1 (122) 2016 · № 1 (122) 2016 published since january, 1985 4 times a year editorial board ......

Международный научно-теоретический и производственный журнал

№ 1 (122)2016

И В

А А а е а

. . а. . А о , . М. о е о ( а . . е .),

. М. е о (о . е .), . . , . . Ме о а , . А. Мо а , А. . е ,

А. . о , . А. а о а о ( . . . а о а, е , а а),

М. . а ( Ме А , е о е о , а а), . М. а ( - е а о , е ), . . о о а ( « », е , а а),

А. . е о ( « а а», а о о е, а а),

А. А. о ( о , а а)М А

А . А е

( - о а , а , а ), . М. е

( . . . а о а, е , а а), . .

(М , Мо а, ), А. А.

(МА - , Мо а, ), .

( - е а о е о ., а, о е ), . . Ме а

( а . е е а . е ., Ма , а ), А. М е

( - а о о , а а а), . . а

( . . . а о а, е , а а), . . а е

( - е а о е . е о . е а о , о , о а ),

. ( а .- е о . - , а ),

а а е е о- о о - , е , а

е е а о а а а а е а а

е о а . . . а о а А Ме а о а а о а « а а» ( а е )

А е е а а а, 03680, . е -150,

. а а Ма е а, 11 е о а

. . . а о а А а е ./ а : (38044) 200 82 77; 200 54 84

е .: (38044) 205 22 07 E-mail: [email protected]

www.patonpublishinghouse.comе а

. М. е о, . А. а е а е а

. . е а е о, . . е е а, А. . ае е о о о а е о е а

6185 о 31.05.2002 ISSN 2415-8445

а о е е е е е М а а а о

о а е е е е е е е е е а е а е а о а а а

о а е а. а о е а е е а а е а о е а а а о е е о е е е

е а о о о а

© А а , . . . а о а А а , МА « а а», 2016

СОДЕРЖАНИЕ

Журнал переиздается в полном объеме на английском языке под названием«Advances in Electrometallurgy» (ISSN 1810-0384)

издательством «Camdridge International Science Publishing», Великобританияwww.cisp-publishing.com

100- е о о е . . Ме о а а ........................................ 3

ЭЛЕКТРОШЛАКОВАЯ ТЕХНОЛОГИЯМе а . . е А. . а а . . А.А. М . . а . . о о о е а е а а о о о о а о о о е о ............................ 7

а . . а а .А. а е А. . а А. . е . . е о а о а а а а е ....... 16

ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВЫЕ ПРОЦЕССЫе .М. А . . а . . е . .

е е А. . е е .А. . . а о а а о о о а а, е о а о о о о , о е о о о о о

е о о- е о о е е а а ............................................................... 21М А. . . . е . . А А. .

а е .М. е о о о о е а о о а а а е е о а а о о о

а а -6 ................................................................................................ 26

ПЛАЗМЕННО-ДУГОВАЯ ТЕХНОЛОГИЯе . . е .М. а а .А. е о а е а е а о а о о о о а : ео а а

( о . а 1) ......................................................................................... 32

ОБЩИЕ ВОПРОСЫ МЕТАЛЛУРГИИе .М. е . . . . а .М.

а о е е а о а о е о а е о о а е а .................................................................................. 38

ЭЛЕКТРОМЕТАЛЛУРГИЯ СТАЛИ И ФЕРРОСПЛАВОВе . . А. . е . . М. .

о а о е о о е е е а е а а а е а е о- а о а ....................................................... 44

НОВЫЕ МАТЕРИАЛЫ А. . е . . Ме е . . а .А.

е о а о ое о е е е а о е а о е е а о о а о о о ...................................................... 51

ЭНЕРГОРЕСУРСОСБЕРЕЖЕНИЕа е А. . М е . . а е . . а . .

е .А. А. . а М.А. о о е о- е а о а е а е а о о о о о а а о а е о а ...................................... 58

ИНФОРМАЦИЯе .А. 6- Ме а о а о е е о

о е о а е а е о е о о о е а «SteelSim-2015» ............................................................................... 65а .А. о о ..................................................................................... 68

In ternat ional Scient i f ic -Theoret ica l and Product ion Journal

№ 1 (122)2016

Published since January, 19854 times a year

EDITORIAL BOARDEditor-in-Chief

B. E. PatonS.V. Akhonin, G. М. Grigorenko (vice-chief ed.),

D. М. Dyachenko (exec. secr.), I. V. Krivtsun,L. B. Меdоvаr, B. А. Моvchan, A. S. Pismenny,

A. I. Ustinov, V. A. Shapovalov(PWI of the NASU, Kyiv, Ukraine),

M. I. Gasik (NMetAU, Dnipropetrovsk),O. M. Ivasishin (Institute of Metal Physics, Kyiv, Ukraine),

P. I. Loboda (NTUU «KPI», Kyiv, Ukraine),А. N. Petrunko (Institute of the Titan,

Zaporozhye, Ukraine),A. A. Troyansky (DonNTU, Donetsk, Ukraine)

THE INTERNATIONALEDITORIAL COUNCIL

D. Ablitzer(Universite de Lorraine, Nansy, France),

G. М. Grigorenko(PWI of the NASU, Kyiv, Ukraine),

K. V. Grigorovich(MISIS, Moscow, Russia),

A. A. Iljin(MATI, Moscow, Russia),

B. Koroushich(IMT, Ljubljana, Slovenia),

S. F. Мedina(CENIM, Madrid, Spain),

А. Мitchell(University of British Columbia, Canada),

B. E. Paton(PWI of the NASU, Kyiv, Ukraine),

Ts. V. Rаshеv(Institute of Metals Science, Sofia, Bulgaria),

J. Foct(Universite de Lille, France),

Zhouhua JiangNorth-Eastern University, Shenyang, China

FoundersThe National Academy of Sciences of Ukraine

The E. O. Paton Electric Welding InstituteInternational Association «Welding» (Publisher)

AddressThe E. O. Paton Electric Welding Institute, NASU,11, Kazimir Malevich Str., 03680, Kyiv, Ukraine

Tel./Fax: (38044) 200 82 77; 200 54 84Tel.: (38044) 205 22 07

E-mail: [email protected]

EditorsD. М. Dyachenko, N. A. Pritula

Electron galleyL. N. Gerasimenko, T. Yu. Snegiryova, A. I. Sulima

State Registration CertificateKV 6185 of 31.05.2002

ISSN 2415-8445All rights reserved.

This publication and each of the articles contained here inare protected by copyright

Permission to reproduce material contained in this journalmust be obtained in writing from the Publisher

© NAS of Ukraine, The E. O. Paton Electric Welding Institute, International Association «Welding», 2016

CONTENTS

«Sovremennaya Elektrometallurgiya» journal (Electrometallurgy Today)is published in English under the title of «Advances in Electrometallurgy»

by Camdridge International Science Publishing, United Kingdomwww.cisp-publishing.com

To the 100th birthday anniversary of B.I. Medovar .................................... 3

ELECTROSLAG TECHNOLOGYedovar .B. Stov chenko . . Kaida . . olishko . . otsnyi V.V. Gladilin S. u. New approach to the improvement of

uality of billets for manufacture of high-strength rails .............................. 7Biktagirov F.K. Sha ovalov V. . Gnatushenko .V. gnatov . . Grishchenko T. . Electroslag surfacing of copper ..................................... 16

ELECTRON BEAM PROCESSESGrigorenko G. . khonin S.V. o oda . . Grigorenko S.G. Severin . u. Bere os V. . Bogo ol u. . Structure and properties of titanium alloy, alloyed with boron, produced by the method of electron beam remelting .............................................................................. 21

ikitchik .V. Rudoy u.E. Grushetsky .V. khtyrsky . . Ro anenko . . Effect of multi-layer condensation coatings on characteristics of titatinium alloy VT-6 damping ........................................ 26

PLASMA-ARC TECHNOLOGYSheiko .V. Grigorenko G. . Sha ovalov V. . Alloying of steels and alloys with nitrogen from the arc plasma. Theory and practice (Review. Part 1) ........................................................................................... 32

GENERAL PROBLEMS OF METALLURGYGrigorenko G. . Sheiko .V. Ko in R.V. o arin u. . Interaction of two-atom gases with copper under conditions of plasma heating ......................................................................................................... 38

ELECTROMETALLURGY OF STEEL AND FERROALLOYSu odelov V. . S irnov . . Ku ersky S.V. Goryuk .S.

Innovation approaches and exible solutions for metal pouring at the metallurgical micro-plants ........................................................................... 44

NEW MATERIALSstinov . . Fesyun E.V. elnichenko T.V. Khokhlova u. .

Deformation behavior of vacuum condensates of copper and nickel in nanostructured state ..................................................................................... 51

ENERGY-RESOURCES SAVINGBogachenko .G. ishchenko . . Braginets V. . Galinich V. .

eilo . . yutyi . . Frid an . . Saving of electric power at the arc steel melting furnaces of direct current with graphitized cored electrodes ..................................................................................................... 58

INFORMATIONVolchenkov E. . VI International Conference on modeling of metallurgical processes in steel production «SteelSim-2015» .................... 65In memory of Boiko G.A. ............................................................................. 68

3

К 100-летию СО ДНЯ РОЖДЕНИЯ Б.И. МЕДОВАРА

29 марта 2016 г. испол-няется сто лет со дня рождения украинского ученого-металлурга, пионера современного электрошлакового пе-реплава академика Н Н Украины Бориса Израи-левича Медовара.

Б.И. Медовар один из ярких представите-лей Патоновской науч-

ной школы, достойный ученик и соратник вгения Оскаровича и Бориса вгеньевича Патонов прак-тически всю жизнь, за исключением двух военных лет Второй мировой войны, проработал в Инсти-туте электросварки им. .О. Патона Националь-ной академии наук Украины. еловек своего вре-мени, он рос и развивался вместе с ССС , пережил его расцвет, затем распад, продолжал работать в независимом Украинском государстве, показывая новые научные результаты даже в последние годы своей жизни. В Интернете, энциклопедиях совет-ского времени и независимой Украины подробно освещены основные достижения, награды и зва-ния ученого, приведенные в конце статьи.

Попытаемся вспомнить незаурядную личность и, следуя собственным оценкам Б.И. Медовара, которые он неоднократно высказывал в кругу уче-ников и коллег, расскажем о его жизненном пути и достижениях, становлении ученого-сварщика, металловеда и металлурга.

Начинал Б.И. Медовар в Институте электро-сварки как исследователь сварочных процессов.

ронтовик танкист, он гордился тем, что сварка наклонным электродом и соответствующие терми-ны из уставов бронетанковых войск о построении машин «углом вперед» и «углом назад» введены в сварочную и технику и терминологию с его пода-чи. После войны ученый трудился над созданием оборудования и технологии сварки газопроводных труб большого диаметра на арцызском трубном заводе. Эта работа в 1950 г. отмечена Сталинской премией. Специалистам-«трубникам» хорошо известно, что и сегодня сварка труб большого диаметра осуществляется на принципах, разра-ботанных Б.И. Медоваром в середине прошлого века. Отдельной яркой страницей его творческой

жизни были изыскания в области сварки аусте-нитных сталей и сплавов. го монография «Свар-ка жаропрочных аустенитных сталей и сплавов» переиздавалась три раза и по признанию многих сварщиков, особенно связанных с атомной энер-гетикой, служила им повседневным настольным пособием. Весьма поучительной и широко из-вестной в кругах сварщиков и металловедов ста-ла история о защите Б.И. Медоваром докторской диссертации. В 19 0 г. в качестве диссертации он защищал второе издание упомянутой книги. Нео-жиданно в Ученый Совет потоком пошли резко отрицательные отзывы, в которых утверждалось, что соискатель должен быть лишен кандидатской степени, а уж о докторской и подавно говорить нельзя. Нынешним соискателям ученых степеней, обычно защищающим диссертации без «черных» шаров, трудно представить себе, когда почти треть Совета голосует против, а положительный резуль-тат решает всего один голос. Во всяком случае, после этого случая ни сварщики, ни металловеды не защищали докторские диссертации на основа-нии книг.

елезный характер Бориса Израилевича в пол-ной мере проявился в это время. Вспоминая его академик неоднократно подчеркивал, что высто-ять ему помогли коллеги и, прежде всего, дирек-тор Института друг и учитель Борис вгенье-вич Патон.

Непрост был переход от сварки к металлур-гии. Долгие годы Б.И. Медовар продолжал вести параллельно исследования как сварщик, так и ме-таллург, создавая неизвестный к тому времени ме-таллургический процесс электрошлаковый пе-реплав (ЭШП). И все-таки стремление к новому, возможность создавать абсолютно прогрессивные технологии и оборудование победили. Шаг за ша-гом ученый сокращал работы над сварочными проблемами и все больше сосредотачивал свои поиски и усилия учеников на создании и развитии ЭШП. Сегодня трудно себе представить, но со-временный ЭШП был рожден именно в г. иеве в Институте электросварки и начал свое побед-ное шествие по миру. В 1958 г. на апорожском электрометаллургическом заводе «Днепроспец-сталь» и раматорском заводе тяжелого маши-ностроения «Н М » заработали первые в мире печи ЭШП, а в 19 3 г. продана во ранцию ли-

4

цензия на использование отечест венной техноло-гии. Долгие годы Ин-ститут электросварки и коллектив, руководимый Б.И. Медоваром, были в мире лидерами в этой области металлургии. Печи ЭШП, созданные на основании их последу-ющих разработок, про-даны в СШ , Швецию, Германию, Японию и

страны восточной вропы. По оценкам Бори-са Израилевича вершиной успеха для него и его учеников была уникальная печь для получения 40-тонных листовых слитков ЭШП, построенная в Японии по лицензии ИЭС.

Следует отметить, что ЭШП стал металлурги-ческой базой для создания мощного подводного флота в ССС . Ничего подобного не имели СШ и другие страны. Немало иных применений во-енного назначения нашел ЭШП и дома и за гра-ницей, в частности, для производства танковых пушек. Интересно, что в 1991 г. в иев приехал американский журналист, чтобы сфотографиро-вать Б.И. Медовара на фоне танка -34 во дворе первого корпуса Института. Этот танк памят-ник Патоновцам, создавшим с .О. Патоном их производство в годы Отечественной войны. Но американец в короткой заметке подчеркнул то, что благодаря купленной в Институте электросварки лицензии на технологию ЭШП полых слитков американские танки не уступали советским.

Шли годы и, как это неоднократно происхо-дило, лидерство удержать не удалось. Гонка во-оружений и все большее сосредоточение усилий коллектива ИЭС на решении прикладных проблем военно-промышленного комплекса замедлили поисковые работы. В результате в независимой Украине в начале нового периода жизни и рабо-ты ученый и его соратники столкнулись с тем, что конкуренты продвинулись далеко вперед в созда-нии новых шлаков, новых конструкций печей и источников питания, моделировании ЭШП. ем не менее Б.И. Медовару удалось и в этот непро-стой период создать спектр новейших технологий ЭШП с прямой переработкой жидкого металла, разработать принципиально новое оборудование и реализовать его в промышленности.

Особенности характера Бориса Израилевича проявлялись при общении как со знакомыми, так и незнакомыми, с подчиненными и вовсе незави-сящими от него людьми. Он был человеком увле-

кающимся, иной раз не очень выбирал выражения, но всегда старался поддерживать людей. Именно поэтому он воспитал десятки кандидатов и докторов наук. елание и готовность помогать людям, как неоднократно подчеркивал сам Б.И. Медовар, он пе-ренял у Патонов. Особенно эта черта характера про-явилась в те годы, когда он как депутат Верховного Совета Украины, вел прием избирателей и старался помочь людям в их борьбе с бюрократической ма-шиной советского государства.

О многом говорит и такой факт. Готовясь к перво-му своему выступлению в СШ на симпозиуме по ЭШП (19 7 г.), он часами репетировал свой доклад и с помощью магнитофона корректировал произно-шение английского языка, выученного по самоучи-телю. Интересно, что он мог читать и общаться без переводчиков с коллегами не только в англоязычных странах, но и в Германии и во ранции, читал в под-линниках зарубежные научные статьи. Постоянное и целеустремленное самообучение было еще одной характерной чертой Медовара. Уже будучи признан-ным ученым он не стеснялся учиться у молодых, ни-когда не скрывал, если не знал чего-либо.

Борис Израилевич неоднократно подчеркивал, что его самым близким другом и помощником всю жизнь была жена рида ьвовна, с которой они прожили вместе с 1938 г.

На авказском фронте, 1942 г.

Печь У-43 М для производства листовых слитков массой до 9 т на шведской фирме « веста», Швеция, 1970 г.

5

Учеников и соратников академика не раз пора-жала его интуиция и способность, что называется «на кончике пера», находить решения сложней-ших проблем. Например, уже в последнюю чет-верть своей жизни он создал за своим рабочим столом низкоуглеродистую броневую сталь, сме-ло понизив почти вдвое содержание углерода по сравнению с общепринятым уровнем 0,35...0,4 %, предложил состав нового шлака для наплавки валков и решился на считавшуюся невозможной закалку с отпуском низкоуглеродистой стали типа 09Г2С. Во всех этих случаях практика блестяще подтвердила смелые догадки ученого.

Нельзя не отметить вклад Б.И. Медовара в из-дательскую деятельность. Он оставил потомкам десятки книг, сотни статей, более тысячи патен-тов. Был инициатором создания в 1975 г. сборника «Проблемы специальной электрометаллургии», впоследствии (1985 г.) преобразованного в жур-нал, который сейчас издается под названием «Со-временная электрометаллургия». Многие годы

Б.И. Медовар был заместителем главного редакто-ра этого журнала.

В заключение отметим, что и сегодня ряд разра-боток Б.И. Медовара и его учеников еще не превзой-дены никем в мире. Это, прежде всего, технология ЭШП полых слитков, обеспечивающая получение литого металла с физико-механическими свойства-ми на уровне кованого металла. Не имеет и сегод-ня равных технология ЭШП листовых слитков для прокатки особо толстого листа из высокопрочных сталей. Дело ученого живет и развивается во всем мире. Несмотря на хорошо понятные трудности нынешнего времени продолжаются исследования электрошлаковых процессов и в Институте электро-сварки. В частности, созданная еще при жизни Б.И. Медовара технология двухконтурного ЭШП нашла применение при производстве биметаллов и полу-чении слитков жаропрочных сплавов без пятнистой ликвации, а его давняя идея ЭШП рельсовой стали спустя десятилетия пробивает себе дорогу в про-мышленное производство Украины.

Б.И. Медовар (третий слева) со своими учениками и японскими металлургами компании «Ниппон Стил» стоят на первом в мире листовом 40-тонном слитке ЭШП (Япония, г. Явата, 1974 г.)

6

Основные даты жизни и деятельности академика НАН Украины Б.И. Медовара

Борис Израилевич Медовар родился 29 марта 191 г. в г. иеве.1935 1940 гг. Студент механического факультета и-евского индустриального института (Н УУ « ПИ»).1940 1941 гг. Инженер-технолог сварочного цеха на станкострои тельном заводе « оммунар» в г. убны Полтавской области.1941 г. Сотрудник Института электросварки Н УСС .1941 1943 гг. Участник Великой Отечественной войны.1943 г. Вступил в ряды ПСС. Отозван для работы в тылу по сварке в бронекорпусном производстве.1944 г. Награжден медалью « а оборону авказа».1944 1947 гг. Секретарь партийного бюро Института электросварки им. .О. Патона Н УСС .1944 1951 гг. Ученый секретарь Института электро-сварки Н УСС .1945 г. Награжден медалями « а победу над Германи-ей в Великой Отечественной войне 1941 1945 гг.» и « а доблестный труд в Великой Отечественной войне 1941 1945 гг.».194 г. Присуждена ученая степень кандидата техни-ческих наук.1950 г. Присуждена Государственная премия ССС .1950 г. лен редколлегии журнала « втоматическая сварка».1958 г. лен оординационного совета по сварке Ин-ститута электросварки им. .О. Патона Н УСС .1959 г. уководитель отдела физико-металлургических процессов сварки и рафинирования аустенитных ста-лей и сплавов Института электросварки им. .О. Па-тона Н УСС .1959 г. Присуждена премия им. Д. . ернова.1959 г. Награжден Почетной грамотой Н О «Маш-пром» за работу «Механизация и автоматизация сва-рочного производства», отмеченную первой премией на Всесоюзном конкурсе сварки.19 0 г. ащитил докторскую диссертацию по моногра-фии «Сварка аустенитных сталей и сплавов».19 3 г. лен Научного совета Государственного коми-тета ССС по науке и технике по проблеме «Новые процессы сварки и сварные конструкции».19 3 г. Присуждена енинская премия.19 5 г. Председатель секции «Металлургические ме-тоды улучшения металлов и сплавов» Научного совета

Н УСС по проблеме «Новые процессы получения и обработки металлических материалов».19 5 г. Награжден Дипломом почета ВДН ССС за достижения в обла сти электрошлаковой технологии.19 5 г. Награжден медалью « лет Победы над Гер-манией».

19 9 г. Избран членом-корреспондентом кадемии наук УСС .1970 г. Награжден медалью « а доблестный труд. В ознаменование 100-летия со дня рождения Владимира Ильича енина».1973 г. Избран действительным членом Н УСС .

лен комиссии « ерная металлургия» Научного совета Государственного комитета ССС по науке и технике и Президиума Н ССС по проблеме научно-техниче-ского и социально-экономического прогнозирования.1974 1980 гг. Сопредседатель советско-американской группы по ЭШП в рамках советско-американского со-трудничества по специальной электрометаллургии.1974 г. Награжден почетной грамотой японской ме-таллургической компании «Ниппон стил» («Синнихон сейтецу»).1975 г. Награжден медалью « лет Победы в Вели-кой Отечественной войне».197 г. Награжден орденом рудового расного на-мени.1978 г. Присуждена государственная премия УСС .1978 г. Награжден почетным знаком корпорации «Ве-стингхауз электрик» (отделение атомной энергетики).1978 г. Присвоено звание почетного члена Исследова-тельского института Университета арнеги-Меллона в г. Питтсбурге, СШ .1980 г. Избран депутатом Верховного Совета Укра-инской СС 10-го созыва. лен постоянной комиссии Верховного Совета Украинской СС по тяжелой про-мышленности.1980 г. Награжден Почетной енинской грамотой.1980 г. Награжден орденом рудового расного на-мени.1982 г. лен Научного совета Государственного коми-тета ССС по науке и технике по проблеме «Малоот-ходные технологические процессы производства точ-ных заготовок и деталей машиностроения».1982 г. Награжден медалью «В память 1500-летия и-ева».1982 г. Награжден Почетным знаком « аслуженный работник» степени, Почетным дипломом завода Польди СОНП в г. ладно ( СС ), Почетным знаком степени Общества чехословацко-советской дружбы.

1984 г. Присуждена премия Совета Министров ССС .1985 г. Избран депутатом Верховного Совета Украин-ской СС 11-го созыва.1985 г. Награжден орденом Отечественной войны степени и медалью « лет Победы над Германией».1985 г. Указом Государственного Совета Н Б награжден медалью «40 лет победы над гитлеровским фашизмом».1989 г. Прем я м. .О. Патона Н Н Укра ни.2004 г. Державна прем я Укра ни (посмертно).

Редколлегия журнала

7ISSN 2415-8445 СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОМЕТАЛЛУРГИЯ, № 1 (122), 2016

ЭЛЕКТРОШЛАКОВАЯ ТЕХНОЛОГИЯ

66 .117.56.004

А А А А

. . Ме а 1 А. . е 3 . . а а1 А.А. 1 . . М 2 . . а 2

1 е о а . . . а о а А а . 03680, . е -150, . а а Ма е а, 11. E-mail: [email protected] 2 А « е о е а е о а . . . е о о».

51 25, . е о е , . о а, 18- . E-mail: [email protected] 3 о а о а « М - ».

А. . 25 , 03150, . е . E-mail: [email protected]

оа а о а о е о е е е о о е а а а о е е о-о о о е о а е е е о о а . о а а о, о о о о о о а е о

о о е е а о о о о о е , е е а о о о е е о а о о е о о а . а о е е о о о е о ее о а е о а -е е а . о , е а е е е е е е е о а о е о о , о о о о е а е ое а е о а. о о а о е е е а а а е е е

е е о а е а о о , о о о е о е е е о а о о о е е а о о а е е е о а е а а о о . а , е е а о о а а а

о о о е е о ее е а а а о о а е о а о о е е а е е -о а е о о а е е а ( а о а о е е о е о а -

е о). е е о а е е о а о о о е а М о о а о а о о о о о а е а. о . 21, а . 2, . 6.

К л ю ч е в ы е с л о в а : рельсы высокопро ные непрерывная разливка лектро лаковый про есс слитки структура сегрега ия ка ество повер ности

е е е. о е а а о е о а е о о а о о е-е е а е о , а е о а о

о е е е е о о . а е е е о-о о о о а о а е о е -а а а е о о о о а а е е е о о е а а о-

е о а а о е е о а . а-е о е а е о о о -е о е а е о о о е а е ае

о е ( о е а а е), е -е е е о а о е о е о о

а е о о е е е а а а о о е -о е о е а е а. а о е о, о о о -о о о а е о о о е е а о о о о о е , о -

а е о е а а о о о е о о о о а а.

е е о е е е а е о о е е о е о о е е а

о о а о- а о о о о о о е а а о о , , о о-

е е о, а о о е а а е о е о о .

о о е е е - а е а о е а е а е а о а , о о е о а , о е о а а а а о е е-

ее о о о , а о , о-

о о о о о а о е е е а а . о о е е о е -

е е , о е е о о е о а -а е о о ( е о а е, о о а-

е е е а о а о а) о е о о е о о а а е о а е

е а .ео о о а о е е е е е-

е , е о о , о а е е , -е е е е о а о е о о о -е а е а е о о а .

е е е а е е е . о е е а е а е о

а о а , о о а о е о е е а е е е а а а а. е о е-е а е а о е о о . . а е-

а е а о о е е а ое о о о а а ое о о о е е о о а о о а-е е о е о а-Ма е .

о ае оа а о а о е е е е е е а е о о а а-е а а е о о , о о е о а о о е е а .

е е е о а а а о-а а е е о о а а « о ».

а о а о о о е а е о а о а ае о о е о о о о о-

© . . М А , А. . , . . А А, А.А. , . . М , . . А , 2016

8 ISSN 2415-8445 СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОМЕТАЛЛУРГИЯ, № 1 (122), 2016


, о а о о а о о -о о е е е о а . о е о о, о о а а е

а а о о о о а е о о о . е о е а о а ое о а е о-о о о ое о е а е е о а, о о

е а е о о о е е а о а о о е е е а. а-

о о е а е о а 0,82 , а а е -о е о о о е а е а е а, о а ае е о о о е е е о е , о а ое а о о е е о о о о е

о о о а е . о о а о ее а о а е о е о о а а о ее е е е а о -

о е о о о . о е е е е е о , а о а о о о о о а о , а а е о о -о о о е а е о е а , а е о

е е о о 1 4 .е о а е о е (1000...1200 -

о- о ) е е ( о 150 ) е о о о . о е е е

о о о о о о о е е о-е е о е о , о о е е ае -

е о е ае а а а о а е, о о о е е о ае -

е а е о е е . о е е а- о а о а о , о о о е

о е е а ( о о е о о е е е ) « е е о о о о о а е а». а

о а а е о о о о ( е е о ) а а о а о е о ( а -

а а о о о е е а ), е а е е о о а о о о е е а -о о а е а. о а е а о о а е а е а ( ), е е е е о о -

о о о е е ае о ее о о е а а , е а е о о а е е е е . е е е е е а о о о а о е-

о о а е о о е а-а а а о а е е о а о 5 .

е е ое е а о е -о о а ае е оо а о а. е о а

о а а о, о е е е о е о о а е а о а а а е о е е о о е а е о е е а а о е е о-о о о а е а о о а о о-

1,4...2,0, о о о о о 2,0, е-о о о 1,5...1,8, е о о а е а

а о е 2,3...2,5 а а 6 .о а NKK ( о ) а а о а а о-

о о е е о о е е е е е - е T 370 ( а о о а а

1300 М а) а о а е о а е е-е о о а . е о е о о а

е а а ое а о е е е (М ) е-ее 0,2 о е е ае . . «о - а » е о-

о а о о . е е а а е е а е о о о е е е о

а е е е а о е е - а е 7 . о о о ое е -

е е М T 370 ае ео е -е о е е (0,1 ), о о е е о о о е е а е о .

е а а о а , о а а - о а е ое е а о а а-

о а е о , е а е е е а -е е о ое М . о а , о о о о о е о о а а-

а о е о М . о е е-, а о е, о е о о о о о -

е о о а е а о о е а о е а о . А. А о 8 , а о е о, о е о е о-

о о е е а а е е а а е а а -е а а о о е о а о

а о а е о е.о о е ое е е е -

о а а о е о -о а о о а е е е о о а о о а а о о е а е е о о о е о 65 а е -о о а а а 30 2 А М. е о о о о о е а о о о а е о а о а а 10 23 оо е е о е е

о а е е о о а о е -о- а а е е о а а 76 .

е , о о е е о е е е о о о а а а е о е

о е е о о а о а , о о а о о е о е о а а о-о , а о о , а а е о е о . е е е

0,07...0,08 а а 0,012...0,017 а о а о -о а е е о а а о

а о о е а е е о а, а а е о е е о о е е о о е е о

о а е .М о о е е е о е -

о о а о а о а е / о е е а е о е а е

е о а е о а е о е о о о -е а о а 10 . о о о о е а-

а а е а е а о о е а. о е о о о е а о-

е о о о ее о о о е а е о а о о о а е . а 0,18

1,13 Si а а е о о о е а а е е а а е о е, а е е е а а е о о о о 0,8 10 .

о о е е е -о а е о о а а е е о о а , е е о е о а о- а о -



о о а е а е о е а, е о а- е а о а « е е » 11 .

о а а о, о а о е о а о о е о о , е е е о е а а е е оо а о о е а е а-

о е а а а е о о о о . е е е о е а о о е е а а е

о е а о а о а о а о а е о о о е. е е е ее, е о е-

е а е о е а а а -а е о а о а о е е а

а а о о . е а а о 11 о а а , о о о о а а о

е о е а е е о а , е о а е о, а е о о е о о , о е е ае

о о о о , е о о а а о-а а о е а е е о а.

а е а о е а е о е е -о о о е о е о о е е

а е а а е о о . . « е - е а» Transportation Technology Center, А 12 . -

а е а о е о е о о е е . А а е а а о о е а

о а а , о е а о о а о е -. о е о о о о о о е о о-

е о е е о ( е ее 5 о о е ) о е е е е а . а о е о о е а

е а а о о а е о е е е а а о о о е а о ( о 45 ).

е а о о о о а а а, о е е е о о е -

, о о е ае е о е а А е а о а о а е е о о о о е о -

а е (The American Railway Engineering and Maintenance-of-Way Association AREMA)

е о е а а е о е е е о . а о а а е о о а е а е е о о о о ( М)

е о о е а е а а о а е е е о е о о о е е а (Fe3C) о

а а е е . а е Fe3C о е о о о-а о е о а о а о а е

(RCF). а а е а а е е о о а о е о, о о о а о а

Fe3C а а а е е е а о е о а е а а е о е а е а о а о а. а е о е о о о е е а о е а

о е о е о е е а е е е е о е о а о- а-

о о о а е а е . а о е е , е е е а о

е е е, о е е а а о о е е- а е е а е е ( ), о

о е а о е а а о о е а.А о а о 13 а а а о, о о -

ое е а а е о а е о о-

о о о е е о о ( о ее 350 / ) о а а е е а е е е . а о а о а е о о о о а -

е а о а е о о а . о е о а , а е е е е о а . ее е ее о е а е о о а о о 10,17 10 6

о е а а е е о о о о о е е о о о е а а о е о -

е о е 48,21 о 8,1 .е а о о а о а е а о ,

о о е е а о а о , а а ае а о е , о е е о ее о о о о а а о а о ое е а а е о ео о о о а -

е е е е а е е а 14 . а о е 15 а о о е а а а о а о е -

о о а о а , о е -а а о е а а о о о е

е а а е а о о о , о а о ее е а а а -о е о а е о о а ае о ое о-

е а е е е о е о о -о е о о е а е о а

а о ее 50 .о е о о а е е о

о а о ( а о а о о а -е а е а е ) о е о а о а а е е оо а о е о е а

о о а е а е а е е о а о а е е о о о а е е е а е-

е , о о о е е е о е а а о о о а 16 .

о о о е а 17 а о е о, о о о о о е е-

е о , о а а а е о -е е е 50 о е о о е а ае е о , е е о а о- а о -о о а а е а. а о ее е е о а

а о е а е е о о -а о а о е о , о о о о о

е е е а о а а о а е о е о а е е

а о а о о о о , а е- о е о о о о е а а о о

е а о о е е е о а е-о е о а . а е е е о а е о

1 а о е о, о а а а е е а а о о е а о о о а о а е а е а -о о о о о о о о- е о -

о а о о е а; о а о а е е е-о а е а е а о о о е о о о о о о- е о о а о о о о е а е е е е о о е-

е 4 а а о о е е е ; а -е е о а о а е е о а а-

( о ) о е а е о



о а о а а а е а а о о 4,0 , а а е о а о а е о о е

о о 6...10 о е о о о о а е о е е а о е .

е е е ее, е е е о е о -о о о , о а а а е а е е о -

о а о е а а о о -о о о а о е а а, о о е, о о е е , о е е е о о а о ,

о а е о е а о о а е- о а .

о е о о а а а е а а - е е , о о о е е е -

о е - а а е ае а е е е а а а а а е е-

е (о о е о о о о а е а о е ), а а е о о е а а о а о

е а. е о о о а а е а , о е -е о а е о о о е о о е а е о е о е е е -

е о о о а а, о е е о о о о а а . о е о е е е -

о е а е е е е о ( . . е - е а о ), а о ( о о , а о , о о о )

е е а е е (о , , о , а ) а .

о о е а о а е е о о-о о о а о а е а а , о

е е е о о а е е о а о о е а е о е

а е е а , а о а о а о -о а а е е а о е е-

е о а о е о о ( ), а а е о о о е , о о е о а о е а е а е о .

е е е е . о е е о а о о о е е а а

( ) о о о о о а -о о а е е о е а а е а о . о о о о е о а е е а -

е е а о о о а а а а а е - а о , о о о ае о е а о е е . а о а е а -

а е о оо а ае о а а о-е о о о о е о а а о о о о о а е а е е а , о о ае а о е о о а о -а е о , о е е е

о а .о о о о е е о

о о о е а е о о а е а е -е о о о о о а е е 60-е о о о о о е , а а е о е е а а е 1 0- о о . е о о е а е а

о о а е о о о о а а

е е о о е о е а : а а е о-о а М76 а е о о е ; а а

а о , 6 о е а о е е о о ; е о а о е е а

а о 8,5 18 . о е о а а е оо а-

а а о а о о е о о .е о а 18 о о а е е о-

о а о а е о , о о е а -е о о о е а а, о о о е , о а а , о о е е а , о а

о е о а е е о а о а е- о о е а о о о о

( а а а а е о о а о 1778 62 о а а 2 а а, а а о о

о е е 0,6 / 2, о ее о-е а е о о е

0,0038 , а а о е о а а о-е о а а е о а оо е е о

3...4 а а, 4,5 / 2 0,0103 ). а о а о , о о а е е о о о о о - о е а е о 2...2,5 а а, а

о о о е о е о - 8 а .

а а а е о е о е а а, о -е о о е о а (о а о о

е е а а , а е е о-а е е о а а е ), о о о -а о е о о ое о е е о о а ,

а о , о о о е о а е о а е е о а о о а а е е

а о о о о о а. о а а -о о о о е о о ае , о

е а о о 17 , а о а а е о о е о е о о а . о о а -

а е о е е а е е а о а е о а о е а о е а о 400 а о а е е е а-

. а - о е е о а о а о о е -о е о о о о а е е -а (477 о о ).

а о а о о е о а е е о М76 е е о е о е о-о е 100...140 о о . а о -а о , а о а а , о о о е о е о е а а 3,4...4,7 а а е, е е а а о о а 17 . а о о о е о о а а о е

185...188 о ./ о а е о о о а о е о 8 о ./ ( а е а

о е а е 1 0 . о е , о 1,8 а о а А).

а ое е е е о о -е е а о о е о о е-

е е о о о а о о -е е о . е е е ее, о о е о



е е о е а е а е -о о а о о о о о а о е е о о о а ео о о о о

о е о о а . а е о о о а о е ее е о е е о е е о а о о о е о о е е о а -

е о а е а.

а а а а е е е-е а е е -

а е а. о а е о а о о -о е е е о о е е о а е о а е а о а а е е е о о е :

е е е а а о о а о е о о е о а о о а о е е е е е оо а -

о, . . е о о е о е е о е о е а а о , а е , о о а е ее

10 а . ; а о е о о е а а о о е о

а о е е о е е е о о е- е о а е о а е а о о о

а е а о , а е , о о е о ;

о о а е о о е-а а ( М) о е а о о е е е-

а о е а е а о о е о е о о е а е о ;

е о а е е оо а о о е о о а о а о о а о о о е а, о е -е о е е а е е о а .

е о, о о е е е е о а -а о а о е е о а о о о

( е е о ) о е е е е о о а о о . а о о о а-о о е е о а о е а а е-

о о е о о , о о е е а е а о о е е е а а а е о о о

а о е о е а .о о а а М о а е о о-

е а о е о е о , а -о о е е е е о о а о о

( ). а а о а о о а -о о а о а о е о о о -

( а е , а о о а а 200 а о о а е 4...7 а о

о о а ). е е о, о а- о а о а а о а-е а. е а е о е о а о

е е а о о о о о е о -о . а о а е о е

о е о о о, о о е -е о е е е е е е о о о о е е

о о а а М е о о о. е о е о о о а о е о

е а о ае , о а а о о о о а е о о е о а о о ае .

о а о е о е е-е е а а а е о о о о а а е е а е о а. о

о е е о ое а е о е а а, о о -е о о е а а а ае о о а е е а а е е о о о о о

а , о о , о а а е о е е, е а а е е е о а .

е о е е е е о о о-е о е о а. а о а а е е е . . Ме-о а а е о е о « е о а о е е-

а », а о о ее о е а а а . е о а о а а е е о о а

а о о е о а о а , о о о о о а е о о е о е о е а о о е о . о е о е о о а о-

а о о е е а а а о е М е а е а о о о а а, о о о -

а о е о е а а е а а а е о а е е о о о а е е е а о е е е о . а а оео а а е о а а а

е а о а е о а о а о а е о-е о е е о а о о 1 . е о

е е е а о е е е -о а о е о а е а

о а а, о е о о о а а.о е е е . . . а о а о о о о-

е о а а о а о о о о о о -а а а е а а а о о о о е е е , о о о е е о е е-а о о а е ( о е а -а о ) е а а о о а а о е е

а о о о о а е о о о е е а о о о о е а а.

а е о о е е а а о е ( о -е о а о о о ) о е о а-

о а е а о е о о е о а о а е о о е а а, а е е о а е.

а о , о М 20 еа о а о-е о о о е а а о о- а о а о ое е о- о-

о о а о а . о а а а е о о о о а е 100...200 . о а е а

а а а е о о о о е е ае -о е о а а е о о о о о о о е о ( о е оо а о а о о о -

) а а, а е о о о о а -о о о а о е е а ( о а е а а е). а о е а о е е а а М о е е о е е о о а-

е , а о е е а а о о о - о е е а о о о 21 .

а а а о М о а а а е, о о о е о о е а



е а о о е е е о е, е а-о о о а о е е о о .о е о а , о о е о М, о о о о ое е-

е о а е. а о, о е е е е о е о ео о о е

е а а а о о о, а е о-о е о о а а.

е а о а е е о а о а е е е е а а о а о о е

е е о а о а а а е а о . а о а е М о е ое

о а е о о о о о о е о а , е е е -о, ее о о е е а о а е о -а е а о о е а е а о , о о ее о е о е е а а -е о . о е о о, е о о о о

о а е о а а е оо е е о е о о е е о е а. о о , -

о о о о а е о о о о о а- а а (А -28М) а а о е

М е о о а . о е а е о о е о о а о, : 47 CaF2;

3 Al2O3; 21 а ; 11 MgO; 18 SiO2.е е о о а М 2 е-

о е о о о е а е о о о а а . . . е о о а а о е о е-

е е е е 335 400. е е а а а о-е о о о е о а а-а е е а о а а

1554 , о о а 0,5 / ее е е

е е о е а о а-оо а о а . о-

е о е а о а- о о е а а ( . 1,

а) е е о е а а а е е а -

а ое 10...15 ( . 1, б), о е е о о о о о о а а о

а о е о а а о о о .а - о е е а а о-

е о а е о а а о а о о -о , а о о о е е о о е -е , а а е о е о е е о ( е ,

е , а о , е , е . .), е о е о ( . 2).

о е о е ое а е о о е о о-а ае о о о о о а о о а а

о о а а е а е е а а а -а о е М .

о а е е е о о е- о о е о а о о о

а о е о о е о а е о о о о о а е о о а .

а е е а о е о о е о а е K76 (0,8 C) о е о а ( . 3).

о о а а А -2 , о о а о а а а а М .

а а а а е о 180 о о-о 20 40 / . о о -о е а о а е о а а о-

о е а а.е а о а а о а а а е

о о о е о о е а е

. 1. е а е а а а а о е е е е 335 400 М о (а) о е (б) о а е а а

. 2. е о е о а о о о М , о е - о о а е а а о а о о е (а)

а а (б), 50. 3. а е е е о а (а) а а а е о

180 (б)



е а е о е , о а а-

- о е е а о-е е о о е а

е .Ма о а о о - е е о о

а е о 180 , о е - о е о о

, о о о а о -а , е о , а о -е , а ое , е е о о е ( . 5).

е а а а а о е е а а о

а е а, о, о- о , о о е о о о-е о а е е о о а , о а о

е е е о о а е о е -о а .

М о а е о а о е а , е-а . а а е е о

о е о е а о е е о е о о а е -

о е е а а о о о - ( е е е о о а о ). М о о о а- а а е о е е е а . 5.е о е е а е е о -

а о а а е е е о а е о. а -о е е о о - е о е о е, о о а о е е о о о а е а а, е о о

о е, о а о о а е е е о ( а . 1).

Ме а о ее е - а о е о о

а е е е а. -е е е а а о о а о е е о а-а е е а е а а о о о .

е о е а е а е о о е е е, е о о а -ае а о а а е о о а о е е о а

е е о о а о ( 0,2 ), о а о е е

а , о о о е-а е е о а е -

е о о а о .а о е е -

е о - о е е

о а а е о - е о .

о ое е е е ее е е о-о е о а о о о е е -е о о е о о о а е , о о а

о е е ае а е е о а а а о е а о е е а а е е а о е

а е е о о -а. о а а о е, о а о е а о о, о а о а е е а -е о о а а о а о а е а о а о е е о .

о е е , е е е о о е о- а о о о а а а о о а-е о е а о е о е - а е е е . о а а о о о е

е е о о о е о о о о а , о е е е о о е о

о о е а о о о о а о е е о а е е е а

100...300 о . А а о . а о о о -е о е о о е о а а е о а о о

а о е о о о о о .

. 4. Ма о а е а а о е о о а , а е о о о 20 (а) 40 (б) /

. 5. М о а о о е а а о е о о а , о е а о о , / : а, б 20; в, г 40; а, в 400; б, г 2000



о ее е е е а е о а е о о о е а М . е а -

е е а е о а а , о о о а - о е е е о о о а е а а о о

о е о а 0,2...0,5 а о о о а е е о а о о о ( ) а -о о е е . о о е е е а е а о е о а о о ео о о о е а е е а е а а е о о о о о а а.

о а о о о о о а о о о о е а о а а , о о о е еа о а е е о М . а о ео о о -

е о о е е е , а - е е е е е е а о о

е а а о е, е е е е а а о о е, а а е о а а е а о о а а а а о о е а е о о .

о о а а е о о а а о а е о-

а о о о о о е а а а а о а о о е ( а о е е о ), о а о о о

о е о е ое а е е е о е о е о о е е о о е е , а е е -е о о о о а о о о о о

е а е а а о о а е, е ее о о е о ( а . 2) а о о о -

е а а о .е о еа о а а е

а а е о а о о о о о е а а о о о о а о е о е а а а о а

е а о е е о а ( . 6) о (I) е (II) е а о о е е е е а а о а, а а -е о о а е о о о о е а а а а а о (III).

а е е а о о е о о а е ее а е о а о-о е е а е а ее о е о .

а о ее е е е е е-е а а е а е о о е а -

а о а о а о а е о е а о е-е е а о а а а е о о е а о о а , а а е а о о о -о а оо е е о о а о о-о а е о е о о о о о е а

о е о . о е е е а о о а е а .

о о о а о о е а е о о а е -

о е о а е е а , о о , е а е е е е е е о е е о а о е о о , о е е а

о ое а е о о ае о а е е -е о о о е о а е о о е о о о а .

а а . а е а а е а а е

а

а е е Ме а а е

а е е е е

20 248 82 0,7440 162 43 0,56

а а . а е е а а е е М е е е а е а е-

а а а а е е е

а а е е М

М е

е

е о о а , / 0,6 0,28 5,78 4,14о о е о , / о 333 20 85000 1750000 1260000

. 6. е а а о е о а о о о а е а е а а М : 1 а а о М ; 2 а ; 3 а о-о а М ; 4 е о ; 5 о о е а е



е а е е е о о е-е а а е о а о о о о е а а е е е о а е е а о е а а а е е а е е е о о а-о о о а а а о о о

е о а о о о о о е а е а, о о о о о а е -

ее а е о а о о .о а а о, о а а о о е

а о е е о а о о о е е е о о а о ее е а а а ( о а е о ) е е е

е а . о е е е о -о о ое о ое ое е е а - о а-о а о е е о , о е

е о о о о а е о е а е а.

е е а а о е а е а е -а о а о а о а а е е о о -а о о о е а М , о-о о о а а о о о о о а е а

о е о е о о о е о .

1. Bhadeshia H.K.D.H. igh performance bainitic steels // Materials Science Forum. 2005. . P. 63 74.

2. ельсовая а о о о о // е е -е о о а. 2006. 11. . 71 77.

3. ельсовая а о е е // а е. 2008. 5. . 5 64.

4. боб ение е е о о о о а е о е о о е : о-о а о е о е а е а / . а , . а а-

о , . а е . М.: е , 2002. 416 .5. http://www.nssmc.com/en/product/use/railway/features.html.6. ерспективная е о о о о а е о -

о о о о о о е о е о о е / А. . о , .А. . // е . . 2013. 6. . 14 1 .

7. Saeke K., Iwano K. Progress and prospects of rail for railroads nippon steel sumitomo metal technical report. 105. 2013. P. 21 25.

8. Development of high performance steels for rail / R. Orgonez, CI. Garcial, S. Kalay, A. Deardo // Proc. of oint Rail Conference 2010 (Urbana, Illinois, USA, 27 2 April 2010). Illinois, 2010. V. 1. P. 12 133.

. е нология о о а а а о е -о М а о о о- о е е о о о е /

. . е е е , . . о е а, А. . е о . // Ма е . е о . а .- а . о . « о е е е -

а , ое о а , о е а -а а о е е о о »: , 10 11

о . 2007 . , 2007. . 1. . 2 34.10. Jin N., Clayton P. Effect of microstructure on rolling/sliding

wear of low carbon bainitic steels // Wear. 1 7. , 2. P. 202 207.

11. Rail materials Alternatives and limits / K. M dler, A. Zoll, R. eyder, M. Brehmer. http://www.railway-research.org/IMG/pdf/s.1.3.4.1.pdf/

12. Szablewsli D., Kalay S., Lopresti J. Development and evaluation of high performance rail steels for heavy haul operations // Transportation Technology Center (TTCI) Pueblo, Colorado, USA. http://www.railway-research.org/IMG/pdf/c1 lopresti joseph.pdf

13. Zhao Ke-wen, Zeng Jian-hua, Wang Xin-hua. Nonmetallic inclusion control of 350 km/h high speed rail steel // . of Iron and Steel Research, International. 200 . , 3. P. 20 26.

14. е екты ое е о о о е о о е - о а о- о о а о о а е е / . . -- е о, . . е , . . о . // А о а .

а а. 2013. . . 3 .15. Optimization of the ladle treatment of the rail steel /

S. Shibaev, A. Garber, A. Trushnikova, K. Grigorovich // Proc. of the 4th Intern. Congress on the Science and Technology of Steelmaking (ICS2008), Gifu, apan, 6 8 Oct. 2008. Gifu, 2008. P. 326 32 .

16. овы ение е о а о а е а а е е о о о о е / . . , А. . о е о, . . е о . // а . 2007. 8. . 30 33.

17. вол ия о е ае о е о е е а о а -о а о / .А. , А. . о , А. . о . // е . . 2015. 3. . 3 8.

18. е ен ев .В., алу ка . ., ур . . о е е о-о е о е о о а е о о - е а е о о о а а «А о а » // о . е . е о е а . 1 2. 2. . 22 28.

1 . лектро лаковый е е а / . . Ме о а , . . а а , . . Ма о , .М. а . М.: Ме а а ,

1 63. 170 .20. New electroslag technologies / L. Medovar, A. Tsykulenko,

V. Saenko et al. // Proc. of the Intern. Symposium on Electroslag Remelting Technologies and E uipment, 15 17 May 2001, Kyiv, Ukraine, P. 4 61.

21. Medovar L., Stovpchenko G. ESR of the heavy hollow ingots // Proc. of 1st Intern. conf. on Casting, Rolling and forging, Aachen, Germany CD, 3 7 une 2012.

Causes of appearance of damages in rails during service are analyzed on the modern high-speed and heavy-loaded railroads. It is shown that the main cause of rails coming out of order are the damages of a fatigue origin, the degree of development of which is determined by the composition and structure of the rail steel. owever, the traditional methods of improving the level of its properties at the present time are almost exhausted. In this connection, the application of electroslag technologies capable to increase the purity and metallurgical uality of the ingot represents an interest. The application of the ESR slag as a mixture in the continuous casting of billet was tested, that allows providing the electroslag heating of a meniscus and reducing the casting speed for the improvement of the billet inner uality. In addition, the possibility of increasing the speed of ingot withdrawal by more than two times in electroslag remelting of electrode of rail steel without deterioration of ingot structure was shown experimentally (shrinkage and li uation defects were not detected). The experiments open up the prospects for creation of the hybrid process of ESR MCCB for the producing of the high- uality cast billet. 21 Ref., 2 Tables, 6 Figures.

K e y w o r d s : high-strength rails continuous casting electroslag process, S ingots structure segregation sur ace ualit

о а 18.01.2016



621.7 1

А А А А А М

. . а .А. а а А. . а е А. . а . . е

е о а . . . а о а А а . 03680, е -150, . а а Ма е а, 11. E-mail: [email protected]

а о а а о а о е а е о а о о е о е е о а о о а а е а о о о ( е-а е ) е е е о а о а о е . е о о- е о е а а е а а а о о а а о о е е а а е о о е о , о е е е е о а-

о о о о е а е а о е а о а е о а о о а е е о о ( е а е а, а, о о о ) о о ( е а е о а а е а е ) а о о о е а а. е о а-

о о а а е а а о а о о е а а о а а, а . : CaF2 38...40,5; CaO 25,3...27,5; SiO2 20,7...23; Na3B4O7 10...15. е е а а а е а а 80...1020 , а е о о о о

а о е е а а 4,0...5,0 1 1. а о е о, о е о а о о а а е е о -е о о о а е о о а о о о е а а, о а о е е ае о ое а е е а а е о о

о е а о о о о о е о е о о е о а е о е е о (о о о 5 ). е-е а о о е е е е о о е е а а е а а , а е а е е а а а е а о е о

а а е о а о о , е е а а е е е а а о о о е е е е е е о-а о о о о е а. а е о а а е о е о е а е о а оо е е о о о -

е о е . о е а е о о а а о а е о а о о о а о е а а е о е а е е-е о е, е е а М1 а о о о о о а. а а е а е ее о о о е

е е е а е е а о о . о . 6, а . 2, . 6.

К л ю ч е в ы е с л о в а : медь лектро лаковая наплавка борсодер а ий лак идкий и твердый приса-до ный металл ка ество свойства

е о а о а а а а ( ) е а е о о о о а е е о о е о о о о о а а е о о е а а а о е о е-

а е о о е , о о о а е а а -е о о е о (о о ) а а е о о

( а о о о) е а а о о а е е а о а е о а о о о а а а. а-е а о о а а о о а е е а, о о-

ое е е о о е е е а о а а е е о о о а.

о о о о е о е о а а е е е о а а о о-

о а а о а а е е о -е е а е е ( а е е е о-о о о о, а о о о о, а о о о о о

о о о о а ), а а е е о а е а е ( о а о е е а о е о-е о ) 1, 2 .

а а о а е е а е- а е а о , о е о о е

а е а е , е е а а ее о о е. о о , а е о

е е о а , е а е е е о о а е а о о о е а а а

е , а е , е е е а а о а е о е а а о а о е ( е о -

а) а е е а а о о а е е -о о а о о о (М ).

еа а е ео о о о е- о о о о о а е

е о о е е а а а а -о ее о а е; а а о а о а оо -е ее о о о а е о а ; о е

е е о е е о о е е о о -е е а а е о е а; е о а а е о а а е о а о .

о е е о о е е е , е о о е а а о е , о -

о а а о е а а о о о , а е а а о о е е е а-

е 1 3 . е о о- е о е а а е а а а о е е-е е о а о о о о е а о е о

е а о е а о а е о о о о а о а о о е а а е о о-е о о о а е е о о ( е о -а о о) а о о о а е а а, а а о о о , а о о е о а о а а а а

а о 4 . еа а е о а о о а а е-

о о а о а а а о о о а а, о о о а е ае а а е ое е е, а-

© . . А , .А. А А , А. . А , А. . А , . . , 2016



о а о а а а, о о а е а а -е о о е о о е е а а а а -

а о а е е е а а о о о а е а а. а е о а е а о е е о а а о о-е о е о е а о а о е о о е а а е о а е е а о о о а а

о о а а а о а е о 170 , а о е а о оо а ае о о е е

е е е о а ( . 1). а а о а а о о а а -

а а а е а о о е е о а - о о 50...70 а е о 140...150 .

а о е е о а а о а а о а о о . о о а о а

а о о а е о о а а о а е о а е о 100 .

а е е а о о о а е а а о -о а е е , е о о о о-

е е . о о е е а а а о е о а - е е о е о-

а о , а е е а а а е о а о о о е -а е е е о а а , а о е -

а о о е а а о а о о а а е о о е о .

а ое а е е е о еа а о о е о а о о о о е а е -

о- е е о а о е о о а а, о о о о е е а

о о о е е а а а е , о о о-о о ае е е а а е е о а е о о -о ое о о е. е о а о о а а е е о а о а е о

а о о о о е а а е о а о-о о ое а а е о о е а а е е а-

а а е а а о а е е е а- а е е а а о о . е е о

а а е а е а а е а , о е-е е о а о е о о , о е о-

о е о а , . . о о е е е-

а а е е е а 1150...1250 1, 5, 6 . а о а а е ео о о е е е а а е а а е о ее 1050 .

о а е о а о о о е е а а ( ) е о, о о е е а о о

е о а о о о о е а е о о е-о е е а о о а а е а е е е -

е о о о о а а а о е -е а а о о е е а 1...6 1 1.

е о е а а о о е о а-о о а а е а а о а а о-а а о е о е о е е о -

е о о о а а, а . : CaF2 38,0...40,5; CaO 25,5...27,0; SiO2 21,0...22,5; Na2O 4,7...7,0; B2O3 5,3...8,0. ее е е а

а е 80...1020 , а е о о о о е е а а 1300...1400 е е а

4,0...5,0 1 1.о е е о а о о а а а ае -

а е е а о о а о е е о а е а а о а а е о о е о . а е ае « е а » - а е о о е о о о а е а о о о а о е о о а е е е . о о

о о а е о « о о а а», о а -а е о а о е , е а -

е о о е е о о е - о , а а а а а о . о о о о

о а е о о о а а о о а е а о а а а о о о е а.

о е а а а о е а е а а е о о е о е о а о о .

е е а о о а о е о, о а е е о е о е о а о о о е е-а а е е (1080 ) - а о о е о о о о о о е а а е о о о о е-

е а о е о о е о а е е е а а о о . о о

а а ( о а а а о о о е а а) ео -

. 1. е а о о а о : а е е а а о о а а о о о а е а а; б о е о а а о о о а е а а. 1 о оо а ае о о ; 2 е е а о а а; 3 а а е а а о о а; 4 а а ( о

); 5 а о а а а; 6 а а о ; 7 а о а е о ; 8 о а ; 9 а а е е а



о о а а е е а е а а е о о е о е о о е е е а а -е е . о а а а, .е. а е е

о о о о а а е о о е а а, о о о е-е а а е е е е а а о о о е-

а а о а е о о о о е а а. е а е о е е о а

о е е е о, о а е ое а е е о о а а е ое о е е ае а е-е а а е о о е о о е е а

1030...1050 , .е. о е е а е а е- е . о е а а о е е а -

, о о е о е е е - е е о а а е е о а о о о а е а, о о е

а а а о е е о а о е о о-, а а о е а а е о а

а а о а о о о е а а о е - о о о о 0,4...0,5 / .

е е а а о о а а а о а е о е а а о е 1350...1400 , о о е-е а о а а е е а о о о е а а

о а о е о е е е о а е а-а е о о е о . о е о а о -

о о е а а о а а а е а о е а-а е о о о о о 20 .А а о е о а о е о о о -

а о о а а , о е о а о а а а а е о е е ае а е ое а е е а-

а е о о е а а е а о о о ( . 2). о е е е е о о е о о-

о о е а о а е о о а о о о а е 30...40 . о е -

о а е е е е е о о-е а а е о о е а е е

е е а а о о а е е е о о о а а о о о е а а о - е а е а а о о а -

о о о о о е а е о о -а . е о о о о а а ае о о

о о а е о а о о а а е а ео о о о е о е о о е а а е о е е а а о е -е о о о а а а .

а о , о а е о е а о о о а е а о о -о а о а е о о е а а е о

е о а о о а а е о о а е е о о а о о о а е а а, а е е

е е о о о о а а о а е а . а о о о а а е е о о -

е о о о о о а о о о -о е . о а е о е о о о о е а е а а, о е о о а а а , а е е а о о о а о е о -о а а е о а а е , о о о о о а « о о а а». о е о ае е о о е о а о о а

е - о е о ое а а а е е а е а ае а е о , е о -е е е о а о а а а а.

а о о о е о о о а о о а о о о а е а а е о, о а е о -

о е е а а е а а а е о о е о-, е е а а о а ае о о а а а -

е а а е о а е е е е а а а е о о е о о о о а-

о о а е о о е е о о а а о а е а о о .

а е , ае а е а а а е о о-е о о е е а 1050 , а е е е е а а а е о о е о 5 а / (о е е е а е е а о) о -

е а а е о о о 20 а е а а о а е е е а е о а ае о а а-а е 1300 о а е 5,4 . А е -

е а е о а ае о а а а е 1350 а о а е е ае о 7,5 .е е о е о а о о а а -

е а о а е а о о а а , о о е а а е о о е

е о о е е ае о ое а е е а-а е о о е а а е а о о о ( . 3).

о е о а а а е ое о о о 20 о о а е а а е о а-о о е е о о о 5 . а а е о

о , е о е е а е е , о е е е о е о о о е а е е.

е о а о о а е о о -е е е а о а а е о о е -о о о о а о о а е а 300 160 50 . а а е а о о а а а а о оо а ае о о о е е о а-

а о е о а , о о е -

. 2. о е о о е е а о а а, а а е о о -о о а е е о о а о о о а е а а

. 3. о е о о е е а о а а, а а е о о -о о а е о о а о о о а е а а



а а о о е е а е а а о . о о а о а а о о а е о о а а а о а -

е о а а е о 100 , о о-е е о о о о о о о

а о а о а. а а е о о о , а е е ае, о е

е а о .А а а а е о о о а а о а-

а , о о е а е о а е- а а е о о о о о 15

о о о е е о е е е а е а е о а а о о е е е

о а е о е е о о о о- е о а ( . 4). а о о е-

о а о а е о е е о е е-е о е а а о о е е о е е

о о о о а, о а о о ое е о е е е о-о о о е о а е , а а е

о а е е , о а ое о а о, о о о о е о

а а е о о е . ае о о а о о е о о е о о о о а а о е -

а е о а а е о о е о о а-а е о о е а о о е а о о -

о о а а е ее о е е о о , а е о е о а а е а о о о ,

о о о о е а о е о о а е о е е о о а о о а е .

о ее е а о о е о а а е а о ае о о о е е а а е а а а-а е о о о о а о о е а

о а а ( . 5).

а е е а е а , о е е е- е о е о о о е е е-

а . 1.о, о е о о о е е а а е -

о о е а а е о о е, е о о о о е-а а. а о о е , о е е а а е е о о а о о о е а а о о-а о о е о е о е а е

е е , а о е е а, а е о о о -е е о е а а е о о о о е е а а о . -о о а о о е е е , а е а М1, о е о е о о о е , оо е е о, о е о о о о е о е е о а о о а а е о о.

о а а е е а е о е о а а е о о а е а о а о е, а а -е о о о е о е . Мо о о е-

о е е а е а о е а а ( 0,2 ) е о о о е е о о ( ).

о е а е о о а а а е о е-а е е а е о о е е о е, е е а М1 а о о о о о а ( а . 2). о е а е о а о о о а о а

. 4. о о а е а а о о а о е а а - (а) ее о е о о е е а о о о а (б)

. 5. е а е о а о : о а о о о е а ; В а а -е е а ; е е о о о

а а . а е е а а а

Ме е а а а

е е

М а

е е е е

М а

е е е е

е е е е

а а

а

е HRB

е е е

е

А 183,6 104,8 68,4 70,6 1,6 ...1,73 44...45 0,0186186,5 105,7 60,1 67,8 1,53...1,58 43...45 0,02561 6,0 104,5 68,0 71,4 1,4 ...1,55 44...45 0,0180

Ме М1 215,7...235,3 58,8 45-55 65...80 1,55...1,76 35...55 0,0172о А, , оо е е а о о , а а е о о е е о о о ое .



е ( а о о а а а о о е а -а е о а о о а ).

е о а е а о е а а о а -о а а е о а о а а о, о е

ее о ое ое е е е е а е е а о о а е о а е-

е о а е а о о о о о о о е а о ( . 6).

Ме а о е ( а а а) а а е е о а о о е а а а -

е е о а а о о о е о о о е а ( а о о а ). о а А (о о о е-а ) о ае е о е о о , о а а е о е , о е е о а о е а е е ( а о о а о о а о

а о е а е о а е о о а). о а ( е е о а ) ее о о о 2...3

а а е е е е а е е е-е о о о а оо о о а о е е а а о е е о е-е е е о а.

а о о а о е е о а о о е а о о а о о о -о е о а о о а а е а о о-о е е о а о е е о а. о а а о, о а а а а а о е е ае е е-е ое а е е о о а о а е-а о о о а е е е а а а а е -

о о о .

1. лектро лаковая а а а а а / о е . . . а о-а. М.: Ма о ое е, 1 80. 511 .

2. лектро лаковая а а а / .М. о , . . о о-о о , .А. е , . . а е // о е . А. . е-о а. М.: « а а е о о », 2001. 180 .

3. л енко В. ., укьяненко . . а а а а а е а о а ее о о е. е : Ме а о а а о -

а « а а», 2013. 3 6 .4. осатов В. ., теренбоген . ., узьменко . . о -

а о е е а о е е е е о а о-о о о о е а // е о- а о ое о о о.

1 87. 3. . 11 12.5. аленский В. ., ан и ин . ., аксим ук . . а-

о о е а е о а о о а а е -о е а // о е е е о о а а

е е е. е : . . . а о а, 1 82. . 2 7.

6. тепанов В.В., опаев . ., тенгельмейер .В. -о о , е е е о а о о о е е-

а а о о е а // А о а . а а. 1 65. 11. . 28 30.

The present work is devoted to the investigation of peculiarities of electroslag surfacing of copper billets (parts) for the aim of their repair or restoration. Taking into account the physical-chemical properties of copper the scheme of surfacing with a horizontal arrangement of surface being surfaced, realizing the electroslag process with non-consumable graphitized electrodes and using the solid (copper chop, chips, powder) and molten (preliminary melted copper) filler metal, was selected. For the electroslag surfacing of copper the boron-containing slag, wt. : CaF2 38 40.5; CaO 25.3 27.5; SiO2 20.7 23; Na3B4O7 10 15 was developed. Temperature of slag melting was 80 1020 oC, and electric conductivity at operating temperatures was 4.0 5.0 Ohm 1 cm 1. It was found that it is preferable to apply the molten filler metal for the electroslag surfacing of cooper, when the complete fusion of a layer being surfaced with a base metal is provided at relatively small depth of the latter penetration (about 5 mm). The technological parameters of surfacing, such as temperature of heating the surface of the billet being surfaced, temperature of overheating of filler molten copper and electric parameters of the electroslag process, were determined experimentally. The uality of the surfaced copper corresponds to the level of the annealed copper by mechanical properties. The oxygen content is significantly lower than in copper of grade M1 of the factory production due to electroslag treatment of the surfaced metal. The surfaced steel has a dense homogeneous structure without non-metallic inclusions and gas pores. 6 Ref., 2 Tables, 6 Figures.

K e y w o r d s : copper electroslag sur acing boron-containing slag molten and solid ller metal ualit properties

о а 02.02.2016

. 6. Ма о а е а а о а о е о а о о а а

а а . е а е а е а е

Ме а

а а

е а е а а е ее е а е а .

о а А 0,0038 0,0044 0,0042 0,0041о а 0,00 1 0,0070 0,0065 0,0075

Ме М1 0,0252 0,0271 0,0282 0,0268


ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВЫЕ ПРОЦЕССЫ

66 .187.826.001.2

А А А А А А М

М А А

.М. е 1 . . А 1 . . а2 . . е 1 А. . е е 1 .А. е е 1 . . 2

1 е о а . . . а о а А а . 03680, е -150, . а а Ма е а, 11. E-mail: [email protected]

2 « е о е е », е , а а. 03056, . е , - о е , 37. E-mail: [email protected]

е а е е а е о а - а о о о а а, е о а о о о о . о-е о о о е о о- е о а е е е о е о о е о . е о е е-о а о о а а, а а е е о е о а а оо а о а е е а е е о а

о е а о . е е е е е а е о о ое е TiB2 о е е- е а е е о а е о е а TiB е е е а о , а о-

е о е е е о е о а о о о а о . о а а о, о е о а е а о о о а а о о о о е о е о о о е а а е о а е о а о о о о а о . -

о . 7, а . 1, . .

К л ю ч е в ы е с л о в а : слиток лектронно-лу евой переплав титан сплав легирование борид титана структура термоде орма ионная обработка

о е о а а о е а а а а ое е о е о е е о -

о а е а о . а о о , о а о о о а о о е а о -

о е а а е а е е о о а а о о о е о о е о-

е , о о а е , а е -. а о е а е о о а о е о а е а .

е е а о о е а е о е о а а о а-

а е , о е а е е о а о -о о о е е о е о о е о а

а а Al, V, Zn, Nb, Cr, Mo . е е а . о е е о о о а е а ое а а -е е, а о а е а о а о о о -

е о е е е а е о а е е е е е е а о а е ое е . о о а е о о о е о а а о е а о ае

а а о о о . а о ее е о о е а о о

о е о о , а о , а о о -о а а е а о а о

е о а е а о о -о- а о о о о о а е е о а , е -

е о е о е а е о о а о о . о а о а а е е о е е -

е о а о е о о а е е е е е- о а е. е о, о

о а о е о а е е о а о-о е е о 1 . о е о о, о а о а о а е о а е

о о о е о а е е е о е -е а о о а е о е е а е а-е ое о е е е а 2 , о е а е

о е е е е е о о а е о а е-е е е о е е а а а а .

е а о е е о а е - е а е о а о о о а а

BT1-00, е о а о о о о , о е о о о-о о е о о- е о а ( ).

о е е е а о о о а о о е е а о а о е -

о о- е а о -208 ( . 1).о а о е е е ое е -

о о е ое о а е е о о о е - е е о е : е е а е а а

е о е е о о о о о а а о е; а о о е е е о е о о е о ;

о о о о а о , о е е а е о о о ; е-е а о о о о о е а а ,

а а е а а о а о ; а а о а а о .

© .М. , . . А , . . А, . . , А. . , .А. , . . М , 2016



о а о о о е е-е о е о о е о 3 . а о о о а е е а е е , о о -

о е е а о е е а е е е е , а е е е о е о о

е о о о е а о а , е е- е о о о а а а е е о о о о о 4 . -

о е а е о о а а е о , а а о о е е е о о- -

е о о а е а а е, а а е о а, е е о о е о о а а, о -

о е о а е е, а а е а е е о а е е е о е о о а. о о е е о а а о о а

е ое ое е е TiB2. а е е о о а е о а е е а о о -130 о а е е

TiB2 о е е 5,2 ( . 2). е о а е о о о а а о о а-

о о ( . 3).

е е о е е е о а о о -е о о о о о о а , о о а а-

а а е а е а , е -о о- е а е а е е , о е о о

е о , а а о а о о а о о е а-а, о а о е а а е а о . о а е о о е о е а е а о о е о о- е а е а е е .

е а о о а а о е а е о 110 ( . 4). о е а а о а о а о о о а о о о

а е : а е е е о о- е а е а-е е 10 3, а е е а 10 2 а. а е а о о а о е о е о о ее а о е е о е а -

е а е о оо а ае а -а о . е о а о о а

а а е о а о о , а о -

. 1. а о а о а е о о- е а а о а -208

. 2. е о а е а о о -130 5,2 TiB2 . 4. е о о е о о а

. 3. о а а о о а а а Ti TiB2



е е а е а а о а, а о о о , о а о а е а е а е а , а а е е-о а а о а е . а е а о-

о е о о е о е е а о ео о о о .о е е е а а о о о -

о о е е о о е а а-е о : о о а , о е о е , е о е о а е . е е а е о е о а е о а е

е е о а о о е а а-е о о о о . о о а е-

о а о о о а а о о , а о -е о о а .

е е е а а е а а е е е

а о о а е а, . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60Мо о а а о е, . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16

о о а , / . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30

о е а о о е а е -о а а о о о о е о о а е .

е а е а о о а е-о 110, о 300 а о 15 . о-

е е а е е о а о е о а е а е о а о а ( . 5).

а е о е е о о е а е- о а о а о о е а е о е-

о а о о о а о е, о о о о а а о а о о е е о а е 500/350

«Skoda».о е а о а а о о о а а 8 , а

е е о а о ее 0 ( . 6, а).о е о о а е о е о а о о о а-

о о е о а а о о о о е- е а о е о е е а 00 о

е а 30 ( . 4, а), а а е о е е о о а а е о е е -457

а е е о о е о е о , о е - о а е ( . 6, б).

е о а а а о е е е о-о е а о о а а а а о е о -о о е о е е о а о а о iCAP 6500 DUO, «Thermo Fisher

Scientific» ( А). е о а е о о а о о о о о е о о о о-

о а NEOP OT-32 ( ) о о о а -о о о е е о о о а о е е-

. 5. о а о о о а а, о е е о о : а о е а ( а е 110 ); б о е е а е о о а о ( а е 105 )

. 6. е о е о а о а о а о а а (а) о а о а а а (б)



а а е а AMP 500F ( EOL Ltd, о ). о о е о а е о е -о е о е о ( ) O FORD EDS

INCA Energy 350 а а а е е о (о е- о а а). е е е а а е а а

о о о 133 , а е е о о о о а 1 . е о а е о о е -

о о а е 5 10 8 а. Ме о о е е о-о о а о о о а а а ( А) е о а

а о о а а о а о о е е а-а е е е о е а . е е о -

е е о а о а о о о о о а о е а - М1 о о о а е о

CuK - е е о о а о о о а о а-. е о е а е о е е

М-400 «LECO» ( А) а е ,8 .о а о о о е е о а о а -

о е , а . : (о о а) Ti 0,112Al 1,11B0,06Cr 0,204Fe 0,004Nb 0,003Zr 0,048Ni 0,004V0,006Sn. М о а е а е а а . 7.

Ме а о а е е е о а о а а , о о е е е о е о а о о о а о

а е о е о о а а а а , о о о а а е е а е о е е о а а о о -

, а е е а о . е е е е е , о е е е ,

а о е е. а ое о е е е е -а о о о е е а о е о е о а о -о о а о 6, 7 .

Ме о о е о е о о е о е- а о е о, о а а о о е е

- а , а е е е ее о о а е о о , о о е о а а о

а а (TiB). е а а а а е е а . 8.

а . е а е е а е е о-а о о о а а а, о о о а а а е

а е о о а : ( -Ti) о е е 8 ,15 а . ( а а е е е : а 2, 557, с 4,6 86) TiB 10,85 а . (а 6,1031, b

3,054 , с 4,5572).е а е а е а е е-

а е.е е а а а е е е о о

о о о о а о . А а е а о е а е а о а а , о е о а е а а о о ае о а а е а о а е о о ае о о -е а а е .

. 7. М о а е е а о о о а а: а 200; б 500

. 8. е а -а а а е е а о о о а а, а . : а 5000; б 2000



а е о е а е о 110 о 300 а о о о а а, е о а о о

о о .е о а е е е о о а а о о е

е е е о о ое е TiB2 о е е е а е е о е а TiB е е е а о , о о-

е о о е е о е е е о е-о а о о о а о .

е е е о а е - а о о о а а е о о а о а TiB о ае

е о о о е о .о о о е а о 6 ,

о о о о е е е е е а о е о о а е е е о е, е е о е о о е е оо а-

о . а, о е а о е е е о о а о а а, о а о е е о о ее о-

е а е о о а о .

1. лазунов . ., оисеев В. . о о е а о е а . М.: Ме а , 1 74. 368 .

2. ременко В. . а е о а . е : - о А , 1 60. 500 .

3. атон . ., ригуб . ., онин .В. е о о е а а а о а о о еа о е а о . е : а . а, 2008. 311 .

4. онная е е а а а а а а / .М. о е о, . . а о , . . а е

. // . о . « а -2010» а е , 2010. . 132 13 .

5. рабин В. . о е а о е е е е о о -а о а ое е а о а о .

е : а . а, 1 75. 25 .6. Влияние е о а о о а а о а

о а а а а о о е е е а о о ое е- TiAl / .М. о е о, . . А о , А. . е е

. // о е е . е о е а . 2014. 2. . 15 20.

7. труктура а а о о о о а -е Ti B / . . о , М. . е о, . . а

а . // о- а е а а а е а . 2006. 3. . 27 32.

Results of investigations of structure of -titanium alloy, alloyed with boron, are presented. Ingots were produced by the method of electron beam cold hearth melting. The effect of alloying with a titanium diboride, as well as thermodeformation on structure formation and mechanical properties of model alloys was studied. Adding of chemical compound TiB2 into the commercially pure titanium leads to grain refining and precipitation of strengthening phase TiB in a soft matrix in the form of rod-like crystals, crushed in the process of the thermodeformational treatment. It is shown that the alloying of titanium alloy with boron allows increasing its strength properties, retaining a sufficient level of ductility. 7 Ref., 1 Table, Figures.

K e y w o r d s : ingot electron beam remelting titanium allo allo ing titanium boride structure thermodeformational treatment

о а 2 .01.2016

Ме а е е а а а

а М а М а HV М а

е е а 350...500 450...560 25 55 1400...2000 о а е 631 882 13 16 3500...3700

. . е е о а а е е а о о а а



534.282:620.17

М А А А А М А

А А А

А. . М 1 . . 1 . . е 2 А. . А 1 .М. а е 1

1 о а е ое е е «Ме а о е е о о- е е о о . . . а о а А а » (М ).

03150, . е , . о о о, 68. E-mail: [email protected] 2 о о а е а е .

1 6158, о , . а - е е , Мо о ое о е, 44. E-mail: [email protected]

е а е е а а е е о о а о а а Ti 6Al 4V ( T-6) е о а е е е о е о е Cu/Ni/Cr а о о о 70 . о е о а е о о- е о а е е а е а о о а . е о а е е е о о о о а о о о о а о е е а е. о е о е о е е о е е о а о о а а е е е о е а о е о о о е . а о е о, о а е е е е о

о о Cu/Ni/Cr о а ае о е е е е о о о о а о -6 2...2,5 а а, о е е е е е е е о е а о е . о . 26, а . 3, . 8.

К л ю ч е в ы е с л о в а : лектронно-лу евое испарение и конденса ия в вакууме вибра ия демп ирование зату ание колебаний долгове ность титановый сплав В - за итные покрытия компрессорные лопатки

ко и иент потерь диссипа ия нергии

е е е. а о а Ti 6Al 4V ( T-6) о о е е а а о о о е -

о о о а о е е е а е о е о о а о а е е ( ) 1, 2 . е а , о о е е а о о а а,

о а а о е е о о о , о о е о а а а

о е о а а о а о , а е е, о е о о о а -а о о а о о а о .

а о а е а а е о о о о - а е о е е е а е

о е о о 3 о е е о -о е а о е е е о а о

е е а о а о 4 . е а е о а о е-

а о е о о а о о о о - о о е е о , а е

а а о е о е е 3, 5 , е е е о о о е е а -

. а е о о е о о е е е а о о а о а о 3 .

а е е е е а, а-о ее е о о е о о о -е о о , о о о о -

о о а а , о о е а о а о . о ае о а о а а е

о а о о о е о о ое е о а е, о а ее е . е е а о о е е а е е е

а о е о о а о о е е о а а е 6 . о о е а е е а е о е а о -

ае о е а .е е а е а а е о-

а о е а о о о е о - е а о а а е о

о , о о о о а ае о а а е а а о о о а а о о е -

е о о о е е е о о о о-о о о , о ае о е о о -е е о о о о е е о 8,

10, 11 . е о, о а е о о ое а ае е ее е е

а е о о , а е о -е а ае а о 12 .М о е а а а ае е о е е е е -

е о а о о е MgO Al2O3, NiCrAlY/TiAl, о ае е а е а е-

е , е о о ее 250 4, 13, 14 . а е о а , е е

е о , е а- о а е е о о -е а о а о е е е о о е -

е о е о е о а .о а а о а о е а о

о , о ае е о о- е -а е е о е а е а е (EB-PVD)

е е а е о о 0,3 0,5 15 , а а е а а е о е а а е е -

© А. . М , . . , . . , А. . А , .М. МА , 2016



о о е о а о , о о е е а а е а е е о а е е -е о е 12, 16 . о е о е -а а о а о о а о о о о о о о о а о е

е е о е а.а ее 17 о о а о е Ag/FeCrAl/Cr о е о о 100 ,

о а а е а е ое е е а а о а а а е е е а

е . а ое о о о ое о е о а М е о о- е о а е е а-о о а а о а а а о о о а а -6.

е а о а о е о е а е - о о а о а а -6

е о о е Cu/Ni/Cr е е о.

Ма е а е а е е а. а е а о о е о а о е а а а -6, а е а 150 107 2,5 , а о

о о а о о е о о о а 70 а о е о о .

М о о о ое о е о а а о е о о е е о е о а е о о е о о- е о о а е а е е ,

е , о а о е е о о а е а о о а а о а е , а е е о а -е, а о о е о а а е а е е 18, 1 . а а о а а о е е о а е-

о а а о о о 30 о / . е е а а о о о е о а е е е а а 500 о .

о е о е о а е о о о , а а е а е е о о е е о о о е о о е -

е е , а а а е 8 . а е е е е о е о о о о о о о о о-

а е е о о о о а о . е а о е о о е

е о о а - а е е о а е- о о , а а е о о о

о о а , а а е а о о .о о е о о е ое

о е а а о а о ( о е-е ое е е е) е а а , о о-

о е о о о о а «Polyvar-Met» а «Micro-Duromat 4000E» о а - о о а е е е е е -

а е 0,2 . о е е е о о о -

о а а о е о е «М о а а» 20 о о о о о о о о е е о . е а

. а а 21 . о е о а а а о о

е о о о о е ( М) «Tescan Vega 3»,

а е о а о е е о о а -е е о е о о о е о е а «Energy 200» М «CamScan 4D» ( о а ое о е е-

е е INCA) 22 . о ое а е е о -о о о а а о е -5М.

о о а о о ( о-е е ое е е е) а е о о о е а -е е о о о о ( М) о о

« itachi -800» о е а е 200 . о о о о а о о е о

а а о е о е о о а е о-о «Polyfinn», «Microslice-4», «Ion Tech» (А -

) «Gatan-656 PIPS» ( А).е о а е е о о о

о а о о о о о е е е -е е о а . о е о е о е е

о е е о а о о а а о е е е о е а о е о о

о е о о а е о о а е о а е е о е а, о о а е е о е а о

а е 2 , а е е а а е а е, о а а е е ое е ее е 23 . а о е е о о о о а о о а о 1 . а о е о е е -

о о а а о о о а а о о е -е е а .

е а е а . М о а а е е е е е е е о е -о о о е а е а . 1, а, б

оо е е о. а . 1 е е о а а е- о , о е о , о о а о е а е а е а о о е о-

е о 24 .е а е о о о а е -

ое о а е о а о о е о ое ( . 1, б). е о-а е о о ( . 2, а) а

е е о о о а о а а о, о о о о о а а е а е а о о о о-

о а о о о а о ( . 2, б) о о е о а оо а е е о , о е о а , о е е а а-

е . а ое е е , о е а М ( о е о о о а е ),

а а . а е е

а е а е е -е е е

Ма е а а d

М е

HV а

М E а

е е

а

Cu 32 0,8 115 110Ni 16 1,75 140 210Cr 32 2,1 117 300



о е о а а а е е , а а е о е о . а . 3 е а -

е е а ое е е о а е 5 6 оо е е о, е - а о а о о

о е е а о о а е е а о е о е, е а е о о е, а-

е о а е . е о а е е , о о , о а , е о о о е е о о , о е е а -

а е а е о е 25, 26 .

е а е е е е а е . о ирине резонансного максимума. а о а

а а е а о а о а а о е е о е а е а а . 4.

оо е е о е е а о о-о о а а о е а о о 1500 . а о ее о а о а о о о е е о е е а о о а о о о е а

о а о - а е е о о . о о-, о е о е о е е о е

е о а а о о о а 1- 2- о -е а о а .

о е о е , о е е о е е е , е а е а . 5, е е а-

е е е а . 2. о е о е

. 1. М о а о е е о о е е о (а) а е е е е о о е е е о о е о о е (б)

. 2. о а о а а а о е е о о е е о о а (а) е о а о а о о а а о а о о о (б)



а о о о о а а е о о е о а-а е, е о е о е а о о о

о а а е о е о 2...2,5 а а.

о времени сни ения уровней вибра ии после импульсного воздействия. е е е е о -

е о о е о о о а о е о е а о е о а е о е о а ( . 6). а о е е о о о

о а о о а о 1 . е е е е -а е е о а е а е а . 7.

о е о е , о е е е е а е о а ( о е е е о е

а (I) о е е о а а -о (II)) о а о о а о 500 1000 , о о е о а а е е о е е а о

о а о , е е а . 3. а , е е а . 3, е е , о

о е о е , е е е е о-а , о а о о . о е о е

. 3. ое е е о е о о о а е- (а), е о е е а е о о е (б), е о е

е а е е е о о а (в)

. 4. а о а а а е а о а о а а о -е (1) е е о (2), ∆f 4

. 5. а е о е о о е , о е е а е е а е о (а) о о (б) о е о а о е: 1 а о о а е о е ; 2 е о-

а а . е е а е е -

е k е е е е а е е а а

а а е

а а е а е а

о е 0,0025 0,0015е о 0,001 0,0007



о а а а а -6 е о о е е о 2...2,5 а а е о а е о -

а о е о .е е о е , о а о о е -

е о а е ( а е Sonoston, А о-а) о е о е о е о а о о а е о а ( а-

е , е о а ), о е е о о а -ае о а е е о о а е а о . е о а о о а а -6 о е -

е е о е а о е о о о -е о е а о е ое е е а е е е а о о а о о е а о -

о а о о е . е о а о о 500 4000 е а е а . 8. о

о а ае , о о е о е е а о а о е а ( е е а е а , о о е е е о а о е е е).

а о е о, о о а о о о о о о е е о о о 70 ,

о а е о о а о а а а -6 е -е а е 500 о о о о е о о- е о о

а е а о е о о е , о о е е о о а о о о о о о-

а о о а о о е о е е -о а , о е , е а е о о о е, о е о о о о е а е о е-е 5 6 оо е е о, о о а а -е о а е о о о .

а о о а о е е а о о е-е о е о ое о а о -е а е е е а а а а е . о

е е е о о , о е о а е- е о е а ае о е о

е е о а , а е о о -о , о а а о ое. е е е о, о о о е о о о о е ае

а о а , а е о о е о о а о ае . е о о, о о о е о а а е -

о о а о о .о е о е а а а

-6 е о е е а о е о е а е о

е о 2...2,5 а а о о а а о е -о а о (500...4000 ). о е е о -

е о о е а а а о е е-

. 6. е а о а а: о , о о о о е-е ; о о о о а о е а

. 7. е е а е о е о о е о е а о а о е о (1) о е (2)

а а . а е а а е

е а а а е е е-а

Ме а еа а

Iе о 0,00075 0,00075 о е 0,0013 0,001 5оо о е е 1,73 2,60

IIе о 0,001 0,0007 о е 0,0025 0,0015оо о е е 2,50 2,14

. 8. е е о е а о е о о о е о а о о а а о : а 500; б 4000



о е а а о е а о а е о а 6 .

1. онструк ионные а е а : а о / о е . . . А а а о а. М.: Ма о ое е, 1 0. 687 .

2. труктура о- е а е е о а а о е а о а о о о а а 6 / . . Ма а е о, . . е о а, . . е о о , . . е // о е е . е о е а . 2014. 2. . 26 35.

3. и ков . . а о е о а а а о а о - а е е . .1. а а о а о е ае о

а о о а о . М.: М А, 2000. 74 .4. he evaluation of the damping characteristics of a hard

coating on titanium / C. Blackwell, A. Palazotto, T. George et al. // Shock and Vibration. 2007. . . 37 51.

5. о ни кий . ., едина . ., адрин .В. е о-а е о о о о е о а о е а а-о о а о о а а а е а о е а // е . а а . о . а о о . - а. 2012. 3. . 314 320.

6. o chan . ., stino .I. ighly damping hard coatings for protection of titanium blades / Evaluation, control and pre-venting of high cycle fatigue in gas turbine engines for land, sea and air vehicles // Proc. of RTO-AVT 121 Symp. (Seville, Spain, Oct. 3 5 2005). Seville, 2005. P. 1 15.

7. o chan . . Functionally graded EBPVD coatings // Surf. Coat. Technol. 2002. . P. 252 262.

8. а итные о е о о- а е е о о а о о е е е а е о е о а / .А. М о , .А. А е а о , . . о о

. // А а о е а е а е о о : . а-

.- е . . М.: АМ, 2012. . 71 81.. сследование о о о о е е а-

а е о а о о е о а е о о о о-о о о а о е о / .А. М о ,

А. . е о, .А. А е а о . // АМ. 2013. 1. . 10 21.

10. труктура о а о о о о а е о а о о е TiN, B4C Cr, о е е о -о- е о а е е // е . о . 3- е а . о .

« ighMatTech 2011», 3 7 о . 2011 ., е , 2011. . 3 2.11. Влияние о о е а а о а

е о а о о е B4C, о е е -о о- е а е е а е / . . о , . . о , А. . М . // о е е . е о е-

а . 2012. 1. . 28 33.12. Green J., Patsias S. A Preliminary approach for the modeling of

a hard damping coating using friction elements // Proc. of the 7th

National Turbine Engine igh Cycle Fatigue Conference (West Palm Beach, Florida, USA, May 2002). P. 1 .

13. or i P. . Determination of mechanical properties of non-lin-ear coatings from measurements with coated beams // Intern. . of Solids and Structures. 200 . . P. 1066 1077.

14. Filippi S., Torvik P. . A Methodology for predicting the response of blade with nonlinear coatings // . Eng. Gas Turbines Power. 2010. , 4. P. 1 7.

15. ов ан .А, е А. . е о а е о о а о е а о е , а а,

о а а, о а о о // . е . е а о е . 1 6 . , 4. . 654 660.

16. or i P. . A slip damping model for plasma sprayed ceramics // J. Appl. Mech. 200 . , 6. P. 1 8.

17. or i P., Langley B. Material properties of hard coatings developed for high damping // Proc. of the 51st AIAA/SAE/ASEE oint Propulsion Conference, (Orlando, Florida, USA, uly 2 , 2015). Orlando, 2015. P. 1 17.

18. ков ук . ., удой . . о а а е о -о- е а е о о о а е е о а е а-

е о // о е е . е о е а . 2003. 2. . 10 16.

1 . ов ан . ., ков ук . . е о о- е е а о - а е о а е ео а е а е а-

о о // а е. 2004. 2. . 10 15.20. na a e . Micron-gamma for estimation the physico-

mechanical properties of micromaterials // Proc. of the Intern. onf. «Small Talk-2003». San Diego, California, USA,

2003. . 8 10.21. Oliver W.C., Pharr G.M. An improved techni ue for

determining hardness and elastic modulus using load and displacement sensing indentation experiments // . Mater. Res. 1 2. , 6. P. 1564 1583.

22. . . о а е. Ме о о е е е а о о о . е . 01.07. 0. М.: о . о . о а а а , 1 8 . 7 .

23. исаренко . ., ковлев . ., атвеев В.В. о о-о а е о а о о а е а о . е : а . а, 1 71. 375 .

24. нурьев В. . а о о о а- а о о е-. 3 . 8-е ., е е а о . . 1. М.:

Ма о ое е, 2001. 12 c.25. стинов . . а е о а а о -

о а а е а о // о . о о . 2008. 5. . 6 104.

26. труктура е а е е о а а о о-а а о е а о е / А. . о , . . о о е , . . е , . . а а е о // а о е , а о а е а , а о е о о : . а . . е : М , 2012. 10, 1. . 11 18.

Presented are the results of comparison of damping properties of specimens of alloy Ti 6Al 4V (VT-6) without coating and with a deposited three-layer damping coating Cu/Ni/Cr of 70 m total thickness. The coating was produced by electron beam precipitation in vacuum from a gas phase. The investigation of the damping ability of the specimens was carried out at a room temperature. The coefficients of losses were determined by a width of the resonance maximum and time of reducing the levels of vibration after the pulsed effect. It was found that the deposition of coating Cu/Ni/Cr by the electron beam increases the damping ability of VT-6 specimens by 2 2.5 times which is witnessed by increase in coefficient of losses. 26 Ref., 3 Tables, 8 Figures.

K e y w o r d s : electron-beam e aporation and condensation in acuum damping attenuation o ibrations durabilit titanium allo - protecti e coatings compressor blades o coe cient o losses dissipation o energy

о а 14.01.2016


ПЛАЗМЕННО-ДУГОВАЯ ТЕХНОЛОГИЯ

66 .187.58.001.1

А А А А М А М А А

. а

. . е .М. е .А. а а е о а . . . а о а А а .

03680, е -150, . а а Ма е а, 11. E-mail: [email protected]

а о е о о е о е о а е а е а е а о а о о , о е а о о а а е о- о о е е а е. о е о е е е о а о а а о а о-

а оо а о о о . о о о о а е е о а е е о е е а ее о о о е о-. о а а о, о о о а о а о а е а о о а о о о е о а ,

о о о е а е а о а е ае а а а о о а а о а е е а е -а. е а о а а е е о е е а а о е е о а. а е е о о а а о,

о о е о а е о- о о о е е а а е а е о о о е а а а е о а а а о о о о е а , а е о е а е о а а а о о е-а е. а е е а е о- о е а о а о а е о о е о е

о а о е о а о ое о е а е а о а. а о е е а е а о о а о о а о е о а е е е о е е о . о . 2 , а . 3, . 3.

К л ю ч е в ы е с л о в а : дуговая плазма легирование растворимость газа пороговая кон ентра ия азотсо-дер а ие ерросплавы плазменно-дуговой переплав, микроструктура аустенитная структура нер аве -

ие стали инструментальные стали

о е е о о е а а е е е о а е а о а о о о е е а -

, о е е о о о а а е о о о е о е а е о , а а е е а ое о о е е а . о о-о о оо а о о о о е е а а е а е а а о а е е о а , о е а о о .

А о а е е е о о е е- о о е а а о а е -

е е а о 1, 3, 4 . е о а е а а о о о о е е ае о а е е е о а а е , а е е е а о а а е е а о о о а е е е.

е а о а а е е о е е а а -о е е о а. А о е а а о-

а е о а е о о . о е е а о а о а о а ( е о а) е а о

е е 0,5 , о о о е о а о а а е е . е о о а о о е е а о -

а о е о а е а о о е 0,5 . о о е а о а о а е а а о ее

о , е о а о, о е о а е-а о о о о а о а-

о о о о а , а о а а а а о а е е, е . е а е -

е а о а а о о о о о о е - е е е е , е е о а 1 5 .

А о е о о а е е о а о о а а а о о . о е о-

е е о о е а е а о о о а е а а а о е е а е а е а а а е-е а е о о 3 . а о о е -

а о а е е е е о а а а е ( 50 C DN 6,5 10 8, а DC 1,3 10 7 2/ ). о о-

а а а о о о а е а о ее е е о е , е е а е е а е а а а

е е а е о о 6 . е е о а о а о а е

е о о е о о о о е о о о а а е о е а -о о а е е а о а (2,8 N), е е-

о а (2,14 ) 1, 6 . е а о а а е -е о е е а а о а а а оо а о ,

а а о, е о е е е о о о ае о -е е о о а а е 1, 7 .

е е е а о а а а , о е а е е е о о о а о , о

о а о а е о е о , о о-е о о е е 7 .

е о а е а о о о е а е ( 6М5) о о е е е о о

о о е а, о е а о о -о , о о е е е е

о а о а е е о е о , а -е а а 1, 3 .

© . . , .М. , .А. А А , 2016



е а е е е о а-е а о о о о е е а е а е о-

о а а. а о е е о о о о о е е о о е о

е а о о о , е е е е а о ае е е а о о е а а-

1 3 . А о а е а е е о а -е -о а . а о е е а о а а -о а а е о ее е е . е о 4 , о

0,15 N о о е е а а е о 2 4 Ni, а 0,25 N а е о 2,5 6 Ni.

е о а е е е ее а е а о , о е о е е е е ае а о ее о , а а -

е о а о о о ае о о о о о . о о о о о о а о , а о-

е о а о е, о ае о о -о о о а е е о а о а а о а е а е ае а о а е -

а е .о ое о е а е е а а е -

о о а а е о о а о о а о о-а е а е е оо а а а е

е о е е а , о е а о о , о а - о о а е а. о е о -

е а а е о о е ео о ое оо о е е о е а а е-

о- е оо а е е о , о о ое о е е е о а а е е е а ( . 1).

а а а о о е о е е - о а а а о а о е е а е

а о о о е а е е о , а - е а е . о е-

а е е е о о о е - а е Ni Ni Co 0,1Mn

0,01Mn2 18N 30C о - а е Cr Cr 1,5Mo 1,5W 0,48Si 2,3V 1,75Nb 2,5Al 8 10 . а е а а е а о о е е о

ае о о а е о а , о а е е ее е е а а е .

е а о а а о е о е е а а е а е о о а о а о а о а а о о е е а о а а е е 1, 3 . е е а о а а о о а е а е о а а а ее е о а, о о о о

о а а . 1 . 2.а , е о а е а о о о а а о -

е а е о а е о о о -

а е е а а , о ( 1 5 о е). а о , о о е о, а а -

о о а а о о о о о о е 5 . а о е о а е о о е ое е а о а

а а о о о а е а е 4 . о е о е е е о

а о а а о а о а о-о а о о о . о о е о о о а е а е е о е е а ее о е -е е о о е о .

а е а е о е а -е а е а а е е е о е а а о-а о а ае а а о а о о а а о а е е а е а. о о а а о о о о а о о-е о е а е а е е о , о а а е о, о о е а е а о а е е а о 1/75...1/100 о е а о а а-. о о ае а о а -

а о о о о о е .а е е о а о а о о е е

а е а а о о е а е о-а о . а о ее а о а е е е-о а а о е о а о а

а а . е е е е-е а е е е е а а -ае а е е е е а

е е е а а

NCCrMо

е е»

а е е»

70400,41,5

. 1. а а а а е а е а е

. 2. е е е е е а е е а е о а а 18-10 е о а а е е а : е е-

; е оо а е; а е оо а е



а а а, о е а е а о . о е е е о а о а о о е е е о-

е е о о а а е а. а , о а о ее а о а е о а о ее е а о- е -е о е о о о о а а о о а о о е о о а а о е о е о а е е е ее 000 / . А о о а е е о а о е а о 10 а о а. о ое е е о-а а е е ае 70 а о а е о о е а а е о . е , е е

е е а о е а а о а, е е о -е е о ое 11 14 . е е е-

о а а е о а а о о е а е -о а а е о о е ое а е е а о о о е е а е е-

. о е о о, о е е а е а , о о а а а о е а о а, а а

е е о о о а о о о а-о о о о о е . е е е е о а

о о а о а , о а о о а о а е .

а о а е е о о а о о-а е а е е о о е а а а о-

о а а о о е е о о о е е е о о е 13, 15 17 . а а о

о е о е е а а о о а е а о-о а о ее о о о о а е а о-

о а е е о а а е о а е о о а е а а. а о а о о а е о о а а а а о о е а а о е

е е о а е о е о о о е е - а о о о е . о о е е -

о о е ое е о е а а а о е о а о а.

а е а е о е а е- а е а а е о е о е а а о а

о а ае а а о а о о а а о а е е а е а 1, 18,

1 . а а о е а е а о а, е а е а а а о о , -

е а а е а е о о -о о а е 20, 21 . о е о а е а о-о о е о о а а о о а , а а о о а е о а а . о е е а а ее а ае о е -

е о , о о о о е о о-е о а е о -о ео о о о . о о е о о о е о а о оа о а е

о а е е а а ео -о о о , а а о о е о а а е 13, 14, 16 .

о е ее е е о е а -е е а а а о о а е а е

о а е е а о а е е о о о а о о е о о а а а -

о е е а о а о о о а е а о -о е а а о е е 21, 22 . о о о-

е а е о о а е е а е а о а о о , о е е о о е а о а-

е , е е о е а а а а о о , е е е о о

о о . е е е ее, о е о а е е е о о о , а а -

е а о е о е о , а а е а , о а а а ео о о о .

60 70-е о о о о е а ое а -е о о е а е о- о о о е е-а а ( ) а е а о о о а е

а о а ае о а а о е, о о о о е о е е о а е а о о а о о а . а а е о о о е о о о

о е а е о а е е а о -о а о о а о а а е а о , о о а а о о е, е о е а -

е а е а а . а о е -о о о е а а, о о а е о е е о о а е а е а е о , е о о о ае а о е а е о о, о о о е о е о а а а о е а о а а о-е о е о о о . а а о е о а а о е е а о о

о о о о е а е о о о о о ее о о а а а а о е о , е е о-о о о е о о о о а о а

а а а. о о а е ое а о е е а а е а а ае оо е оо -о е е о а е а о е о а о-а е о е о .

а а о а а о о е а а е а а а а а е 23 : а -

а о а о о о о о о о о е о а - а е , о о а о о е а а -

е оо а е е ( а а о а е о е а о о ) а а е а

; а а а о е о о о о - а е , о о а о о е а а-

о о е е е е .о о а а а а а , о е а е

е а о е а о , ео о о о а-о е а о о о а е а е а а а о а о е а а о а, е -а о е е о а а о а о о . а о а о 23 25 а е а а а о о о е а о а, : 18...20, 21...24 26...28. е а -е о а е а е а . 2.А а е а е а е а

о о е е а е е о . а о о е а е а о е е о о а е

а о оо а ае о а а о е о -



а ае о а о о о е о о е о о о . о о е о а о е а е а о а, е о о а е а -

а а а о о . е е е о-е а а о а а о а е

а е о о а е е о о а е е о о а е .

руппа сталей, содер а и ... Cr, а о-ее а о а е а е о а о о-

е , о е о о е а а а а о е а е е а е о . е-

е е а о о а а а о а а е -о -а е ае а о о о а е а о о о е о е а е . е е е е а о о о е а а о а а

о о е е ее о а о е а о (а е а е е

0,35 N ) о о а е о (0,48 N).

руппа сталей, содер а и ... Cr. а -о о о е а а о а а о -

а е е о а о а е-о- е о 8 е о о а е

о о о а е о .

руппа сталей, содер а ая ... Cr. е е а а о а е о а а о

а о о (0, 2 N) о а а о -е о о а о а о о а о а е-

о е 8,2 Ni. а е ее о е е о е а е е о , о о -

о а о а а е а о е е -о о е а о а, о о е

е о о о е е е а .

е о о е а а о а а - о о е е о е о а е

о а а о а . 3 25 .е а а , е а е е

а е, о ое а о о е а е о а а е е а. а а а а . 3, а

оо е е о е а а о а, а о е о а а о а о о 1600 о , б

а о , в е а о г е е -а о е е е а а о о 1600 о .А а е а е а . 3 а а

о а ае , о о е о е , ео о ое о е о о о а е а о о -

е е о а , е е е, е е о е а е а о а е .

е о, о о е е -о а е е о о е е о о-о е о е е а о а о о е е е

о о е а а о е а . а о а-о , о е о е а о а а-

о о е е о о а ае о е а е а о а, а а е оо а е о е е а. о о а ее е е а о а а о а о -е ее, е а ее о а, о а

о о е а е о а ае о -а а (А ) а е - о а о а е о ( . 3,

в, г). о о е е а о е е е о а а о о е а е о о

о о а е е е-е а , а а 18 Cr 24, 26 .

еа о е е а а о о а-е а а а а о о о е е е о о-

е о е е а о о о е а, а е о-

а а . е а а а е е а е

е а а . а а а а

а а S

а

r i Ме а а е а е а е е е а а

18,318,31 ,51 ,521,021,021,021,021,021,023,523,523,528,127,827,826,

2,22,24,74,73,03,03,06,06,06,06,56,56,52,34,84,08,2

0,440,50,330,480,450,550,580,470,560,610,420,450,510,740,760,840, 2

0,18»

0,1»

0,23»»

0,31»»

0,32»»

0,380,37

»0,44

А М А

А М А

А 10 А е

АА 21 А е

АА 10 А е

АА 25 А 11 А 8

А

М А

А М А М А М А 20 А 18 А 13 А 8

А 18 А 17 А 14 А 58 А 25 А 23 А 8

риме ание. А а е ; М а е ; е .



о е о а а е о о а а. о е о о о -

а а а о е а е а о а о о е -а а о а е а е е е о о о о е е а е. а , о а -

а о 27 е е е о о е е а а о а е о е о е а

а о а е, е о а ае о о- а а е 15 / . о е-

а а а о 25 е е а е а о-о о а е а 835, 81 3 5 о о а а о о 23 /

е е а о е а е а о а.оа а е а е е о о -

е а , а 0 :

*0 1 .N N

N

Ñ ÑC

FpaF F

eF

−β τ + = −

(1)

е ео о о о е , о е е а о F / е е о ое, а е а о-о а а .. о а а е е

(1) о о а а е о а о :

0 1 .ñë

*N N

N

paF C F C

C eF

β− + = −

(2)

о а а е е (2) а е е о-о а , о о, о о о

е о о 10 / а е е о а е е а о о о о о о а е -

е. о а а е е е :

0 ,N N

N

paF C F C

C F

∗ +=

(3)

2

0 .N NN N

aF K F KC PF

∗ +=

(4)

а о е е е е е а а о-о а о 10 / ( о е -

е а о о а , а а-о, е е ае 4 8 / ) е а е а

а а а ае а о о о о е а , о о-а о е е е а о о е а. о е

о е е е о о, о о е а а о а е а е о а е о е е е а-

е а о е е а о а а а е, о о ое а о оо о е о а е а о е о а о а е а е о а е е -

о е о .

1. оролев . . А о а е е е а . М.: Ме а а , 1 61. 264 .

. 3. е а а о е о о о е е а е а о е а е а о а: а N SN, 1873; б N 2SN, 1873; в N 3SN, 1873; г N 4SN, 1873



2. еськин В. . о е о а а . . 2-е. М.: Ме а , 1 64. 234 .

3. удремон . е а е а . М.: Ме а , 1 66. 456 .

4. иму ин . . е а е е а . М.: Ме а -а , 1 67. 7 .

5. Высокопро ные а е е а / М. . а е . М.: Ме а , 1 6 . 288 .

6. опов . ., опова . . о е е е е о е -е е а а а а а е ео а е о о а е -а. М.: Ме а , 1 66. 231 .

7. про нение о о а е а / М. . о е , А. . , А. . . М.: Ме-а , 1 70. 18 .

8. олпи он . ., ванова .В., итов .В. А о о е а-е а а е о о о а а // е е е а .

2007. е а . . 10 12.. омар н . ., ял к . ., ригоренко . . а

а а а о е а а . : « », 2007. 128 .

10. Cobelli P. Development of ultrahigh strength austenitic stainless steels alloyed with nitrogen: Diss. of doctor of technical sciences: Swiss federal institute of technology in Zurich, 2003. 124 p.

11. регубенко . ., абинови .В. а а о а е о о е е е а о а о о е а а

а е о , о о а а е е -а а е а е // Ме а е а о о а о е о . 2001. 5. . 31 33.

12. иатдинов . ., ато ин . . а о а о а - о о е е а е а о о а о о е -

о о а // а . 200 . . . 48 53.13. вя ин . ., апуткина . . а , е о а е а о-

о // е о . е а е а . 2005. 10. . 36 46.

14. егирование а а о о / . . а, .М. а е , . . . // е о е а . 2005. 2. . 14 21.

15. ов евое а о ое а о о а е о о а о -е о о о о- о о а о о а / . . о ,

А.М. о о , . . о е е , . . Мо о о // а е. 200 . 3. . 16 17.

16. овер енствование е о о о о а о о-а о е о о о о о о а о о а-

/ . . о , А.М. о о , . . о е е , . . Мо-о о // а е. 2008. 1. . 5 8.

17. итов .В. о е е е о е а е о о о о а а о о е а а е е а а е а а е : А о е . . ... а . е .

а : 05.16.02 / . ., 2007. 18 .18. орозов . . о о о а о а . М.: Ме а -

а , 1 68. 284 .1 . зот е а а . М.: Ме а , 1 76. 224 .20. rei er ., Kubish C. Metallurgie und Eigenschaften unter

hohem erschmelzener stickstoffhaltiger legierter Stahle. Berg und ttenm nn. Monatsh. 1 63. , 11. S. 36 380.

21. а ев . о а е а о а о о е а-о о о о а о о о о а о оа о о а // е о е а . 2004. 2. . 6 10.

22. Жекова ., а ев . е о а е о о о о а- о оа о а е о о а е е о а

а о е е о о о о о а е е // Ме а . 2007. 2. . 37 41.

23. акомский В. . а е о о о е е а / о . е . . . а о а. е : е а, 1 74. 336 .

24. акомский В. ., ригоренко . ., ор ов . . е о а-е о е о а о е а о а е а о

/ . . « а е е е а ». е : а . а, 1 75. . 2. . 151 15 .

25. устенитные о оа о е о о е е е а , а е е а е о- о е а / . . а о ,

. . а о , . . о о . // А . 1 71. . 1 8, 2. . 3 1 3 3.

26. л ев . . а е о- о о е е а . М.: Ме а -, 1 80. 256 .

27. о лов . ., гнатенко . . е а е о- о о о е е а а а а е о о о е о а о а , о -

е о о о е а о о о о о // о . е . е о е а . 1 7 . . 11. . 85 8 .

28. елькумов . . . о а о а е о- о е а е а о а // Ме а о е е е е е а

о а о а е а о . 1 70. 12. . 18 21.2 . ригоренко . ., омарин . . о о о а о е-

а а а е о а е. е : а . а, 1 8 . 200 .

Peculiarities of alloying of metallic materials with nitrogen, including that from a gas phase in plasma arc remelting (PAR) are considered. Unlike the other alloying elements, the nitrogen under standard conditions is in a gaseous state. Therefore, its application as an alloying element has its peculiar features. It is shown that the rate of nitrogen absorption in PAR is rather high and allows producing ingots in which the nitrogen content exceeds the standard gas solubility in a molten steel at the li uidus temperature. The nitrogen effect as an alloying element is comparable with the effect of carbon. It is shown on some examples that by applying the method of plasma-arc remelting it seems to be possible in the industrial scales to alloy steel with nitrogen up to the concentrations, much exceeding its standard solubility in metal. Ingots, melted in the plasma-arc furnaces, are characterized by the high uality of surface and have a dense macrostructure in spite of a high nitrogen content. Nitrogen, dissolved in metal, is sufficiently uniformly distributed in the volume of ingots. 2 Ref., 3 Tables, 3 Figures.

K e y w o r d s : arc plasma allo ing gas solubilit threshold concentration nitrogen-containing erroallo s plasma-arc remelting microstructure austenite structure stainless steels tool steels

о а 02.03.2016


ОБЩИЕ ВОПРОСЫ МЕТАЛЛУРГИИ

66 .187.2.001.2

А М А М А М А М А А

.М. е . . е . . .М. а е о а . . . а о а А а .


а е а , а о о о , о о а о о о е е а е а а , а а о о -о е о о е о а е е . о а а е а а е о о о о , а о е е е е а а ( а о а ). о е е о е а а о е а е е а о а ае а е о а е е,

о а о о а е е е ое е . е е е а о о о е а е а о е а о , а а е е а е а е е о а е а а о а а е . е о-

а о а о е е а о а, о о а о о о а о е о а е о о а е а. а о -е о, о а е а а а е о е е о е о е а о о а о о о а е а е, е о е ое о е а е а о а о а а а о е е е , е о а а е о , а а е о о о о е а а о е . о . 20, а . 3, . 6.

К л ю ч е в ы е с л о в а : медь кислород водород азот растворимость плазменный нагрев

Ме а е е а а , а о о а о а о о о о а а а о , а

е о о о о о е ае а о о е е а е е а о о а а

а е е а о а ее о о е 1 3 . о е е а о а 4 о е ае , о а о

о е е е о о е е о а о а о а а .

а о е е а о а е а а , а а -е е е о о а о , -е ае а е е о а е е а о е о е 10 14 . Ме е а а а е -

о е о о о о а о а а о о о о а о о о е е а а о о о о о е о ае е а е о ( о 70 ) 15, 16 . Ме а а о е -

а о а а е а о

е а о , а о е а а о а е а е о е е е о е о е , е о -

а е е е а о о .а о ее о о е е а е о а а о

а о о а о а о е о е о е а о е 17 , а о о о о -

о о а е о о о а о е-е о о о . А о , а о е , о о е

о о а е е а , о о е о о а о е е о о о е е .

о о е е е о а о а а -е о е .

а о а а о а о о а о-а о е о е е а е е а а

. 1. а е е о а о ее е - :

3610lg 1,612.CuN

K = − −

(1)

е о а а о е а о а е о а -о а е а 17 а о е е а 16500 1400 а / а о .

е а о е а о е е е а о е а о а c о е о а е о о а е а. е а о о

а а о е , о а о е е -о а . . . а о а А а , -

а а е а о о о о а а а а . 2.е о о о е о о

о а о е о, о е о оо -а ае а а о о е е а -

е о о е е а. о о о е а а е о а а о е е а е а а о-

© .М. , . . , . . , .М. МА , 2016

. 1. а о а а о а о о а о а -о е о е е а



о . о а е о о а е 7о, о о е е ае е а о о о о

а а е а а ( е е ее 103 а / ) а о а о о о е о а е о о-е е а о . Ма а е е а е о -

а о о а е е е 6 а .е а о о о о а е

е а о М1« » М1 ( а . 1).А о о-а о о е о о о е о

о е а е а о а 2,2 о е а о о-о е о а а а о о . а а о о е -о е е о а ае о , о о е а о о е о о о е а а о -

а о о о а а е а е о . о о о е а о о е а е - е : о 300 А; а е е а

е 25 30 ; а о а а G 10...15 / ; а е е а о а е е 100 а.

о е е е е е е а а -е о о о а а е М1« » о е о о о о а -е о а е а е о о е е а о а а о а е а о а а-

о а е е 0,25 а ( . 3). а а о а е а о а

2NP

0,25 а о ое а е е е а а а о о

. 2. а а е а а е о- о о а о : 1 е а а; 2 о о ое о о; 3 а а- а а о ; 4 а а а е а; 5 о о а о о ; 6 а а е о а е е а а; 7 а е ;

8 а а о а о а е е а а; 9 о о о о а о о о е е а а а о а

а а . е а е а .

Ма а u i S Аs Fe i Sn S

М1« » , 0,001 0,002 0,002 0,005 0,002 0,005 0,002 0,004 0,006 0,00026М1 , 0,001 0,002 0,002 0,005 0,002 0,005 0,002 0,004 0,03 0,00018

. 3. а о о е а а о а е М1« » о е е а о е а е а е о : a 2NP 0,25 а,

б 2NP а



а ае е е 10 15 , а о е о 2NP

а е а е о а ае о 20 30 . о а ае е ое -

е е а а ее о е о о а е о а о е , о о а е а о о -

е о е а о а о е о о о е а а. о о е е , о е е е о е а а о а а оо а е а е о а а е о е е е е а а е а -е о , оо е е о, е е е е а -е о а .

а . 4 е е а о о е а а о а е а е о а е о е о а -а о о а е а о о а е. а а о а а е е а а . е а-о о а о а а , о о а о о

е е а а о оо а , о а а а е а о а .

а а а а е а о а ( е - а о ) о е а о е о

а а (а о а) а а а а о е-а о о е е. о ае о е а а о а е а е о а ае о

о о о а о 2N

P а о о е . о е о е о е е е о о е а ( о о-

о о ) е а а е а е о о а -а а о о е о о о

е о е а а о а е а -е о а е е е е а -

а о о а е е е е .а е о о е , а-

а е о о е е а о а е- е е а . 2.а о о а о е

ее а о о е о а о-а е е о а а

е е а о-о о о о . а о е о е

о а - а о о, о -а а е а а а о о

о о о а е е о ае о е е о е а . е-

о о о а о е е о о о , е а о е

о а е а о 18

2 2 , (2)

о о е е о о а о е а е-а а о о а о о е

о е.е е е а е е е о о е е-

о о а о о о а е ее а а а е о а е о о , а е о о -

а о о е е а о о о е а -е о а о е о о е а а е о

а о е а а о е а е 1 , 20 . о о а о е е а е а о а о

а о , е о о о о е е о е е- о о а о о о а е а е о

а е а е е е о о е. о о о о а е е о о-

о о а а 3 а о о М1. о е о о, М1 е а е о о а а е е -

е а е 1073 е е е о -о о о е а о о о а. а е о о е а

е е о о а а е е е а . 3.

Ма е е а е о а о а а о а о , о о е е а е о е о е о а о а а е а е о . а е е а оо а е о а а -

а а . е а е е а е а а е

Ма а еа

е а а а

е а

NK ∗ а

а а а а

1373NK а

1373/N N

K K

М1 « » 0,002 0,04 0,00063 63,5М1 0,002 0,015 0,00063 23,8

. 4. а о о е а а о а е а е о а е о е о а а о о а е а о о а е: а М1« »; б М1; а е : 1 73 , 1773 17



о о а а о а А, о е а е о ее 0,0007 02 о о о о е а е

о о а о 0,00002 , о о е о о е о о а о а .

е е а е а о о а е е-е о о е а о е о а е а о а а о а е е е е а а о а о о а: I 200, 300 450 А, 40 45 ,

G 10 12 / . о е а е а о о а -о е е а о а е о о о а о -е а о о е о « а а -1».

о е а о о а о о о а о а -а е о е е е о о о а о е -о о а е о о е а а- о е а а оа-а а о а R -16 ( о о ) R -2 ( о о о )

« LECO».Ме о а о е е а о а а а

е е : а а е о а -а о а о е а о а е е а а, а

а е е е о а а а о а . а ее а е а о а о о о а о е о-

о а е , о о ое о о о а о о а о а е а. о е о о о а а -е а а о а е е а а. -е а о а е о о о а а ое е а а а а о , о -

е о о о о о о е а а. а а а о о е а а е о а а -е о , о о а а е е о а а

а о о е а а о о е о о о е е е 3 5 о е о о.

а . 5 е е е е е е е е о е а о о о а е а -

а е о а а е о а -а о о а е а о о а о е е а-

о а е . е е а о, о е о е а е о о а о е

а е о е е а о 2H OP а о о

а е а о а е ( . 5, а).

2H OP 0,0003 а а о е а о е -

а о о о а е М1 о ае е е 30 о е о а а е о .

2H OP 0,007 а о е е ае о ее е а а а. о е о о, а ае е е -

о а а е о е а о е о о е а о о о а е а е о е

о е а а а о е. е е е о а о е о а ае .

ое е а е е е о е а- о о о а е о а ае е о о ое о-

е а е е а е. о о о о-е а о о о а е а е ( . 5, б, в) а

е е о е а а а - е о а . о о о о е ,

о о е о а а е о о о а е е а о е о а о а е

о а ае е е о ( о о а о-о а, о е о а а о а .). е-

а е а о е е а о а е о а-е о е а а о о , о о е а о

о а а о а е о а а а - а о о о о о . о е е о-

о е е а а е о о а о о о е о а о е о е а е.

Ме а о о е о о о а а а о е о -а о а о а 10, 11 . е о о , о о е о а а а а о а а о-е е о е о е. о а о о о о е е о е а о о е е , о о е а о о е о о-о . о о е а о о о а е-

а е о е е е а е а о е е е о о о о е е е а а а а а. о о о о о о е а а а е о а е о е о о о-

о е о , о а а е а а ае о е а а а, а е о е о о а а о е а о о а а о о а е .

а е е о е а е а а о е е а о а е а ае - а о о, о е е а о о ее (о е о о о о о о а) о-

о 10 12 о о е о о а о а. о о е а е о о о а а а е а-

е . е е о е , о о о а а о а о о о о е а е о о о а

е а 10 15 е, е а е а а о е а А.

е е е е е е о е а о о а е а а е о а

а е о е е а . 6, о о о, о о а е о а е

а о е е а о а а ае а е ое е е о е а о о а а а е.

а а . е а е е е а а .

Ма а е Bi S s Fe i Sn Zn

М1 0,001 0,002 0,002 0,006 0,002 0,005 0,002 0,006 0,053 0,0003 0,0006 0,0004 0,0006 0,0006 0,0002 0,0002 0,004



о е о а е о о а а о е о о о о о е а е а е о а

а е о . е е о а а е о о а -

ае о е о е а, о а е о е а -е а е е а а а а а о -

ае . е о 15 , о еа а о е о о а о е е е е е е -

а. о о о е е е е а а -о е о а а о е еа а о е о о а е . а е

о а а о о а а е о а е , о- е , о а а а ое а е-е о о а о а о ое , о- о ,

а о а о е е о е а о-о а о а о а е а о о а е о о , о о-

е о о е е о о о е -

а а о о а о а о ое. а о а о а о е е еа а о е о о а

ае о о е е е о о е а- е а е.

а о е о, о а о ее о о о о- а е е о о а е , е е о-

ее о о е о о е а . а , е М1 а е о а е а о о о

(0,05 ), о е а е о о о о о е е а -е о а о а о о о ае о

0,008 0,003 а а о а е о-о а а оо а е а е 2OP 0,0007 а о 0,004 0,002

2OP 0,0002 а ( . 6, а). а е о а е е а е -

о о о е о е М1 о е а е о о а 0,0045 е е о о е е о е а е

. 5. е е е о е а о о о а е М1 (а, б) 3 (в) о е е а е о а а о о е: 200; 300; 400 А; а

2H OP 0,007; о-а

2H OP 0,0003 а

6. е е е о е а о о а е М1 (а, б) 3 (в) о е е а е о а а о о е

: 200 А; 300 А; 450 А; а 2H OP

0,007; о а 2H OP 0,0002 а



е о о ( . 6, б) а е ае о о-а а о а о о о 2OP 0,0002 а, о о о о а е е е е .

е 3, о е а е е о ее 0,01 е-е ( е М1 0,1 ), о е а о о а о е а е о а о е о (2,5

...2) 10 3 2OP 0,0007 о (2,1 1,5) 10 3

2OP 0,0002 а ( . 6, в).

1. а о е о, о а а а а -е а о а о е а о е о а а а а а а о е а

о о е е. о о е а а о а е а е о а ае о о о о а -

о о а а о а а о о а е а о а а о о е .

2. о е о е о о о о о е а е а а е а е о о а а а о о -е о о о е о е а а о а е а е о а е е е е а а о-о а е е е е .

3. а е а а а е о е-е о е е о е а о о а

о о о а е а е, о а е о ае о -о о о а о а о о .

1. зот е а а / . . А е , А. . е , . . е о -е о . М.: Ме а , 1 76. 224 .

2. a er . . Experiments on the melting of copper under nitrogen // . Inst.Met. 1 71. . P. 228 22 .

3. http://electrosvarka.su/index.php/mod text uitxt 4184. л енко В. . а ае о е е а о е //

о е е е о а а а е е - е а о а о . е , 1 82. . 5 13.

5. а ков . ., ромова . . А о о о а а а е // А о е ое е о. 1 51. . .11 13.

6. усель иков . . е е а а о а а а -о ое о е о е. М.- .: - о «Мо о а о », 1 48. 218 .

7. одгае кий В.В. е о о е о о е о а е о о е а е е о о // А о а . а а.

3. . 3 12.8. he gas metal arc welding of copper / T. Kobayashi,

T. Kuwana, M. Ando, I. Fugita // Trans. ap. Welding Soc. 1 70. , 1. P. 61 71.

. Littleton J., Lammas J., Jordan M. Nitrogen porosity in gas sheilded arc welding of copper // Welding . 1 74. ,

12. P. 561 565.10. ригоренко . ., акомский В. . Ма о е а о о-

е а о а е о е а о а о е // А о а . а а. 1 68. 1. . 27 32.

11. ригоренко . ., акомский В. . е е ое о о-е е а о о о а е // а е. 1 70. 2. . 27 2 .

12. ро ин . . а е о- о а а а е а о а-о . М.: а а, 1 73. 188 .

13. инетика а о е е а а а о о е а е а о о о о а а / .А. о , . . а ,

. . а о . // а о е е а о е а а-. М.: а а, 1 73. . 18 21.

14. ригоренко . . а оо е е о е а е -о о о а е // о е а . е . о .

е : А а е е о а, 2003. . 102 112.15. азы е е а а а а / . . е е а, .М. -

, . . а . М.: Ме а , 1 82. 176 .16. урсин В. . а а е а о . о- е е

е о о е е о о . М.: Ме а , 1 82. 152 .

17. астворимость а о а о е / . . о е о, . . а , . . о о , . . а а // о е е . е -о е а . 1 84. . 21. . 74 78.

18. лавка е е е а о а о / о е . А. . Ме . М.: Ме а а , 1 5 . 646 .

1 . трель ов . ., лев ов . . е е е е а е е е а е а о // е .

е а . 1 80. 7. . 101 104.20. лавка е е а о а е е а /

. . е о , . . о а о , А. . о ае . // . . о а . а е а о . 1 75. 6. . 37 40.

Such gases as hydrogen, oxygen and nitrogen in any form are always present in metals, as they are main components of the environment. They enter the metal both from the raw materials and also in the process of remelting (refining). The increase in concentration of gases in metal has a negative effect on its uality, forming porosity and different chemical compounds. The study of mechanisms of absorption and removal of gases from metals, and also their effect on structure and mechanical properties is urgent. The interaction of nitrogen, oxygen and hydrogen with a molten copper under the plasma heating conditions was investigated. It was found that the plasma melting of copper leads to a significant reduction of oxygen and hydrogen in metal, moreover, the final content of these gases depends on the presence of moisture in the furnace atmosphere, current value of plasma arc, and also initial content of these gases in copper. 20 Ref., 3 Tables, 6 Figures.

K e y w o r d s : copper o gen h drogen nitrogen solubilit plasma heating

о а 26.01.2016


ЭЛЕКТРОМЕТАЛЛУРГИЯ СТАЛИ И ФЕРРОСПЛАВОВ

66 .147:66 .35

А А М А А

А М А М А А

. . е 1 А. . 1 . . е 2 М. . 1

1 о- е о о е е а о а о А а . 03680, . е -142, , . А а е а е а о о, 34/1. E-mail: [email protected]

2 о а о а е е е е е . 3100, . а , а а о ., . е а, 84. E-mail: [email protected]

о е е о е а а о о о е о е о е о о о о е а е о о -о- а о а а е о о а о а о е е а о е а е а а е о- ее а . а о е е е а о о а е о- а о о а о о о

а а о о а е а е е о о о е е о о а а о о, е а о о о о а о о а, а а е е о- о а о е а е а а а о е о е о е о

е о а . о а а е е а о о а е о а о о е е е а а а о - а е а а е о о о о а а о о , а а е е е оо а о е е о -

о а о о а о а е о о о е о о о о а еа а о е а е о о е о е а о е о е е а е а а « о - е ». о . 23, . 3.

К л ю ч е в ы е с л о в а : микро-завод те нологи еская с ема сталь непрерывная разливка лектромагнит-ное воздействие проме уто ный ков доводка ективность ка ество

о е е а е а а- о а о о е е о о е-

о ое е о е е а -е о- а о о , о о е о е е а

е е е о а а е е о а а ое -о о о а, е е е е о а а ,

о а а о о а е а о а е о о о о , а а е е е а-

а о а е . е е ее а е е о о е е о- а о о -е о ое о о а е а о е-

а е а о , а о о е о е -о о е . а о а о а о

о о е е а е а о о о о а о о е - е е а о о а , о е е а о о а о , а а е е , е о е а -

а е о е а е е о о а. а о о о е о о а е а о- а-о о а о е о е о о

150 200 . о о о о о 1 3 .о о е а а е о- а о о -

е о о о о а о о о о а о а е о о о а е а ( а е , о е -

а а а а), о, ао о о , о о а е е -о ( о о о о а а о о е о о а-а е , а е е а а а а . .) о о

о а е о о о . ае а о-о а е е о о а е ое е о о-

о о о е е е е а е е - е а е а а , о е е

е о о о о о а е , а а е е -

а а о а а . а о а о , о- а-о о е о о а е е

о , о о е ео о а а а оо е е о о о о о-а , е е е о о о е е е е

о е е е а е о о о а. оо е -е о е о о е е е е а е-

о- а о о а о о о е о о а о о а о о о е а о а о о о о а-е о а е о о о о е а о о а а .

а о а е е о е ое, о -о е а , о е а е о- а о е е а а а а е о е е

е о о а е а о о о , а -а о а а о а е о

о е о а. а а е о о е о- о о о о о о : о

о ое о о о а е о о-е о о о е а, о о е е о

а а а е о о е- о о о о о а; а е е е а о-

а е о е е о о о е е , о о о е е е о а о е

а о о о ; о о а е а е е о о о о о о о а е а а а -о о о а, о а е о е о е е о е о е а о о е е ; о а а

а о а , оо е е о, а е е е а о а е о а ; а е е е а а е а а .

© . . , А. . М , . . , М. . , 2016



е а о е а-о е о е е е о е о о а а а о -о о е о е о -

е о о о о е а -е о о о- а о а

а е о о а о-а о е е а о е а е а а

е о ее а .а о ее а о а е-

е е а о о- а о « а е-» о ое е , а-

о а е а - е ( а о а

10 20 ), а е а о - е (А ) о о а , а а е о о- е о о

( о ) а е е о о а о о-о (М ) ( . 1) 4 6 .

е е е а , о е е а е о е а е о а о а о о

а о а, о о а е А а- о е о а , а а е о а о о о-

о М а а о о а ( е а а а 3,5 4,0 ). е о, о о о а е А

о е о а о е е ее 12 15 ее е е е о а е , о о е а е -о о о е а е а а о е. е о о -

е а е о а а е о а ае о о е а о о о о е е е е о о, о о а о о е е о о о -е о о а о о о е о е -о о о е о о о а а а . е о о е е е -

а а о е о а о о о о о -е е о а ое е е е а е. о

о а о а ае а е е о о е е - а е а о о о о а 7 , а о е е а о о а о е е а -

о е а е е а .о а о о о о М о ае ,

е е е о, а о а е е а а а . а а о, а о о о М

о- а о о о е о а о е о о-е о 2 2,5 а а е е, е о-

о о о е о о о о М ( а е , о е е о о - а о а). о о а ае о -о а е е е о о а о о о 1,5 2,0 / е ее. а е-

а о о о о е о о М о о о ае 5...6 / , о оо -

е е а е 200 250 . а о о а о е о .

о о а е е а о о о о е е ( 160 160 о ее) е а -

е е е оо а о о а е е -а а о е е о о а о о-о (М ) е о о о о

(0,10 0,50 / ) 8 . Ме е , а о а а-е а а а е а е о- а-о о , о а е е а

о о е о о о о е а ( е о о о ) а а о е е о а-е о . а о о о а о о е е оо-а о е а е а е а ( о е

о е) а о а 5 10 . о ае о ае о е а о е е е о а

о о а о о , о о ае а о а о о а е а о а е а а. а -о о е е а о о а е а а

е е оо а о о е а М е -а о о а ( о е е е ), о о о -а о о ( а е е е ) 7 .

е а е М о о а о о о ое а о а е е о е о а а е е а о , а е

а . а е а М о а а а о о а е е а е а а -

о о е о а о е е е . о о е о а а М а о о о е -е а е е а е о е а а а е о а , о ае о о о а а

е е о е е а . о-ое а е о а о о о ( , а а ), о о е о е е е е о а о о -е е , о ае о е -о о о о а о е, е е е е е о а о о е е е а , а о е -

а а о е, а а е о е о о о о а е ( ) .

о е а е а а о о а о е е М е е о а -

ое о е е а а о е ( а е е е а а о о а о о о ) е а , 10 . е о а о е о-а о о а о е а о а, о о

. 1. а е а о ое е а е о о о- а о а



о о а о о а а а а , а а о, а е о а , е е о-е е о о о е а а е е а а-

о о о а ае о а о о а е о а о , о е е о

е о о о о о е. о о е- а е о о е е е-

е о о е а о о а о а е е о о е е е а е а а о о о а о ае о а о о .

о о а е а е е о о а о о ( М ) е о а о о е е -

е е о о е о о е е , о о е о е о

а е а е е а е е о о е-а а а о о а е е . о -

е о М о е о о а а о о е е е е , о о ае о е о о а е е -

о ае о ое о е е е а а 11 13 . е а е е е е е е , о о о а а а о а о е е е о-

е е о а а е а о .о е е е а М е е: а а о е а о а, о о о

о о о а е е е е а е-а е а е а о о е -

е , а а е о о о а е о а о о о а , а о о е о о

о ; а о а о о а о а о о-е е о о е о о -

о е ае о о е о , о о о е е а е а а а е е о о -

е а , о е о, о , а о о е е о М , о е-а о а а а а е е о е а а о о о е е ; о е о о о

о е а а е о е о о ( е-а о е ) а а о о ае а о-

е о а а о о о а е е ( а е , а е о 60 80 );

о е а е о е о а а о о о е е , о а а е о, а е , а а М . Мо о а е о а , о о а а о о е а а а е е а о а о о е а а о а е е е а а о е е е а е е е о о а а е . о о о е о о о е о а о а о е о а , о о е а е а -

е о о е а а а . а е а а е о о а ае а а а е -е е о о о е о о а, о а е о е е а е о е

е а а е о о ае а о о о .а о о е а а е е е е-

о е е а е о- а о о

о е о а е а а о о е е , е ое о а е а е-а е е а, е о- о а о о о ,

о о а о е о а о е о е е о а о о

е о а. о е о а о о о -е о о о о о а а е ео о о

е е о е е о о е е а о о е е о о ее . а , е а е -е е е е е е е а -

е о а о а е е о о а - е е а о а о а а а ее

о е о ( . 2) 14, 15 .о о е о а о о е о- о а о-

о о (6,0 14,5 / ) о о оо е е е о а , о о е е о- а-

о а . о е е , а о а а о е -е е о а , а о е е а

ео о о е а а е а е е о а о е е а е а о а е-а о о о е о о о а .

А а о а е о о е а е а о е о е а е е е а е а а о о а о о . е о о, о о-а о о е е е е е е а

о а а о о а а , ее о о а , о -е а а о е е а а , а а е а о а е е е о о-о е о а а е а о о о о-

ее . а е , о а о о о а itachi, о о а о о а а о-о а ( а е , о а а о о 128, -а 160 130 ) о ае о о а о а о о е о- о а о о о а а е о о о М ( о а о а е а о о о 8 10, а 36 40 , а е о е а

3000 , о о а 4,2 / ) 16 . а е а е о е о о -

е о а ( е о о о ) о о е е е а е а е е е е о

а а е е о о е а о о . а -е , а е о о е а е а о о е

е а а е о е а а а, о о-а о а о а о е е е о о а е а

е е е , о о ое о е е о о о а о о 17 . о е о е а о о а о- е о е а е а е а а о а , е а е о а а а -

е а о о е е о е о о а о о -о а о о , о а а е -

а о о о о о е о о , о а о е о о о о о а о о а а. о о е е ае о -

о о о о о е е о е о а - о а , о а е о е е о -

ае е о а о о- а о а.



е о е е о о е а е о о о- а о а о о о а а о е е е е е е а о а е а о ,

а е о о о о е е о. о о о е о, о о о о , о е о о е а

о о о а е о о е е е о о о о о е о о-

о о , а о о о е о о о-о а а е о о е о

е а а. е , А «А е о а о о о а о е е е а о » о е ое е о о е о е е М , М , а а е

е о- о а о а а о е-о, о о о е е о о а е о-

, а а а о о о о а а о о .

е о а о е е е е е е е е е о о е е о ое о о-

е а , о а а а а а е о о е а а о о о е-

е о а о о а е е о о -е о е а о е о а а о о -о а е а о е е о о е о

о- а о . а е , о е е е о - е е о о а о е е-

а е, е о о а а е о о о е е о е е о о е о о о е ( ), о о о е о а о -

а о е а , о о е а о о е-а о А .

о е о о о а о о а о -а е о о о е о о о о а (М - ), о-о о е е ае о о е а е а а,

а а е е о а о а е, а а о а а -о- е о о е о е а а о а-

о а о а а е а а 18 21 . а о а о ее е е а е а е е - а о а е а а о о а е е . а

а о, а е а о о а е о е о а , о а е о о е о а е а о о а о -

о е е а о е а а а о -е о . оо е е о о ае е е-о о о а а е о о е о е а о о о е а . о ое е е е а-

е а е о а . 3.о о о о о е о е е о е -

о о е о о о а е ( а е е о а о о а о е о о о е е -о а о е ) е е -о а а о е а о о о

е а а. а е о о а а о а о о е -о о е о а о о е е е а е ( М ) а о о о е е о е , о о о е а е е о о о о о е а е о а е. а о а -о ае о е е а о о о е е е е е е е а е о а ,

а е е о о а а . о -ае о а а о ее а о е о

а е е а е е-, о о е е а о а о о е о-

а а е е а о о . о о е е-е о М о е о о о

а е о е о о а , о ее о ое а е е ае е е о а -а е а а .

о о о о о о о о е а а е о е е о ее е о о е ае ео о о о е е а е а е -

е а е а , о а ае о а -а о . а о е о о о е а а о о е

о е а о о е о а е е а е а а ае ее а е е е е о о а -о а . а а е о о о е о о о о е а о о е а е о а о о

а е а е а а, о о ое о о е а а о о о о е . о а е е а а о а ае о о е о е

М М , а о о а а а о-о а е е о о .

о о о е о а а о е о е е -

. 2. о е о а а а а а а о (а) о а а о о о е а (б) а о о о М : 1 о е о - о ; 2 е а е а а ; 3 а о а о е а о о е а а а а; 4 а а а; 5 а о ее о е о

а о о е; 6 о о ; 7 е е о а а о о а



о а е е о а е о о о а е а -о о о о а а о .

е а ае о е е о о о а а а а е е а о о а е е о а е а о а о

а а о о о е о а о о о е а о о о а, о а е о о е о а -

о о о о а о о а а . е е е а о о о а а е -

о а е о о о , о о е е- а о е а а, о а ае о о а а-

о , о е е ае а о о е о а о о о а а о а о о а а е-

а а о е о о о е. оо е е о о ае о е е а а о е

о о а а , о о е е о о о оо а о а а о е а о о а а а а о , о е а е о е е . о о е е -

е о а а ае о е о а е-а а а е а о о , а е

е а е а а а а- о а о а , а о-о е о о а а а о о , е е-

е ое е е е е о а е о о а о а а а е . о ае оо е е о

ае а о о е а а е а о ае о о а, о

е е а а а а а о , о е е а - е е а е а. е о а а о а о а - М - ( . 3), о е е а о о е-

а о а , о о е ее о е -

а ео о е е а а а е о , а а е о о о о е а е е-а е е о е о а о е е о а о е а а а , о е

о о о а е а о а е о А . о а а о а о а а а е о е ае е а е а о , о о о е а а о о е а о а а е о е-а а а а е а .

а о а е о а , о е -а о о а о- а о а о о -ае о а е а е е о

е о о е о е о , о о е о о е е а а е о е е а а а е а е е о а , о а

о а о о а е а а а е о о а ае . Ме е е о, о о о е о е а а е а М М

о о о о е о а о е а а , о-о о а е о о о а о е а . о о о о о е а е о о е е-е а е а а о о е о о а е о е е е а оо е е о

е о е а .е о е е о о о е е-

а а а е е о е а о о , о о а о о е а о о е е а о -о а о а а е е а о е о е а а. о а а е-а а, е е о о о е , о е о е а а е е е а о а 5 15

а о о е е а ае о а о о .

. 3. е а а а е е о о о а М - е е е е о а о е : а о-е е а а а; б е е а а а о о о а о о о ; в е е а а а о о о а;

1 М - ; 2 о ; 3 е о а о а е о а о , о е е а е е е е а е а а ; 4 е е а о а а; 5 о о а а ; 6 а а о ; 7 а о М ;

8 е о а ое о о а е о о е а о е а а а о е; 9 о а о а е о а о а е е а а а а о о о о о М ; а а а



е е е о о е а о о а о а о е о о

е о о е е е о а о о е-а а о о е о а . е о о е о

а е еа а о е а о е а а а а о М М а о о-

о а а е о а. е е е е е е а а о е о о а о е а-

е о а о о М - о е о е о а а е .

о о е о о е е е а е а а о о о о е -

о о а о а е о а о о е е е а а , о о ое е е оо а о

а а а о е о о о о а е о а а о о 22, 23 . М М ,

а а а е о о о о - а о о , е е е а е о а

е а о е о а а а- о е е а е о е о е

а. о е а о а е о о-о е а а а е е о а е

е о а о о о , е о а ае о о а е о о , а а е о ае

е о о о е ае е е е а е о е а а, о о е а о о е о а

а е е а . о а е е о е а ае о о о е о о е о а о о

е е е а е е о о а о , о о о ае о а , о е -

е е , а а е е о е о а е а а о а .

о а о е -о а о а а о о о о а-

о е а . о , о а ае о ( е о а ), е о а о е

о а е о е о е а о о ео а о а е а о . е а а о а о а

80 110 , а о а о о о а о , о а -а а а о о а е а е-

е о , а а а о е о е о е а о а а. о а е е а о

о е е ае а е е о а о о е а а е . е о а е а -

а а е а а е а 4...5 а е ае о а е е а е е, о е е а

о а о о е а о о о а а о е а а .

е е а о е а ае о о о е о о М е е: е ае о о е о а а-

е а а о , о а е о е о о е е ае о а а е

а а е ( а оо а -а е , а а . .); е ае

а е о а а а о е о а

ае е о о о о е о е е - о е о е е е о

( а , а о ); е ое е е е -а е о о е о а о а о о е е о а а о а оо -а о а е е е о о а

е а о о а а е .

1. а е е о а е е о- а о о о о е о о е а о о е о -

а о е е а о е о о е-е е о о е о а. о е о о о о а а о о о ае а е о е е е о о о а е а е а о о о о о а о о о о а а о а е о о а

е е а о о о о . о е о о о е о а е о о о а а

е о е е ае о о е е-о а о е а о -о е о а а е , о е а ео о о о а а о а а е , о а о-

а а а о .2. е а а о о- а о о е а а-

е о е о а е е а е е о е е о о о а , о е о е е о а е о е , о е е а е

е ое е е е а е е а а, е о о-о е о а ( о о а е) а а о .

е е о о- а о о а о е е е а е о е -

о а о о М - , а е о о о о о о е А . а о о а-

е о о е е о о о о а а а а о о о о о о-о а е е о а о о о е е ае е-

е а о а а е а о .3. а о а о о е о а о е а

о о а е о а а ае о а , о о- а о а о о-

о е е о о о о е е о -а а а е а о а а ,

о о е о о о а а о о , -е о е е о е о о .

а М М е е о е о-о а е а а а а-

а а е о о о е е , а а е е о- о-а е о а е а а а о е о. е о о о о а о о о о о а а а о-

е о а а а о- а-о о о а о е а о о о

о а а е о е е а . о о е-е е е е а о о о о е а е-

а а, е о а а, о е а о а а 30 60 е о е о о е о 20 о 70 а е



е е о а е а о о а ае о о .4. е е е о а е а, о- е е-

, е а е е е е е М е а о о а, о о о а

е о а е е е а е е , а о о-е о а а о о . о о-

е о а о о о а о о е - е а е о о е ( а о , о ,

о е , е о е ) о е о е е -е е а а е о а а о о е а е о а о о о о о а .

1. апускалов . . М е а е е а о : о о е а // а . 2013. . . 84 2.

2. ннова ионное а е а е а е а-о о а е ое а а е е о е а а-е а о о о е а а / . . о е о ,

А. . о , . . е , М. . о // . а . а а . а а . 2015. 12. . 33 45.

3. яки ев . ., иколаев .В. Ме а а а о-о е е е о е е // е о е а .

2002. 1. . 3 13.4. еталлурги еские - а о / А. . о , .М. а-

о о , . . о о о , А. . . о е : о -е , 2005. 46 .

5. ротасов .В., асе ник .В., ивак . . е о е-а е е - а о . М.: Ме а а ,

2013. 420 .6. роектирование о е о е а е о о -

о- а о а / А. . е о , . . е е о , М.М. а е о , . . о а // е е а . 2013. 1. . 17 1 .

7. екоторые а е о а а о о а -о о е е о о о- а о а / А. . о ,

А. . , . . е а , . . о о а // Ме а е а . 200 . 1 2. . 15 1 .

8. ар енко . . о е е ое е а . М.: Ме-а , 1 86. 246 .

. евзнер .В. о е е о о о о е е е о а о о а е а е-

о о а о а « е о а // о е а а е а - о о о а е е о а е а о .

а е : - , 200 . . 51 55.10. ивак . ., айоров . ., отов . . о о а е

а е е о о а о о о : о о е е -е // е а е а : . А « е е о -

а ». 1 8. . 10. . 7 24.11. ойано ., о М. а а о а о е ое е е-

е о е а о о а о е е о а а М о а е « о о а » // о е о -

а е е о а а . М.: Ме а , 1 87. . 210 220.

12. е етов В.В., остин В. ., ру ин . . о о а -е а е е о о а а о о о //

Ме а е е о е о о о а е. 2006. 2. . 24 32.

13. вердт егер . е е а а а а а о -о а М // е е е а . 1 86. 1. . 3 11.

14. rderiu . ., Proper i . Continuous Copper Rod Produc-tion from 100 Scrap / Proc. 65th Annual Convention of the Wire Assoc. Intern. Atlanta, Georgia, USA, Mar. 1 5 // Wire . Intern. 1 6. P. 75 82.

15. утов .В., мирнов . ., уберский .В. е о- о-а о о е а а а о а -о е // Ме а е а о о а о -е о . 2011. 6. . 44 46.

16. Investigation of Steel Billets Produced by a Rotary Type Con-tinuous Caster / T. Aizawa, E. Niyama, . Kodama et al. // Transaction ISI . 1 84. . P. 2 8.

17. лобин А., о . С о о е а е о -е // Ме а о а е е . 2012. 11.

. 112 11 .18. he magnetod namic tundish for continuous casting of steel / V.

Dubodelov, A. Smirnov, V. Pogorsky, M. Goryuk. // Proc. of the 5th Intern. Symp. on Electromagnetic Proc. of Materials («EPM 2006»). Sendai, apan, Oct. 23 27, 2006. P. 114 11 .

1 . овые е о о е е о е е е о а а е е е а о а е о о о е -

о о о о а . . / о е о , А. . о , . . о-о , М. . // о а о е а о а о -

о а а е . 2010. 1. . 6 101.20. лектромагнитные о е а а -

е а е е о а е а : е -е о о а о о о о а о е е е

а а о о е а а / . . о е о , М. . о , А. . о , А. . о е е о // C . а . .

Ме а . о . «50 е е е о а е а а е». о е , 4 5 о 2010 . . 353 366.

21. Features of functioning of magnetodynamic tundish at con-tinuous casting of steel / V. Dubodelov, O. Smirnov, M. Go-ryuk et. al. // Proc. of the 8th Intern. Conf. on Electromagnetic Processing of Materials EPM2015. Cannes, France, Oct. 12 16, 2015. SIMAP Laboratory EPM Group: 2015, ISBN 78-2- 553861-0-1. P. 625 628.

22. никеев В.В. о е е а а а о о о а о ое // е о е а -

. 2013. 8. . 17.23. Innovative combinations of M D technologies and original

electromagnetic devices for highly efficient casting on CCM / V. Dubodelov, O. Smirnov, S. Louhenkilpi, A. Kolesnichen-ko // Ibid. P. 621 624.

An integrated analysis of feasibilities of increasing the competitive capabilities of the metallurgical micro-plant was carried out at the expense of application of the innovation solutions with increasing the steel uality and efficiency of its casting. Advantages of applying of different methods of steel casting in the structure of micro-plants are considered by using machines of the continuous and semi-continuous casting of a radial, vertical and horizontal type, and also casting-rolling modules for metal casting to the wheel of a centrifugal casting machine. Shown are the advantages of using the electromagnetic stirring in different units at a low rate of the billet withdrawal, as well as the rationality of application of a multi-functional magneto-dynamic intermediate ladle in their design for realization of a complex of technological operations typical for modern «ladle-furnace» units. 23 Ref., Figures 3.

K e y w o r d s : micro-plant process owsheet steel continuous casting electromagnetic e ect intermediate ladle nishing e cienc , ualit

о а 0 .02.2016


НОВЫЕ МАТЕРИАЛЫ

66 .187.526.001.5

МА А М А М А А М

А. . . . е . . Ме е .А. а е о а . . . а о а А а .


е о а а о- а о е а о - е а о , о е е о о е о о- е о о а е о а е а е. о а а о, о е е е а о а е о е а а о -

а о о а е о о , о а е о е е : а о о о а ае е а о а е о а а е . е е о е о о о е о о о о е е е о о е ое ( а о о о ое) о а о а а о о а е а е е , о а а о е а о а о а е о а о о е е е е а а о о а е . о е о о а о е о, о е е е о а е о о е е о о е о а а е о

е ае а о о о о е а о е , о е а о е о а е ее а е о о а е о а о ое о е е е а е а а. а е о а е о е о а а о -

о а о е а о е е о а а о а е е е а : о е е е а ае а о о о о е е е о а о е,

а о о е е а о а е а е е е . о . 31, . 6.

К л ю ч е в ы е с л о в а : нанодвойники нано рагменты вакуумные конденсаты лектронно-лу евое испаре-ние микротвердость наноиндентирование

е е е. е о, о е о а о ое о е е-е а е а о а о е е о о е о а а о-

е , о ае о е о е а а а е о е о а : ае а е а-

о о е о о о , а -е а е о а еа е а о а -

о а а о о о о а е е е е о е , о а а а о е а е а а а е а е о а о о -е о е а , о о о а а

е е ( е е а е о а , о а а е е е , о оо а о а е . .) 1 3 . о а а ,

о е е о о о а о о о е а а а-е о е о а е а а , а

е о а о е а , о о о ае е е е а а о а а е а а а -

о е е а е е о а е а е е оо -а а о а е а 4 6 . о е о о, ае - е а о ( е , е ) а о а е-

о о о е о е ае - е о о а а е а е е а -

а е о , а а о о ае 7 10 . а е , а о е 10 о а-

а о, о о е о а о а е о о е , о е о о е о о е оо а е ,

о а а 6 а, а а о 2...4 . е о а а е а о а о о -

о о о а а а

11 16 . е е е о е е о о а- а о а е о о а а а е е

е о е е е е а е е о 1 а, о 10 а е, е о -а е о е , о а о а е -

а а о а а а а о е 13 11, 17 . о а о о а а о о о е а е ,

о о о о , е е а а е о а-о о о е о а е о о е , а о , е е о о е- а о о е о а , о ае о а а е е о а .

е а о а е о е о а- о- а о е е а е а о

а е е е о а е е е о о е о о а . а о а 18 22 е о а е о а о а-а е а о а е е е , о е е о о е оо а е , а о -е о, о е е е а е а е е о а е о е е е е -е о а е е е о о е о -а е е а а о о о о е а е е е е о а . о о е е а

о е а о е 23 . а е е о а о а а е а о

о о о а е а о а е о о о а е о о е а е а

© А. . , . . , . . М , .А. А, 2016



е е 40 200 оо е е о е о, о а о а е е ее о -

е о о о е о а , о а а о а е о о е о е -

е о о а е . а о а а е о а е о е , о е о е о о е о а е о е о а , а е о е е 200 о о а а о, о е е

е о а е е е о о е о о а ее о ое а е е 24 .

А о а а о 18 о е е о, о е а е о е е 400...500 а о о о-

о о а , о е о е о о е оо а е , а а е е -

е о а е е е о о е о а а о о а . а , е о о о о о о ее

о е е е о (m 0,036), о а а е о о о о -о m 0,005. о а а о о е е о о о о е е о-о о е о о а е 12 135 b3 (b е о

е а) оо е е о.а о а о , о е е о о а а а е-

а а о, о е о а о ое о-е е е а о- а е а е а о а е о а о а . а е о о а а е о а о е-

а е а о . о е е е о е о о о а е о о а а е 10 , о о е

е о о о е о а о а о о а е е , о е а о о е а е а а е , а е , а о е о а, а

о о а е е о а е о а е о е о а о а е о о е е о а-

о а о а е а е а о о -о е о е а а о о е о .

а а о о е е е , о о а а-о о а - е а о , о е -

а е о а , о о а - а е е а а е о о а -

о . о о е а е а а-а е е е о о а е а-о а е о а о ое о е е е ео о о о а е а о а о о о о .

а ее о о а а о, о о е е е о е о о- е о о о а е о -

е а а - е а о о е а о о -о а ( о е а о о е е е-

е о а о ) а о а е о а а ( о о ) а е е 25 27 . а а -

а е е - е а о о а -е о о е о о о о -е а о .

а а а а е е е о , о е е ае

а о о о о е о а о о ( -о а о ) а о а е а е а ,

е о о , о е о а о ое о е е е а а е а о о о о а . о о о

о , е о е е , а о е е- е о а е е е е-

а о а о о е е о о- е о а 28 .

а о а о е а е е - е а о ( е е е е е о а о 67 е

150 / 2 2 ), о е е о о е о о е о о- е о о а е о е а а о о а а е, е о а-о е е е а е о а -

о ое о е е е о е а о е о-а а о о .

Ме а е а -е а . о е о - е а о о-а е о о е о о- е о о а е

а а е о е е о е а е а о о а а о о , о о о о о а-а а е е е а ( е 165...700,

е 165...800 ). о е е о о о о а ее е а е о о а а о о (NaCl CaF2). о а о ,7 е , 5 е .

М о о е о а е о а- а е (CamScan4) о е а е

( ITAC I-800) е о о о о . -а о е а е е о о о-о о о о а а о е о е е е а е о о о а о е е о о е е о о е е о о о о а е е .М о е о о е а о е а о-

е е а о о о а е о -е о о о о а PolyvarMet, о а е о о

а о е е е о . а а а е о 10 е а е 10 . о о е е о о а а 10 .

е о а е е е о -о е о о о а е о о

о о о е о е а «М о - а а» а о а е о а а е а -

е . о о а а е о 200 400 о о а е 100, 10 1 / .

е е а е е а -е е. М о а о е е о о е е о е о е а е е а-

а о а е , о а а а а . 1. о, о



е е е а о а е о 700 о 170 а е е е о е е ае о

3...4 о 250 . о а ае е-е е е е : а е е

о о е е а о е а а е -е а е е е о о а о о о а, а е е о е е а о о о-

о е а а о а е о о а а а ( е е а е о а е 170 о а о -

о 50 ). о а е а е е о е -

е е о о о о е о о о е о е е е а о а е ( . 1, г, д, е).

о, а о а а е о о- о о е е е о а , о е е а о е е

о а , о а е о о-

е о а а е о е а е а о о а а . о а е е е

е е о 10 о 380 о о а -е е е а а 800 200 оо е -

е о. а е а е о е е о е -е а о е а о о а е 40 50 .

а о о е о о е а о - е а о а о о

а е о а а е е е о о - оо а а о а е а о а а а а . 2. о е а о е ( . 2, а) а а е е о е е о а а а а-

о а: о а I а а е а о е а о о о о е о о , II о е а о а о о о о о . а о

а, е ое е е е о е о-

. 1. М о а о е е о о е е о е а о е , о а е е е а а о о 250 (а), 400 (б), 700 (в), е 500 (г), 275 (д), 220 (е) ( е а о о а е а а е о а а о )

. 2. а о о е о а о е а о : а е о е е о а е а о- е-е о (d (D lt)/2, е D е а е е е ; lt е о а о о о о о е а); б е о а е а а а е е е о о ( е е о а о о о D) ( а е о d)



а ае , о а е о е а-о е а а о о а о о е о е . о е о е о 50 а е е

о е о о ае 2 а 25 . о е а о е а о а е о-

а о о о е о о е -а о е ае е а а е а е о е е о ( . 2, б), о оо а а о а е а а а о о -

ае е о а о 27 . о о е е , о а а е о а - е а е а е о а , а

а е е .а о а о , а о е а о - е а о а о а-ае е е е о е о -

е а а е а е о е е о -. о, а о а а е а ( . 2, а,

б), а о о е о ее о ое а-е е о е а о а е а, е а о о-

е а , о а е а а е е . о о о о е о о , о о о е а-

о ее е а е а о а , е а о о е.а о е е о о-

е е о а о о о а е а о е а о е о о о е о

о о о е о о е -а е а . 3. о, о е е е о-

о а е е а е е е о а е ае , о оо е е е е -о е о о е а о . а о а а о -

е е о е о о о о е о а ае а о о о о е е е о е, е о о о е о .

о оо о е mσ ≈ ε , е m е-е е о а е е е а е-а а о о е о е о а ε , m о о

о е о а о а а о ln о ln ε . о а а , о о е о о о а е-

а е е е е е о о е о о а оо е е о, о а о -

е о а а о а е е m оо а-а ln ε .

а о . 4, а о а о , о о- о е ае о е а а о о о е о -

о а о о е е, е а о о о о (m 0,017 0,05 оо е е о). о е е е а оо е а а о 18, 24 .

е е е е -е о о о е о о а а а-

о о е о , о о о о е е е - а а о о о о е а а е о о е е

е е а е а о а а а е -а о . ее а е о -

о о а а е е:

* 3 3 ,v mH=

. 3. а о е е е о а d о е а е а о о (1 100; 2 10; 3 1 / ) а о е а о е о о о е о о (а) о о е о о (б)

. 4. а о о е о а о е а о е а о о о о (1) о о о е о (2) -а о о о а е е о а



е m е е а е а е е е е о о о е о а -

о е о 24 .е а е о о о е о

а о о о о е е а b3, е b е о е а, о , 117 18b3 о-

о е е о. о, о о о о е о - а о е а о е а а о

о е о е, е а о о о , . е. е е о е а а о е а а е о о е е ее а о а е-, е а о о о о е .

о е а о е а о а е о-а о о е е а о е е-

е о а d о е а е а - о о о а а а а . 5. а о,

е е о о а е е а е-е е о а а е е е е . о о е а о о о о е о -

о е е е а ае о а о е о е е о о а е , е е

е о m е е е ( . 6), а о е а о а о а е о а о -

о а а е о а ое е е е о е -о , . е., е е е о а е-

е а о о о а е е о а.о е е е е а е а е е - е е е о m 0,022 а -

а о о о о е а (v 25,5b3) а о а -е о а о е а о е о а

е а а m (0,01 0,03), о о-е о е а о а е о о е

а е о е е 20 10 . а ое е е е а е е е е о о о о

е о а о е е о а о е 23 а о-а е о о е о а е о-а е .

о о а е - е а о m а о а о а е а е а,

а а а о о е о а о о е -о о а е 800 1000b3 30 . а а е-

а а е о а о е е а а е о е о а . е е а -

е а е а о а о е е о о а а а а о-а о о о а е е о а е , а е о о о а о а о е о а

е о е е е о ае . а а е а а а е а е о а

о е е ае е е а е о о е е о-а а а е е а а е е е е е-

е о а о а . а а е о е о а о ее о е е

е о а о о а а е-а о о о е о о а 18 .

а о е а о е е о а е о е е е о а е

о е е о а о - о е о а о о о е е . е-

е е , а е е е е а а о е о о- а а , ае е , а о о

а а , ае е , е е е о

. 5. а о е е е о а d о е а е а о о (1 100; 2 10; 3 1 /c) а о е а о е о о о е о о (а) а о а е о а о о (б)

. 6. а о о е о а о е а о е а о а е о а о о (1) е е о-

о о е о (2) о о о о а е е о а



а о а а е е а , о - , а е о а о ое о е е е

а е а о . о о а о е е е -

о а е е е о о е о а- о е а о а е а е е , о

а о о а , о о о е о о , о а а о а о е а о а о е о е . ае а о о о о е е е е е о а е е е

е о о а ае , о а, а а о а е о-а а е о а ае е е о о а е о а о ое о е е е а е а а. а о е 18 о а а о, о е а о о о о е о е ее е о а о о о а е ае , а ае е е е а о о , о а о а е е е о а о -

е е . е о а е о, а о о о е о о е е е е е-е о а , о а о о -

е е а , о о е о е е а а -е е о а е е а о а

о а . е е а о а е е а а о о а е а а о -

е о а е о е о а е о о о е о а 31 .

е о а е е е а е о е о а е а о , е а о-

о а е е а о о а а , о-а а , о о о е е е е е е е-о а а о о е о е а , е а е е о а е е е е -ае . а о о о а о о е о о , о е а а а а а е о а

е о а а е е о о а е е е-е е о а . о , а е е е-

е е е а е о е о а о о а о е а е а

о а , о о о е о е о-е о .Tа о а о , а о е е -

е о а е е е о о а -е - е а о о е е е е о о а -е о е а, о о е о . Ме , е е е е о о о а е е о о а а , а а е е о-

о е е е о а е е е- о о е о о а е е

а е а о о о е о о а о е е-о о а а а, а е ае о о о

а е а е е . о а а е , а о а е -о а о о е е о о-

о а е а, а а е е а о е е е

е о а е е е о о е о а , а е о о о е о -

о е е о о о а е а.

1. о а а о, о е е е а е а е а а- о е а о - е а о е-

е е а о е о о о ае о о а е о о е о е-е , о о о а о е е е а а-о е а а. ае о е е е а

а о е а а ( е ) о а е а о о -о а а е е , а о о ( -

е ) а о а е о а а .2. а о а о о е о а-

о е а о - е а о о а е а а а е е е о о оо -

а а о а е а о ае е е о о о е о а а о о о е е е , о а а а о а е о а о

е а о е е е .3. е е е о а е е-

е о о е о а а е о о о а е а е а, о о а е-е е а о . а о о о о е а о е а ае е е ое е е е е-е е о , о а а ае а о -а е о а е е е е е -е о е е е а е о.

1. ндриевский . ., лезер . . а е е е а о-а е а е а а . 1. о е о .

е о а а. а о е а о е . е е е -е // а е а о е а о е е е. 1 .

, 1. . 50 73.2. ндриевский . ., лезер . . а е е е а-

о а е а е а а . 2. Ме а е е -е е о а // а е а о е а о е е е.

2000. , 1. . 1 112.3. umar .S., an Sw genho en ., Suresh S. Mechanical

behavior of nanocrystalline metals and alloys // Acta Materialia. 2003. , 1 . P. 5743 5774.

4. e er . ., ishra ., Benson D.J. Mechanical properties of nanocrystalline materials // Progress in Materials Science. 2006. , 4. P. 427 556.

5. ндриевский . ., лезер . . о о а о // е- е а . 200 . , 4. . 337 358.

6. уткин . ., видько . . е е е е а -е а е о а а о а е а о а е а-о // е е а . 2003. , 1. . 68 125.

7. Sanders P. ., astman . ., eertman . . Elastic and tensile behaviour of nanocrystalline copper and palladium // Acta Mater. 1 7. , 10. P. 401 4025.

8. Chen J., Lu L., Lu K. ardness and strain rate sensitivity of nanocrystalline Cu // Scripta Materialia. 2006. ,

12. P. 15813 1586.. icrosample tensile testing of nanocrystalline copper /

Y.M. Wang, K. Wang, D. Pan et al. // Scripta Materialia. 2003. , 11. P. 1 13 1 18.



10. alla ore ., an Sw genho en ., ictoria . Nanocrystalline electrodeposited Ni: microstructure and tensile properties // Acta Mater. 2002. , 15. P. 3 57 3 70.

11. ltrahigh strength and high electrical conductivity in copper / Lu L, Shen YF, Chen , ian L, Lu K. // Science. 2004. 304. P. 422 426.

12. ensile properties of copper with nano-scale twins / Y.F. Shen, L. Lu, . . Lu et al. // Scripta Mater. 2005. ,

10. P. 8 4.13. You Z.S., Lu L., Lu K.Tensile behavior of columnar grained

Cu with preferentially oriented nanoscale twins //Acta Materialia. 2011. . P. 6 27 6 37.

14. Indentation of nanotwinned fcc metals: Implications for nanotwin stability / iddu Bezares, Shuyin iao, Yue Liu et al. //Acta Materialia. 2012. . P. 4623 4635.

15. Lu L., You Z.S., Lu K. Work hardening of polycrystalline Cu with nanoscale twins // Scripta Materialia. 2012. . P. 837 842.

16. Chen X.H., Lua L., Lu K. Grain size dependence of tensile properties in ultrafine-grained Cu with nanoscale twins // Scripta Materialia. 2011. . P. 311 314.

17. еверденко В. ., о и кий . . а о е-а е е о . М : а а е а, 1 68.

210 .18. Nano-sized twins induce high rate sensitivity of ow stress

in pure copper / L. Lu, R. Schwaiger, Z.W. Shan et al. // Acta Mater. 2005. , . 7. P. 216 217 .

1 . Strain rate sensitivity of Cu with nanoscale twins / Y F. Shen, L. Lu, M. Dao et al. // Scripta Mater. 2006. , 4. P. 31 322.

20. Chen J., Lu L., Lu K. ardness and strain rate sensitivity of nanocrystalline Cu // Scripta Materialia. 2006. ,

12. P. 1581 1586.21. Lu L., Li S.X., Lu K. An abnormal strain rate effect on tensile

behavior in nanocrystalline copper // Scripta Materialia. 2001. , 10. P. 1163 116 .

22. ang . ., a . Temperature and strain rate effects on the strength and ductility of nanostructured copper // Applied Physics Letters. 2003. , 15. P. 3165 3167.

23. Some critical experiments on the strain-rate sensitivity of nanocrystalline nickel / R. Schwaiger, B. Moser, M. Dao et al. // Acta Materialia. 2003. , 17. P. 515 5172.

24. ect of nanocrystalline and ultrafine grain sizes on the strain rate sensitivity and activation volume: fcc versus bcc metals /

. Wei, S. Cheng, K. T. Ramesh et al. // Materials Science and Engineering A. 2004. , 1 2. P. 71 7 .

25. Влияние е е а о о а о- - о е а о е , о а е а о о а /

А. . о , . . е , . . Ме е о . // о-е е . е о е а . 2007. 4. . 1 26.

26. stino .I., esiun . . Effect of substrate temperature on the structure of Ag Cd condensates // Surface Coatings Technol. 2010. 204. P. 1774 1778.

27. Влияние о а о е а о е а о о е о а. А. . о , . . е , . . Ме е о . // а о ое а е а о е-е е. 2010. 4. . 45 53.

28. оловин . . а о е о а е е а е е о а е е оо е а , о о-

е о о е а ( о ) // а е о о е а. 2008. , 12. . 2113 2142.

2 . Ви няков . . е е а о а е о е. М.: Ме а , 1 70. 216 .

30. Conrad H. Grain size dependence of the plastic deformation kinetics in Cu // Mater. Sci. Eng. A. 2003. . P. 216 228.

31. Konopka K., Misera J., Wyrzykowski J.W. The generation of dislocations from twin boundaries and its effect upon the

ow stresses in FCC metals // . Mater. Process. Technol. 2000. . P. 255 25 .

Micro- and substructure of condensates of FCC-metals, produced by the method of electron beam evaporation and condensation in vacuum was investigated. It is shown that at reduction of temperature of condensation a nanostructured state is formed in condensates, characterized by the substructure of grains: a nano-twinned one in case of copper and nano-fragmented in case of nickel. During substructure transition from a monodomein state of copper grains into a polydomein (nano-twinned) one the angle of inclination of the all-Patch dependence is changed, while the linear dependence is retained for the condensates with a nano-fragmented substructure of nickel grain. It was also found, that the degree of sensitivity of a plastic ow to the deformation rate is greatly increased for the nano-twinned copper condensates, and it has no great in uence on the deformation behavior of material for the nickel condensates. These differences in plastic deformation of the nanostructured condensates of copper and nickel can be connected with a different type of boundaries between the elements of their substructure: coherent boundaries in case of the nano-twinned substructure of copper grains and dislocation, small-angle ones between the nano-fragments of copper grains. 31 Ref., 6 Figures.

K e y w o r d s : nanotwins hano ragments acuum condensates electron beam e aporation microhardness nanoindentation

о а 0 .02.2016


ЭНЕРГОРЕСУРСОСБЕРЕЖЕНИЕ

66 .187.004.18

М А А А А А

А А М М АМ

А. . а е 1 . . М е 1 . . а е 1 . . а 1 .А. е 1 А. . 2 М.А. а 3

1 е о а . . . а о а А а . 03680, . е -150, . о е о, 11. E-mail: [email protected]

2 А « а о « е о е а » . А. . а». 6 008, . а о о е, . ое о е, 81. E-mail: czl [email protected]

3 А « е о е ». 6 032, . а о о е, . ое о е, 5 . E-mail: [email protected]

е е о, о о ое о о о а о е е е е е е о е ае . о е ае о е о а , а е о о а е а е а е е е о о ( ) о-о о о о а ( ). а а о е е е е а о е а е а -

е е . е е о е е о- о о е о а а е е е а о а е е о , а а о а е . . . а о а. е о а е е

а о е о о а а, о е е е а о е е а а -12 о а а , о а о о е о а е а е е е е о а, о е е ае о е е е а а

а а е о а а . а о е о, о а е е а о о о а-, а а е а а о а о а а е о е е о е, е о о о ( о-

о о о) а о а о о е о а. а о о о о о а о е о е , е-е еа о е , е е е cos е е о а е . а а е е а о а а е

а е о а е о о а о о о е о о , о о е о е е , а о е о о , а а е о о о е е е о о е е о а е а а е о о-

е о о . о . , а . 2, . .

К л ю ч е в ы е с л о в а : итильные гра итированные лектроды дуговые сталеплавильные пе и переменно-го и постоянного тока активная и реактивная лектро нергия вольт-амперная арактеристика пульса ии тока и напря ения

е о о о е о о о е а -е о о е о о е е е е- е е а ее о а о о-о о а . а , е 1 74 . е о

а е о о а 700 а , о 2014 . ее о о о о а о е 1,661 . о

е о о о о а о о ое о о о а о е а о 2 2020 . 1, 2 .

о а 30 а о а а о о о е а а е о а е а е а

е е е о о ( ) о о о о ( ) о а. о о а о е о а а е е е о е ае о е о 43 2050 . 3, 4 .

а а о е е , е е е о е о . о о е -е о е о е е о ае е а о о

е о . а , о а о а е о о е - , о е е о а ,

е о 420 е о 110...200 . а о-а а е Ме е , А е а . о о е а о о е е

е о а е о е е о- о-о е о а а е е а о .

е о, о о а а е о о о о е-е е е а а е а -

а а о о а е о а о а е о о . е е о о е о а е -

о а а а е о о 8 12 . о о о е ео е а о а о ,

о о е е о о е е о о о о е-е е е е о о е о о е о о о-

е , е е о о , о е е е о е а е а а е е о о

. . о о о а е о -е а е а , . . е о а

е о о , о е е е о о о о о о а е а о е о а ,

а о е а а е а ( о а е ), о а о е о а еа е а- . е е а о а а е- е о о а о а е о о . а о

е а а о е о е е о ее е е е о е е о е е . а е а-

е а а а а

© А. . А , . . М , . . А , . . А , .А. , А. . , М.А. МА , 2016



о е а е о о о е о о , о о о а а е а е е е а о о

е а а е а а е а а - , о е о о е, е е о- о-

о е о а а е е а о е . а , е е 1 62 . о е е о е е о о

е е о е о о . а е е о о е е а о ее а ое о е е ее

о е , о ее а е а е е а о а е о е 5 .

е е о а е е е о е е е о е о а а а е е е а , о а-

а . о ае е е о е е о о о а о а ое а о о а е

о а . е а е а о о а е е- а е о е о ое а е а о , а - о о е а а е о о о о е о о о 6 . а е о о

о а а е е е е а . а о о о о о е а е о о о е е о е о . а , о ое о е е о а-

о а о е о о , е е е а а о е о о оо а о , а а е е е ое о о -а о о е о о о е о о .

. . . а о а е е о а а о а о о о а е

е о , е е е а а . е о о а а е

е о о . е о е о -а е е е о о ( о о о ) е о е о о о е о е а

о е , о о е а о а о о е а , . . о е а е е I

II а Ме е ее а о а о о о а е о о . а о а о , а о -

о о а е о а о а а о е е о а е е о о а а о о а . е а е а о е -

а а е , ее о -а е а а а е-а ( А ), о а а о е о о а е о а

е а а е , о о а е о -о о о а е о о е е -

е е о , а е е, е е е о- о о е о а а е е а о е .

о е е е а а о а о - о е е о а , о о -

е о о о еа о о о о о а о е о а а е о о 7 . о е о а

е о а е е о о , о е а о -е е е о а , е о а е о,

а о ее о о о о а . а о а е о а е о о о о -о е о о о е о а -е а о а е о е .

о е е е о а а - е о о о о е е о о ее 100 о -

е е е а а о , о о о а о 10 о а о е , 7 е е а е -е е о . о е о а о е о, о

ее е о о о а о о 10 е-е еа о о о о 23 а о о е е о о е а о а а е .

а о о о а 12- о о а о о е о о о о а е а о а е о о а е о 350

а е е а е о о о FeSiMn. е а ое а е о ( а е а о о -

е о а о о о а , а а е о о е а а ) о о ае а е а о а е а о а е о е , е

е о о е о о о е о о о е о а а. о о е а о а о е о е -

о е о о о а а а о а а ( а о а ),

( , / ) а ае е о а а е а е е о а а о о е е -

а о . е а е е е е а а е о а е е а а . 1.

о а а а о е а а а:о е е е а е а а -

о о о а а о о е о-о а е е а ( . 2);

о е а а о е о е о-о а е е е о ( . 3);

о е о е о о а е о а а ( . 4).

. 2 е е , о е е о ( 1, 2 6) а е е а о е е а -е е а о а а о е о е а е-

о о (М1 М2) е ( ) а 2,4 5,3 . а е е е е е а -

е о а а а о о е о е ( ).е о, о е е о о о-

е о е е а о а е а - а 8 . о о о е е е о

о е о е е е , о

. 1. е а е е е е а а е о , е: Pa, Pr е а о еа о е ; L о е ; R о о е е ; А а а о о о- о-о ео а о а е L-CARD 14-140/D; о е

а о е о о а о LGraf2



о е о о е о а е а ее о о о о е , о а о о а-

е е о о о о о о е о а. о о а о о е о а L а ае

ее о о Lо а о L3 а . о L е а 1,3 1,5 а а о е L о о -

о о е о а а а а е а е е-о о е а, о о о е о а е

е о о а о . а о а о е а о ое о-е а о а е ое а е о

о о о о L е о а о о а о о е о а Lо о е о о

е е о о е а. е е е ( е -е е) Lо о е о е о-

о е е о е о а е о а о о о о о е а ( о е о о а а ).

а е е е а е о а е е а . 3. о, о а о а а -

а о е е ае е е е о о а -

о а е о е а е о а е е а 4 , а а е о о е о а а 8,3 . а о о е , о о

е о о о а о о -е о , о е о е е а а о о о

FeSiMn, а е а е о е о о е-е ( а 10 15 ) о а а о е-

о о о а о о е е е а о а о е о о а о о е о е . о- а е е , е ее о е е е е е а о о-

е о е , о о о е о а е а о о о а а е о о о -

е о о . е о а о о , о е е а о о а о е о е а -

е о а , а а о а а о а е а о е а е е о о а о а о-а ( . 4). о о а е е , о а а е о е 2 а о е - е

о е е о о е о е а 2 4 о а е а о о а о е а 8-

е ( . 4, а, б) ( е е а о о- е о а е о а - е а-

е ). а а е а о а ае а е о а е ( . 4,

в). а о о е , о а о а е а а о е е а а о о о -

е о , о е е е е е е а (2 4 2 13 ) а а 8- , а а - е-

а е е о е е е а е а а а е. а о е а , е а а -

о о е , е а е о о 2 14 2 20 . о ее о о, е

е о о е е а а е о а-о е о о е о е а 2,5 а 10- е . а е е о е е -

о о о а о

. 2. е а о а о е о е ( / ) а а а о е о е о о а е о о -

(М1, М2), е ( ), о о о ( ) е о-о ( 1, 2, 6) о о а о (8- е а е )

. 3. е а о а о е о е ( / ) а а а е о а а о о о -о е, е: а е а а а ( е о 1);

б о о а а а ( е о 2); в о о а а а ( е о 5)

. 4. е а о а о е о е ( / ) а 8- - е а е , е: а е е -о 2 (V е ), 3 4 (IV е ) ( о а F2); б -

е о 5 (IV е ) ( о а F3); в е ( е е )



е о о е е а е е е о , о о о е о е о а о о о о е о . а о а о , е а о а е е о а о е а -

а е а е о -а а о о е е о 10 о о

а о е о е .е е о о е е а а е -

е е ое е е о е еа о о о- ( . 5). е а а е о а а о е ее е о е е о е еа о о о

а е о а а е е о о е о а а 8,8 1,1 оо -е е о ( . 5, а). е о е ае е-

а а о о о о а е о о о а е а о а о а

( - .) о е а е е о о а а а о е е ( . 5, б). А а е е а а а о е е о

о а а е ае а 23 .е е о а е о о а о

о е а о о (cos ). . 5, в е е , о cos о а ае 0,4827 (8- .) а -

е а е о а а о е о 0,743 а е а е о а о о о-

е а 10- е . о а а о о о а о

е о е е еа о о о- а о А о о - е о о ( . 6), о е а е -

е а о а о е а о е е о а а е о 50 о о о о е-

е а о а о е .а о е -12 а е

а а а о о е 17,1 17,3 А о о-а е о о а о а -

е о о о а е о 350 . а а о е- о е е о а а е о 50

а а о оо е е о 345 350 А. а о а . 6, о о а

е о о ( а о о о а а) о о е о о ае е е о е е а е , е ае о о о о е о а. а ое е е а е о е е ае -

е а е а е е е о а о о о а е о о . а е е а е е е

е е ое е е е а е а е а а о о е.

а е е а е а а о о е - а а о о е е е о о о а-

е о о е а а а о е о а, е е е ае о о о е е . а о о а а

о е о е е а а а а е-о ( . а . 1). а е о о

е 15 .а е е а а , ее е о

о о а о а а е а а е е а е а а о о е -

о о е о а 2 3 а а е, е о-о о о е о а. о е е о е е-

е ое е е е о о е а о о о а . о о о о а о о

а е а е е е -

. 5. а е е о а а е о е еа о о о cos : а а а е : е 5 ( ), о о е е о (М) е о 6 ( . 3732...3735); б а а е , 5 о е 8 а - . а е , 6; в cos а а а о е е 8- .; а о о е е - .; а о о е е - /10- .

. 6. о -а е е а а е ( А ) , о е -е а о о о е о а



о а , о о о ае о е е е о о а о е о е .

е о о а е о о е о еа о о о . а е о о о

а а о о о а а е е еа -о о о ( о е а о о -

о ) е е о е е о о о а. е е е е о, о е , о е а-

а о е е ( о е , о е а о ) е е е е , о о а а о о е-а а а ае е е о а ао . а е е о е -

е е е а а, о а а а о а е е о о а о о ( е еа о о) а о -е е .

е е е о о а а е ( е ее о о) о а ( ее о о), о о е

а а а о е -12 о о о о о о е о о а а -а е а ( . 7 8 оо е е о). а

о, а а а а о а, а а -е (о о е о а е ) е е о о е ае о о о о е о а, о о е е о-

а а е . е а а о о е а а е а е о а 50 350 , а о е-а а е а е а е о а

45 58 , о оо е е о е а о а а а о е 14,6 18,8 А. а о о е о а о а а е о а 10 350

14, 17,8 А оо е е о. а о а о , -а а о о е а а е о а

е о о а 15 31 оо е е о е е, е о о е о о .

е е е а а о а ае е е е е е е о о а е о а , е о а е о, е е еа о о о

о 23 .о о е а о -

о е о о а о а о е а

е е а а е о е е о а е А . о е а о

е е е а . 6 а о f(I) е-е ае а о о о е о о а R f(I). е е а е а е

о а о а а е о о а е а о а Scilab, о е а е а е е а о R f(I) а о о а о е о о а . е-

а а е а е о о а о е е -а а е о е а е а . .

а о е а о е, а а о о а о о а о е о е -12 о е о а е о а а е о 50

оо е о 345 350 А. а . 2 -е е е о о е е а а е а е о о а-о о о а а о е е о а .

о а а е е е е о А а а о о а е о а е о а о а а а е о

о а о о о е о о а R f(I). а е е а е а о о а а о е -о о о о dR/dI а о о е. е а а о А а а е е о о о о о е , .е. о о а о е а -

о о о е о о а.а е е о о о dR/dI о а 345

...350 А о о а о а а е е е е о- А е о е dR/dI о о о ,

е о е А о ае о е о а -о , , а о е е а , -

е о о о о а а е е , е о о о о е о а. о а , е

е А а о е о а о а о е а а о е о о , е е е а о а а е , о о а е е е е-

а о о о а о е а е -о а , а а е е е е е а е о е е

а о о е а е е о е .а о о о е о о

а о е е о о е а о , а е , о а о о а

а а . е е е а а е е

а а е М F F F

ее а е е а е , 52 36 41 3

а о ое а е е , 18 6 7,5

а е е о а , 20 20 20,5 1

А о ое а е е а, 14 10 13 11

о I , А 300 420 320 313

а о о P , 15608 (100 ) 15128 (100 ) 13120 (100 ) 12226 (100 )

Мо о а о а P , 5403 (35 ) 2521 (17 ) 2400 (1 ) 2821 (23 )

Мо о о а P , 6003 (38 ) 8404 (56 ) 6560 (51 ) 5 56 (4 )

Мо о а о а Pа, 4202 (27 ) 4202 (28 ) 4160 (30 ) 3448 (28 )* е е е е а е о е а е а .

Ме о а е е е е е а о е -а .



22 26 / . о о а а е е е о о -е е о а , а а а е о о е е е -ое е о а ае , а о , о а -

а о е а о е о о е о а, о а . .

а а , а а е а -о о е о а, о о ае а е е-

е о а а о е . о а а о е е о а е о а о .о- а е о , е о о о о е -

е а о а е о а ( е е е о е , о о е е е ее а а) о-

а о о о а. о о о о о е о о о е о а о а о а а а о-

е- о о е е е о о , а а е а -е о а о е о е е е е о о .

а о е а о е, е е о е е а а а а е а -

е а е о е а а о а е о- о о е о а а е е а о е . е е е е

е о о е е е а о а е е а о о о е о -е . е е о о, а а , е -е е о а е а о о -

е о а .а о о е о о о е о - е о о е о, о а о о е а-

о о е о а о е а е а ее о - о о о е , е а о о о а а

а а е о е е о о е а. а о е а е о е е е а о о е о о-

е а о а. о- е , о а о е о е -о а е е о 50 о о . о

о е а о о а о а е о а о о о о о а

е о а а е о а а -о . о- о , а о е а е о

а а е а , е о а- о е е е а е о е о а е . а

. 7. о а а а 373 . Мо о е -о . е 8. е а а ( а 03.06.2014 13:58)

. 8. о а а а 3678. е о 1. 8- е . е а а

а а . е а а е а е а а а е е а а е

е а е е а R f(I

а е е dR dI

а е е dR dI I

Мо о R(I) 128,56 I 2 0,056 dR/dI 154,274I 2,2 3, 03 10 4

3 R(I) 208,52 I 1,5 0,055 dR/dI 312,777I 2,5 1,365 10 4

4 R(I) 230,52 I 1,5 0,071 dR/dI 345,783I 2,5 1,50 10 4

5 R(I) 1512,84 I 2 0,0 0 dR/dI 3025,671I 3 0,706 10 4

. . а о о о е о о а R f(I) о о о о е о о



е е, о е а о о е о о , е о е о е о о е , е о а-

е о, о а е ее о о е о .а о о а а е е е о о

а о а о е е а е а а е е е о .

е о о е е о а о а а е ае е о а е о о о е е

а е а о а а а о а е о о о а -

о а е о о е о а .е е о, о а ое е а е ое е -е ее о о о е о а а е

о е о о о о о о е о о а о а а . е е о -12 е о о -

о е е о а а е е о о о а о е о е е еа о о о , о о а е а о о о е е

о о о а о а о о е о а е е ае 20 о о е о о о .

а о е о, о а о о е о а е -а о о е а е е е о о е о а, а а е е о о а-

о о о е а а-е о а а .а е е а е а о о о а

о о е о а е а 2 3 а а е е, е о о о о е о а, о е е о

ае о е е а о а е о а.А а о е а а е о а

о о е о а, е е , а 15 31 о-о е е о, е, е о о о о е о а.

а о е о, о а о е -12 е е а е о о о FeSiMn, о е е а -

: о о а о е о е о 10 ; е е еа о о о о 23 ; о -

е е cos 0,48 о 0,74; е е о а; о е е е о о -

а а о е е е е е а а е о .

е е е е е е а а е -е о а о е о о

.

1. дкин . ., исиленко В.В. о о о а . . 1. М.: е о е , 2008. 528 .

2. елковский . ., а . ., риснянский .В. о е е -ое о о е е е а е о о о-

о а а о ( А А « М МА » // а е а ое о о о.

е е « е а Ме а ». 2013. 3. . 73 75.

3. Rob Boom. Breakthrough development in ironmaking and steelmaking: collaboration or competition // 2nd Intern. onf. «Advanced in Metallurgical Processes and Materials» Ad-Met, 2015. P. 14.

4. краинская ссо иа ия а е а о . о а . о а о е о е о е а . А е 2015 .

5. короков .В., икольский . ., горов .В. е а е о о а е о а о о о е -

о а е а о е // е е а е е . е а е а . 1 52. . . 105 110.

6. Воденников . . е е о о о е е -о о о е а о а е о о . а о-

о е: А, Ме а . 2001. . 5, . 33 134.7. итильные е о е о о е е / . . а-

о , . . а о . // е е е а . 2011. 5. . 13 15.

8. аза ков . ., епурной . . о е о о-е о о а е а е е // а о о о е а о о е о о е е .

2005. . 15. . 1 5.. идоре В. ., ентегов .В. е е о а ао

е е е е е о о . е : Ме -а о а а о а « а а», 2013. 272 .

It was outlined that the world production of steel during recent decade is continuously growing. Moreover, the amount of steel, melted in arc melting furnaces of alternating (EAF) and direct current (EAF DC) is increased. By possessing a number of technological advantages the EAF DC are actively implemented at the metallurgical enterprises. The effective means for improvement of technical-economical values of EAF DC are the cored graphitized electrodes, developed at the E.O. Paton Electric Welding Institute. The research works of the first stage, carried out in the industrial furnaces of EAF DC-12 types showed that the arc of the cored electrodes is always maintained in the electrode center, a stable electric mode of melting at long arcs and low voltages of the power source is provided. It was found that the voltage in the near-cathode zone, as well as the range of pulsations of current and voltage of the cored arc is much lower than that in conventional (monolithic) graphitized electrode. These factors stipulated the saving of active electric power, reduction in reactive losses, increase in cos and decrease in level of the furnace noise. The further our works are directed to the investigation of effect of cored electrodes on the resistance of refractories, efficiency of furnaces, consumption of electrodes, as also the feasibility of application of cored electrodes of smaller diameter as compared with a monolithic electrode. Ref, 2 Tables, Figure.

K e y w o r d s : cored graphiti ed electrodes arc steel melting urnaces o alternating and direct current acti e and reacti e electric power olt-ampere characteristic pulsations o current and oltage

о а 01.12.2015


ИНФОРМАЦИЯ

М А А М А М А

А SteelSi

е . . а о о ( а ) о о а 6- Ме а о а о е е , о-

е а о е о а е а е о е о о о е а «SteelSim 2015».

о е е о а о а а а о -е о е а (Associazione Italiana di

Metallurgia (AIM)) о е е о а Ecotre Valente ( а ), MatPro ( е о а ), Thermo-Calc Software AB ( е ), Transvalor S.A. ( а ) TES ( а ). е е а е о е е е е AIM о . а о Ма-е ( а ) о . о а (А ). о а а о о о е а о е е о е а е е а , а , а а , е ,

А , а . а о е о е е а е е -

а е е о о е е о а о- -е о а е е о ( о ее 50 о а а ),

о е а е о е о а : Danieli ( а ), SMS Mevac ( е а-

), POSCO ( а о е ), VoestAlpine Stahl (А ), ArcelorMittal ( а ), ThyssenKrupp Steel ( е а ), VDEh ( е а ), Mintek ( А ), TATA Steel ( е а ), Finkl Steel ( а а а) .

е е е е е а о а е : е е -а о а о а а , а а а е е а е (5 о а о ); а е е а е о а а (4); а е а-

ое о о о е о е о е е-а (7); о о о а е о

(13); а а а е е а е (22); о о е е-е е о е а е а о а о а е а а (3).

а е е а е о 5 е о о а о . е о а а о о е о 60 о а о е а е -

е а а 1 а а: е а (14), А (7), е о а (6), о (5), а (4), е (3) .

Мо е о а о е о е а о е -о е а о е о 3 а о : о а о

1 е о 2, 3 .о . . а (Montanuniversitaet Leoben,

А ) ое е о о а е о е , о е а е а а е а о о о е е е е о 60 е -

о е о о о а 1 57 . а а а а а о а BISRA.

о о е е е а о о е е - а о а о а Danieli ( а ),

о е о а е о е о -о е о е а о о о а е е а е а е о а 4 . е е MatLab о а а е о а е , о о

о а о о е 1240 еа а о . а-е а о е а е о а а а, о е

о а о о о а е е а о а -а 4,2 о , а е е а о а о е 0,86. а о е а а а о о а е о е а а о е Acciaierie Bertoli Safau

( а ). е е е 236 а о о е е е е о о е а а а , о е е о е а о а о а а а о е 547 а о . а-о а о о а е о о е а о о е е е а а а 10 о

е о а а а а .а о ее о о а о (22) о е -

а е о е « а а а е е а е».е а е TATA Steel ( е а )

. а о а а е а е о а е о о е а а е о а

а а а е е о о о е а а а -а о е е е о а е о а-

о о о 225 1300/1500/1700 а М 21 а о а TATA Steel Ijmuiden 5 . о е , о

о TATA Steel Ijmuiden о о е е а , о о о е о е е а а е -а о а о а о а е о е о

е е о е е о о а о о е, а о а-а е е а а о а е -

е о е е ае е е е е о . а о-е е о а е а е е е а а

а а о е е о а о о о о е ( о а о о е а о о е е е

е а а а о а), -а а о а (1300, 1500 1700 ) о о

а (1,85, 1,60 1,45 / оо е е о о е е е о а о о о о е о-). а о е а а а а о о

е о а о о о о е : о о е е о -е о; е о; е о о о ее о -

о ее о о, а е ее о е о. о е о о о е ее е о о ое

о о е е о а а -



а о , о е а о е а о е о о о - е ае а а а е е а е-

е . е е е е о е о о о о е е о е ае

о о е , о а о е о о е а - о а е . е е о о

е о о а о о е е о о а-е о о , о о о е о а о а

о а е е о о е е а. е е о, о о а а

о а е а а Ijmuiden 21 е о а ае о о а е е е о е о о о о е , о о е а а о а о а е а а о о а е о е е о-ее о е о а , о о о, о о е о е о е о е е о е-

е о а о о а .о . . а а (ETS, а а а) е а

е а а о о е о а е -о о е а а е о а а е а-е е а а 6 . о а е Transvalor

TherCast о е о а а е е а е 40- о о о е о а о а 25CrMo4

е а е е а 25-20. е е е а о о е а о , е е ( о-о ) е е а а о е е 54 е е е о о о а -

е а а о о е о е а. а о е о, о о о а е а е о е а е а е е а : е е о о

1,5 а а о о е о а е е а е -ае а 10 (1,2 ). о о е о

а е е а а о о е о а 1,6 (12 ), е о о е е о е е-а а е о о е о -

. е а е е а е ае о е е е а о о е а о 13,01 о 13,7 е е е е а -

о о е а о 350 о е е а е а 1570 о . е е о, о а е е о -

е е е а о о 550 о е а е е а а е ае о а е

13,34 . о е е а о о е о а а а о е о а Finkl Steel о 40- о

о а 25CrMo4, о а о е о о е е а а е , а е о а о о а,

а о е а а . о е а о е- а е е а е е е а о -. а е е а е о о о о а е-

а а еа о о е е а, а о е е е е е о а а о е е а о

о о а е ее 4 .а о о е е е а а о а а-

о о ое а а о е е а-

е е а а о е е а о о е а о , о о е е а о а ае , о

е е о о е а е а е е а о-е е а . А о о ео е е а , о о о, о а о ое е-е ое е е, о а о а о е е о а о о а е е е о е о.

а о е о е е а а е е -а е о а - а а о о о а о о

о е е е о е о о о е о а , о е о е о а е а е

о е о (MAGMA, ANSYS Fluent, ProCAST, DeForm, Forge, Thercast, Thermo-Calc .).

е а е MAGMA ( е а ) . а о -а а е а о, о о е о о е о а-

е о о а о о о о о о , о а -е а а е е а а а о а о о

о о а а е . о о ео о о е е о -а о е о а о е о -

а о е а о е е о а а , ео о о е 7 . о е , о о е е е о а а е е-

е о о о е о е е а о ее а е е о о е е а а е о е а.

е е о, о о о а а е а е - о а а е а о о е о а о-

е о а е е а о е а о о а е е а о а о о о е е о о о а -

о о о е е е (TherCast, ProCAST, MAGMA .), о а а е а о е -

о а о о е а е о е о (ANSYS Comsol), а о о о-а о о о о о о а

о а о е о а а о . е , о а е а е о а е е а е-

о а е а о о е е о о о-а о а Thermo-Calc.

о е е «SteelSim 2015» е е а о а а-а, о о е е ое о о е о о ое е а -

е ое о о о е о о е а- е е е о е о а

о е о о о е о а . о ее о о, е е о а е е , а а -

е е о о е о о е о е е а е- о е о о о о о о о

о е о е е .а а о оо , о е а 7-

о е е «SteelSim 2015» о о 2017 . е о е е а ае.

1. Simulation of electrical and thermal phenomena at electroslag remelting on a three-phase circuit / L. Medovar, Ye. Volchenkov, V. Petrenko et al. // Proc. of the 6th Intern. conf. on Modelling and Simulation of Metallurgical Processes in Steelmaking (SteelSim). Bardolino, 2015.



2. Modelling the vacuum arc remelting process in rectangular geometries / C. Schubert, M. Eickhoff, A. Rueckert et al. //

а е.3. Measurement of emission coefficients for Alloy 718 to

improve numerical simulation of industrial scale VAR process / M. Eickhoff, A. Rueckert, . Pfeifer et al. // а е.

4. rti cial neural network approach for molten bath temperature tracking on EAF/VD / S. Guanin, V. Dimitrijevic, M. Picciotto et al. // а е.

5. Impact of casting parameters on mould uid ow in the I muiden CC21 / D. van Odyck, Mr. Singh, D. van der Plas,

. Wouters // а е.6. numerical simulation of solidification of large size ingots

of high strength steels / D. Shahriari, A. Loucif, M. ahazi et al. // а е.

7. Hahn I., epp E., Schneider M. From simulation to virtual optimization of ingot and continuous casting processes // а е.

. . Вол енков



АМ .А.

а а . а 82- о о о о о о -

а ео А е а о о о е а -

е о а е а - е о о е а -

о , о о е е а , о е о , а еа о а -е о е ..А. о о о 12 е а-

1 34 . е е. а о 1 58 . е о е е о

е а о « е о о о о о а е а-о о о о о а». а о- о о е -

е е о а а о е о о а . . . а о а. а а о о о -

е е а о о о е о а е о а о а о . е е е о а о о е а а о е е о а е о о а е а а о е ае е е е е о о о а е а е о -о о а о о е е о о о о ,

е о а о а е-оо е о .

о о о е о а о е е о -а о а а а е е о а о е е а ае е а а е о о о о е-

а а е а е о е о о е а е а а е а о е а о о а а-о е, о о ое о о о а о о е е о-е о е е а а о о о , о о е а о ое е е а е а е е о а е . .А. о о о е о-а е е а а о о о о о ое е о а е е а о о а е , а а

а о а а а а а е е е о а а а- а а. е е а е е е е о а

е о а а а е ое е а о о а е о а о а е о е а о .

а е е .А. о о а а е о-а а а о а о а е а о е о е а . о а е е о а е

е о о е е о е о а а е е-о о о е а а о о о , -

о е о е е а е е , о , а о , о а о о о

о а е е о о а е а о о о о о о а. е а а о -

о о о а о е о е о о е о а о о о ( ) о оо а а-

е е о а . а а о а е-е о о о е о о е е о е

а о е е е , а о е а-е а о о е е , е а е-

о е а о о е а е е о , о о е е е о а а

а о е о а . . о е е о .А. о о а о а е -

а о а о- е о а е о е оо е ое о е оо е

а , а е а о о е о -е о о а о- е е о о а а « оо е-

е ое а е а».а а е е а , о о е а- а е е о о о о а . А о о ее 400 е а о , о

е е о о а , е е о о е-е а А , о ае 140 а о -

е е . о о о е е а а-о а .

ео А е а о о оо а о а - о о е а е е о е о , о о о о

а а о е .

о а о е а 24.03.2016. о а 60 84/8.

е а е а . . е . . 7,8. . .-о . 8,1. .- . . ,3е а « а « е».

03142, . е , . А а . е а о о, 34/1. © о е е а е о е а , 2016

1 (122) 2016 · № 1 (122) 2016 published since january, 1985 4 times a year editorial board ......

Documents