.: Металлургия, 1985. 928 с.

11. Свойства элементов. Ч. 1. Физические свойства: справ. / Под ред. Г. В. Самсонова. М.: Металлургия, 1976. 600 с.

12. Марукович Е. И., Стеценко В. Ю. Наноструктурная теория металлических расплавов // Литье и металлургия. 2020. № 3. С. 7–9.

13. Константы взаимодействия металлов с газами: справ. / Под ред. Б. А. Колачева и Ю. В. Левинского. М.: Металлургия, 1987. 368 с.

14. Марукович Е. И., Стеценко В. Ю., Стеценко А. В. К теории кристаллизации металлических расплавов // Металлургия машиностроения. 2022. № 1. С. 31–33.

15. Диаграммы состояния двойных и многокомпонентных систем на основе железа: справ. / Под ред. О. А. Банных и М. Е. Дрица. М.: Металлургия, 1986. 440 с.

16. Голубцов В. А., Лунев В. В. Модифицирование стали для отливок и слитков. Челябинск – Запорожье: ЗНТУ, 2009. 356 с.

17. Жуховицкий А. А., Шварцман Л. А. Физическая химия. М.: Металлургия, 2001. 688 с.

18. Линчевский Б. В. Вакуумная металлургия стали и сплавов. М.: Металлургия, 1970. 258 с.

19. Антонова М. М. Свойства гидридов металлов: справ. Киев: Наукова думка, 1975. 128 с.

20. Неймарк В. Е. Модифицированный стальной слиток. М.: Металлургия, 1977. 200 с.