Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Металлургия @vestnik-susu-metallurgy
Статьи журнала - Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Металлургия
Все статьи: 899
Статья научная
Рассматриваются сплавы системы «свинец - сурьма», которые характеризуются простой эвтектикой и небольшой взаимной растворимостью компонентов (максимальная 3,5 мас. % Sb) и отличаются высокой механической прочностью, литейными свойствами. Эти сплавы широко применяются в аккумуляторной промышленности для изготовления решеток и в отдельных случаях для отливки анодов для электролиза сернокислых растворов цинка, кадмия и марганца. Сплав ССу3 отличается высокой механической прочностью, литейными свойствами и используется в типографии, для производства подшипников, а также для пайки различных металлов. Сплавы свинца типа Ссу3 используются в кабельной промышленности, где им предохраняют от коррозии телеграфные и электрические провода при подземной или подводной прокладке. Теплоёмкость является важнейшей характеристикой веществ, и по её изменению от температуры можно определить тип фазового превращения, температуру Дебая, энергию образования вакансий, коэффициент электронной теплоёмкости и др. свойства. В работе представлены результаты экспериментального определения теплоемкости сплава ССу3 с кальцием и расчет температурной зависимости изменений термодинамических функций сплавов. Исследования температурной зависимости теплоемкости сплава ССу3 с кальцием проводились в режиме «охлаждения» с применением компьютерной техники и программы Sigma Plot. Установлены полиномы температурной зависимости теплоемкости и изменение термодинамических функций (энтальпия, энтропия и энергии Гиббса) сплава ССу3 с кальцием и эталона (Cu), которые с коэффициентом корреляции Rкорр = 0,999 описывают эти изменения. Показано, что с ростом содержания кальция теплоёмкость исходного сплава уменьшается, а с ростом температуры - увеличивается. Энтальпия и энтропия сплава ССу3 и сплавов с кальцием с ростом температуры увеличиваются, а значения энергии Гиббса уменьшаются.
Бесплатно
Температурные зависимости термических характеристик силицидов хрома переменного состава
Статья обзорная
Бесплатно
Статья научная
Представлен анализ известных теоретических зависимостей плотности от усилий, выполненных отечественными и зарубежными учеными, и экспериментальных результатов для их оценки, полученных учеными Южно-Уральского государственного университета в промышленных условиях на порошках молибдена и вольфрама.
Бесплатно
Теоретические основы автоматизированного проектирования литейных жаропрочных никелевых сплавов
Статья научная
Рассматриваются теоретические основы синтеза жаропрочных сплавов на основе данных пассивного эксперимента. Предлагается решение проблемы наполнения базы данных для математического моделирования. Предложен новый метод автоматизированного проектирования литейных жаропрочных никелевых сплавов.
Бесплатно
Теоретические основы исследования процессов деформации заготовки без изменения формы и размеров
Статья научная
Важной задачей современного производства металлопродукции является разработка и освоение новых технологических процессов обработки давлением, сочетающих незначительное изменение формы и размеров заготовки с интенсивной проработкой структуры при деформации. Этим требованиям отвечает процесс равноканального углового прессования (РКУП). В работе выполнен анализ влияния технологических режимов равноканального углового прессования на форму очага деформации, интенсивность скорости деформации, степень накопленной деформации, показатели напряженного состояния и поврежденность металла с идеально пластическими свойствами и со степенным упрочнением. Механика равноканального углового прессования рассмотрена с помощью методов линий скольжения и верхней оценки, а расчет поврежденности металла выполнен на основе механики вязкого разрушения металла при обработке давлением. Найдены закономерности ведения процесса РКУП, рациональные режимы деформирования. Полученные факты подтверждены результатами, достигнутыми при моделировании процесса РКУП в программном комплексе Deform-3D. В работе выявлены новые направления исследования процесса равноканального углового прессования, связанные с измельчением зерна и изучением процесса разрушения металла. В частности, регулируя скорость деформации процесса и контролируя температуру заготовки, можно обеспечивать такие условия, при которых в материале заготовки в полной мере проходят процессы полигонизации, формируются новые центры рекристаллизации, подавляется процессы рекристаллизации неподготовленной структуры металла (первичной рекристаллизации) и создаются условия для измельчения зерна и получения ультрадисперсной структуры металла. Вычислительный эксперимент, проведенный с помощью программного комплекса Deform-3D, с достаточной точностью подтверждает теоретические исследования РКУП методом верхней оценки и линий скольжения.
Бесплатно
Статья научная
Приведены уравнения прогиба и угла закручивания стержня в зависимости от геометрических характеристик стержня, условий его закрепления, силовых факторов и характеристик материала лопатки и формы. Полученное уравнение представляет собой теоретическую основу для исследования формирования геометрических параметров как самой лопатки, так и элементов формы (стержня, оболочки) на различных технологических этапах.
Бесплатно
Статья научная
Впервые представлен теоретический механизм расчета режима трехдуговой сварки при сварке стыковых сварных соединений под флюсом. Предложен постулат о взаимосвязи погонной энергии сварки с площадью проплавления. Проведены проверочные расчеты.
Бесплатно
Статья
Бесплатно
Теория и практика использования внешних воздействий для обработки расплавов
Статья научная
Описаны исследования, проводимые в рамках работы по изучению технологии модифицирования низкоуглеродистой стали барийсодержащими модификаторами. Исследована структура самого модификатора, а также структура стали 20, модифицированной БСК-2.
Бесплатно
Теплофизический закон охлаждения поковок в термосе
Статья научная
Рассмотрены условия теплообмена и закон охлаждения поковок в термосах -теплоизолированных коробах, которые начинают использовать на металлургических комбинатах для замедленного охлаждения поковок после их противофлокенного отжига в печах с целью уменьшения длительности последнего. Сделан расчет коэффициента теплоотдачи в двух вариантах: без учета и с учетом теплопроводности через металлические поперечины, скрепляющие стенки, между которыми заложена теплоизоляция. Оказалось, что отмеченная теплопроводность в три раза увеличивает коэффициент теплоотдачи αэфф от поверхности поковок. На основании кривых охлаждения поковок и установленного закона охлаждения найдено экспериментальное значение αэфф оказавшееся весьма близким к расчетному. Полученные результаты будут использованы для разработки технологии противофлокенной обработки поковок в термосах на ОАО «Уральская кузница».
Бесплатно
Статья научная
Снижения себестоимости электрошлакового металла можно добиться за счет получения литых расходуемых электродов с использованием металлизованных окатышей и лигатуры. Экономически выгодным является получение цельнолитой заготовки для ЭШП методом литья в специальные изложницы. В данной работе проведен расчет теплофизических процессов, протекающих при взаимодействии металлизованных окатышей и жидкой лигатуры, с учетом фактора масштабности. Работа выполнена при финансовой поддержке в рамках проекта № 2.1.2/207 «Развитие научного потенциала высшей школы (2009-2010 гг.)»
Бесплатно
Теплофизическое моделирование процесса нанесения внутритрубного покрытия методом центробежного СВС
Статья научная
Разработана и реализована в форме программы для ЭВМ модель теплообмена между смесью для СВС и стенкой металлической трубы, реализующегося в ходе получения слоистых металлокерамических труб посредством центробежного СВС.
Бесплатно
Термическая обработка изделий, полученных методом литья по газифицируемым моделям
Статья научная
Установлены оптимальные температурно-временные параметры термической обработки отливок из стали 35Л, полученных методом литья по газифицируемым моделям, обеспечивающие снижение твердости и улучшение обрабатываемости изделий. Разработанный технологический процесс термической обработки обеспечил повышение качества продукции в промышленных условиях.
Бесплатно
Термическая обработка отливок из белого износостойкого чугуна
Статья научная
Исследован высокохромистый чугун, применяемый для изготовления литых износостойких изделий. Установлены оптимальные температурно-временные параметры термической обработки отливок, обеспечивающие высокую износостойкость при сохранении достаточной вязкости.
Бесплатно
Статья научная
Лазерно-гибридная сварка (далее ЛГС) является передовой высокопроизводительной технологией получения неразъемного соединения. На качество сварного соединения ЛГС влияют фазовые превращения, термический цикл сварки и микроструктура сварного шва и зоны термического влияния. В статье экспериментально определены термические циклы и отображены результаты кинетики распада аустенита при применении технологии лазерно-гибридной сварки в сочетании с многодуговой автоматической сваркой под флюсом. Определены скорости охлаждения, влияющие на изменение свойств зоны термического влияния сварных соединений из стали трубного сортамента класса прочности К52 и К60. В первой части статьи представлены объекты исследования, химический состав и технологии, при которых были получены сварные соединения. Вторая часть статьи раскрывает методику исследования, в которой отображены образцы и описаны действия с инструментом и приборами, с помощью которых были зафиксированы параметры термических циклов и скорости охлаждения. В третьей части показаны особенности формирования структурно-фазового состава сварных соединений с помощью таблиц, диаграмм и микроструктур зон термического влияния при разных скоростях охлаждения. Установлено, что в результате лазерно-гибридной сварки в ЗТВ распад аустенита в исследованных сталях протекает в основном в мартенситной области. А твердость металла шва и зоны термического влияния исследованных сталей составляет порядка 350-360 HV, что повышает вероятность образования закалочных структур в сварных швах и может привести к образованию трещин. Выявлено, что нормативное значение твердости может быть обеспечено, если скорость охлаждения металла при лазерно-гибридной сварке не превысит 20 °С/с.
Бесплатно
Термодинамика процессов взаимодействия в системе Cu-Ni-O
Статья научная
Работа проведена при поддержке гранта РФФИ (проект № 07-08-00365).
Бесплатно
Статья научная
Иттрий находится в одной группе с лантаном и по своим химическим свойствам близок к лантану, поэтому иттрий относят к редким землям. Иттрий при введении в глубокораскисленный металл измельчает первичное литое зерно, уменьшает зону дентдритообразования, очищает границы зерна от интерметаллидов цветных металлов, измельчает размеры неметаллических включений, повышает жаростойкость и жаропрочность сталей специального назначения. Оптимальная присадка иттрия в металле не превышает 0,3-0,5 %. Комплексное взаимодействие иттрия с кислородом в присутствии в металле остаточных концентраций алюминия, кальция и магния совершенно не изучено. Выполнено термодинамическое моделирование процессов раскисления стали иттрием в присутствии малых концентраций алюминия, кальция или магния. Построены поверхности растворимости компонентов в жидкой стали (ПРКМ) для систем Fe-Y-Al-O-C, Fe-Y-Ca-O-C, Fe-Y-Mg-O-C. Для проведения расчетов определены возможные фазовые равновесия, проведено взаимосогласование зависимостей констант равновесия от температуры, определены энергетические параметры теории субрегулярных ионных растворов применительно к оксидным системам. Из вида ПРКМ следует, что в присутствии кальция и алюминия в стали раскисление иттрием будет проходить как комплексное. В продуктах раскисления будут появляться сложные по фазовому составу оксидные соединения на базе CaO, Al2O3 и Y2O3. В случае раскисления стали иттрием и магнием процесс будет носить альтернативный характер: либо раскислитель иттрий, либо магний.
Бесплатно
Статья
Бесплатно
Термодинамика процессов взаимодействия кислорода с металлическими расплавами систем Fe-V-Cr-Mn-O-C
Статья обзорная
Бесплатно
