О кристаллизации карбида титана из расплавов триады железа
- Авторы: Овчаренко П.Г1, Чекмышев К.Э2, Мокрушина М.И1, Ладьянов В.И1
-
Учреждения:
- Научный центр металлургической физики и материаловедения ФГБУН «Удмуртский федеральный исследовательский центр УрО РАН» (НЦ МФМ УдмФИЦ УрО РАН)
- Институт механики ФГБУН «Удмуртский федеральный исследовательский центр УрО РАН (ИМ УдмФИЦ УрО РАН)
- Выпуск: № 1 (2023)
- Страницы: 45-52
- Раздел: Статьи
- URL: https://journals.rcsi.science/0869-5733/article/view/147938
- DOI: https://doi.org/10.31857/S086957332301007X
- EDN: https://elibrary.ru/BLBYCR
- ID: 147938
Цитировать
Аннотация
Приведены результаты термодинамической оценки вероятности кристаллизации карбида титана из железоуглеродистых расплавов. В качестве критерия кристаллизации выбрана энергия Гиббса соответствующей химической реакции. Определено влияние состава расплава и его температуры на процесс формирования частиц карбида титана. Легирование отливок из сплавов на основе металлов группы железа карбидом титана, образующимся в расплаве в результате реакции самораспространяющегося высокотемпературного синтеза между компонентами лигатуры (титан, сажа), позволяет получить дисперсные частицы TiC размером 4-8 мкм, что приводит к увеличению микротвердости материалов на 20-30 %.
Об авторах
П. Г Овчаренко
Научный центр металлургической физики и материаловедения ФГБУН «Удмуртский федеральный исследовательский центр УрО РАН» (НЦ МФМ УдмФИЦ УрО РАН)
Email: ovcpg@yandex.ru
К. Э Чекмышев
Институт механики ФГБУН «Удмуртский федеральный исследовательский центр УрО РАН (ИМ УдмФИЦ УрО РАН)
Email: ovcpg@yandex.ru
М. И Мокрушина
Научный центр металлургической физики и материаловедения ФГБУН «Удмуртский федеральный исследовательский центр УрО РАН» (НЦ МФМ УдмФИЦ УрО РАН)
Email: ovcpg@yandex.ru
В. И Ладьянов
Научный центр металлургической физики и материаловедения ФГБУН «Удмуртский федеральный исследовательский центр УрО РАН» (НЦ МФМ УдмФИЦ УрО РАН)
Автор, ответственный за переписку.
Email: ovcpg@yandex.ru
Список литературы
- Чернышов, Е.А. Теоретические основы литейного производства. Теория формирования отливки / Е.А. Чернышов, А.И. Евстигнеев. - М.: Машиностроение, 2015. 480 с.
- Специальные способы литья: справочник / В.А. Ефимов, Г.А. Анисович, В.Н. Бабич [и др.]; под общ. ред. В.А. Ефимова. - М.: Машиностроение, 1991. 436 с.
- Пат. 2207218: МПК В22D 27/18. Способ изготовления композиционных чугунных отливок / Сильман Г.И., Серпик Л.Г., Гурин С.С., Дмитриева Н.В. Опубл. 27.06.2003.
- Пат. 2739898: МПК С22С 1/02, С22С 32/00, В22F 3/23. Способ получения композиционного металлического сплава, содержащего карбид титана / Якушев О.С., Ладьянов В.И., Кузьминых Е.В., Таныгин С.В., Овчаренко П.Г., Таныгин И.В., Мокрушина М.И., Карев В.А. Опубл. 29.12.2020.
- Haimin Ding. The influence of forming processes on the distribution and morphologies of TiC in Al-Ti-C master alloys / Haimin Ding, Xiangfa Liu, Lina Yu, Guoqun Zhao // Scripta Mater. 2007. V.57. Р.575-578. https://doi.org/10.1016/j.scriptamat.2007.06.028.
- Овчаренко, П.Г. Формирование борида титана в поверхностном слое отливок из железоуглеродистых сплавов / П.Г. Овчаренко, А.Ю. Лещев, К.Э. Чекмышев, Т.М. Махнева // Металлы. 2017. №6. С. 88-92.
- Gowtam, D.S. In situ TiC-reinforced austenitic steel composite by self-propagating high temperature synthesis / D.S. Gowtam, M. Ziyauddin, M. Mohape, S.S. Sontakke, V.P. Deshmukh, A.K. Shan // Intern. J. Self-Propagating High-Temperature Synthesis. 2007. V.16. №.2. P. 70-78. https://doi.org/10.3103/S1061386207020033.
- Луц, А.Р. Самораспространяющийся высокотемпературный синтез алюминиевых сплавов / А.Р. Луц, А.Г. Макаренко. - Самара: Самар. гос.техн. ун-т, 2008. 175 с.
- Birol, Y. Grain refining efficiently of Al-Ti-C alloys / Y. Birol //j. Alloys and Comp. 2006. V.422. Р. 128-131. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2005.11.059.
- Кандалова, Е.Г. In situ технологии получения композита Al-TiC / Е.Г. Кандалова, В.И. Никитин, A.T. Макаренко, Ли Пыцзе // Вест. СамГТУ: технические науки. 2005. №32. С.95-101.
- Liu Xiangfa. The relationship between microstructure and refining performance of Al-Ti-C master alloys / Liu Xiangfa, Wang Zhenqing, Zhang Zuogui, Bian Xiufang // Mater. Sci. Eng. 2002. V. 332A. P. 70-74. https://doi.org/10.1016/S0921-5093(01)01751-8.
- Пантелеева, А.В. Модифицирование алюминия упрочняющими фазами TiB2 и TiC методом СВС в расплаве / А.В. Пантелеева, Р.М. Никонова // Химическая физика и мезоскопия. 2019. Т. 21. №1. С.65-69.
- Кипарисов, С.С. Карбид титана: получение, свойства, применение / С.С. Кипарисов, Ю.В. Левинский, А.П. Петров. - М.: Металлургия, 1987. 216 с.
- Бабаскин, Ю.З. Структура и свойства литой стали / Ю.З. Бабаскин. - К.: Наукова думка, 1980. 240 с.
- Амосов, А.П. Применение процесса самораспространяющегося высокотемпературного синтеза для получения композиционных керамико-металлических порошков на основе карбида титана и железа / А.П. Амосов, А.Р. Самборук, И.В. Яценко, В.В. Яценко // Вест. Перм. нац. исслед. политех. ун-та. Машиностроение, материаловедение. 2018. Т. 20. №4. С. 5-14.
- Чугун: справ. изд. / Под ред. А.Д. Шермана и А.А. Жукова. - М.: Металлургия, 1991. 576 с.
- Гарбер, М.Е. Износостойкие белые чугуны: свойства, структура, технология, эксплуатация / М.Е. Гарбер. - М.: Машиностроение, 2010. 280 с.
- Ривлин, Ю.И. Металлы и их заменители / Ю.И. Ривлин, М.А. Коротков, В.Н. Чернобыльский. - М.: Металлургия, 1973. 440 с.
- Куликов, И.С. Раскисление металлов / И.С. Куликов. - М.: Металлургия, 1975. 504 с.
- Казачков, Е.А. Расчеты по теории металлургических процессов: Учеб.пособие для вузов / Е.А. Казачков. - М.: Металлургия, 1988. 288 с.
- Григориан, В.А. Физико-химические расчеты электросталеплавильных процессов / В.А. Григориан, А.Я. Стомахин, А.Г. Понаморенко [и др.]. - М.: Металлургия, 1989. 288 с.
- Sigworth, G.K. The thermodynamics of liquid dilute iron alloys / G.K. Sigworth, J.F. Elliot // Metal Sci. J. 1974. V.8. №9. P. 298-310. https://doi.org/10.1179/msc.1974.8.1.298.
- Снитко, Ю.П. [Без назв.] / Ю.П. Снитко, Ю.Н. Суровый, Н.П. Лякишев // Д АН СССР. 1983. Т. 268. №5. С. 115-117.
- Овчаренко, П.Г. Термодинамическая оценка процесса кристаллизации боридов и карбидов из железоуглеродистых борсодержащих расплавов / П.Г. Овчаренко, В.И. Ладьянов, К.Э. Чекмышев // Металлы. 2020. №6. С. 90-95.
- P.G. Ovcharenko, V.I. Lad'yanov, K.E. Chekmyshev, "Thermodynamic estimation of the solidification of borides and carbides from boron-containing iron-carbon melts".Russian Metallurgy (Metally). 2020. №11. P.1320-1325.
- Марочник сталей и сплавов / А.С. Зубченко, М.М. Колосков, Ю.В. Каширский [и др.]; под общ. ред. А.С. Зубченко. - 2-е изд., доп. и испр. - М.: Машиностроение, 2003. 784 с.
- Диаграммы состояния двойных и многокомпонентных систем на основе железа: справ. изд. / О.А. Банных, П.Б. Будберг, С.П. Алисова [и др.] - М.: Металлургия, 1986. 440 с.