Волгоградский государственный технический университет, Волгоград, Россия

М. В. Кириличев, заведующий лабораторией кафедры технологии материалов (ТМ), эл. почта: tecmat@vstu.ru
Н. А. Зюбан, профессор кафедры ТМ, докт. техн. наук, эл. почта: tecmat49@vstu.ru
Д. В. Руцкий, доцент, заведующий кафедрой ТМ, канд. техн. наук, эл. почта: drutskii@vstu.ru

АО «Волжский трубный завод», Волжский, Россия
М. Ю. Чубуков, начальник центральной заводской лаборатории, канд. техн. наук, эл. почта: mikhail.chubukov@tmk-group.com

Проблемы химической неоднородности в настоящее время являются актуальными и значимыми, так как развитие микроликвационных процессов сопровождается формированием зональной ликвации в различных частях слитка и непрерывнолитой заготовки (НЛЗ), что приводит к снижению качества металла и сдаточных характеристик заготовок. Особые сложности вызывает наличие микроликвационной неоднородности в НЛЗ, учитывая особенности перераспределения примесей и их растворимости в условиях ускоренного охлаждения во время перемещения заготовки в кристаллизаторе. Исследовали дендритную ликвацию в круглых НЛЗ из стали 26ХГМФА. Выявили, что наибольшей склонностью к микроликвационной неоднородности обладают молибден, хром, ванадий и марганец в связи с особенностями их растворимости в расплаве. По степени ликвации эти элементы находятся в следующей последовательности Mo – Mn – Cr – V – Si. Значения коэффициентов ликвации НЛЗ сравнивали с аналогичными показателями слитка массой 24,2 т из стали 38ХН3МФА. Установили, что коэффициенты ликвации в слитке в 1,2–1,6 раза выше, чем в НЛЗ, что совпадает с данными других исследователей. Для уменьшения проявлений микроликвационной неоднородности необходимо оптимизировать условия охлаждения НЛЗ, применяя кристаллизаторы рациональной формы, а также использовать ввод инокуляторов в расплав.

Исследование выполнено при финансовой поддержке ВолгГТУ в рамках научного проекта № 6/469-22.

1. Руцкий Д. В., Жульев С. И., Титов К. Е. Ликвация в крупных кованных изделиях // Проблемы черной металлургии и материаловедения. 2008. № 2. С. 21–26.
2. Баженов В. Е., Пикунов М. В. Микроликвация кремния в чугунах // Известия вузов. Черная металлургия. 2018. Т. 61. № 3. С. 230–236.
3. Гребнев Ю. В., Карпова Е. Ю., Елисеев С. В., Ефишов С. А. Влияние микрохимической неоднородности на перлитно-ферритную структуру и свойства литой среднеуглеродистой стали // Journal of Advanced Research in Technical Science. 2017. Vol. 5. P. 49–52.
4. Дементьев В. П., Козырев Н. А., Гизатулин Р. А., Сычев П. Е. Ликвация в профиле Р65 рельсовой стали // Известия вузов. Черная металлургия. 2002. № 10. С. 53–54.
5. Козырев Н. А., Гизатулин Р. А., Сычев П. Е. Ликвация элементов в непрерывнолитой заготовке марганецсодержащей стали // Известия вузов. Черная металлургия. 1999. № 4. С. 16–17.
6. Бигеев В. А., Сычков А. Б., Потапова М. В., Камалова Г. Я. Последствия микрофизической ликвации химических элементов в сварочных сталях // Черная металлургия. Бюллетень научно-технической и экономической информации. 2019. Т. 75. № 2. С. 206–214.
7. Скребцов А. М., Кузьмин Ю. Д., Секачёв А. О., Качиков А. С., Терзи В. В. Дендритная ликвация в сплавах железа в зависимости от массы добавочных элементов и их физических свойств // Известия вузов. Черная металлургия. 2014. Т. 57. № 9. С. 52–55.
8. Кириличев М. В., Зюбан Н. А., Руцкий Д. В., Толстых Д. С. Исследование особенностей распределения и микроликвации легирующих элементов в слитках конструкционных низколегированных сталей // Черные металлы. 2023. № 2. С. 49–57.
9. Rutskiy D. V., Zyuban N. A. Development of defect zones and cast metal structure in elongared two-piece Cr – Ni – Mo steel ingots // CIS Iron and Steel Review. 2015. Vol. 10. P. 14–18.
10. ГОСТ 31446–2017. Трубы стальные обсадные и насосно-компрессорные для нефтяной и газовой промышленности. — Введ. 01.07.2018.
11. Коваленко В. С. Металлографические реактивы: справочник. — М. : Металлургия, 1981. — 120 с.
12. Голиков И. Н., Масленков С. Б. Дендритная ликвация в сталях и сплавах. — М. : Металлургия, 1977. — 224 с.
13. Флемингс М. Процессы затвердевания : пер. с англ. — М. : Мир, 1977. — 423 с.
14. Белый А. П., Исаев О. Б., Матросов Ю. И., Носоченко А. О. Центральная сегрегационная неоднородность в непрерывнолитых листовых заготовках и толстолистовом прокате. — М. : Металлургиздат, 2005. — 136 с.
15. Носоченко О. В., Исаев О. Б., Лепихов А. С., Дектярев П. А. и др. Уменьшение осевой ликвации элементов в непрерывнолитой заготовке при введении стальной ленты // Сталь. 2003. № 9. C. 42–44.
16. Жульев С. И., Зюбан Н. А., Руцкий Д. В. Стальные слитки: проблемы качества и новые технологии : монография. — Волгоград : ВолгГТУ, 2016. — 176 с.