Аннотация: Исследованы закономерности совместного влияния химического состава и параметров глобулярно-пластинчатой структуры на механические свойства катаных прутков из сплава ВТ6 после отжига по различным режимам. На основе корреляционного анализа было установлено, что колебания марочного состава в перерасчете на эквиваленты по алюминию и молибдену оказывают более значимое влияние на механические свойства по сравнению со структурным фактором. Разработана модель для прогнозирования предела прочности отожженных прутков диам. 15-90 мм с учетом химического состава и параметров глобулярно-пластинчатой структуры.

Аннотация: Совершенствование газодинамического и теплового режимов внешнего нагрева слоя агломерационной шихты, включающее предварительный нагрев слоя, зажигание шихты и последующую термообработку слоя является важным направлением по увеличению производительности агломашин, повышению качества агломерата и экономии топлива. Проектными решениями по АФ-5 эти операции предусмотрены в полном объеме. При наладке работы агломашин предварительный нагрев слоя устранен, а зажигательный горн надвинут на первую вакуум-камеру. Подача в горн горячего воздуха, предотвращающая тепловой удар при выходе слоя из-под горна, также была устранена.При проведении исследований установлено, что вследствие подогрева шихты известью, глубокого дросселирования первых вакуум-камер агломашины и работе агломашин при высоте слоя шихты 560 мм, усадка слоя оказалась минимальной. Это подтвердило эффективность принятого решения по ликвидации предварительного подогрева слоя шихты. Рассмотрено влияние высоты слоя шихты на режим работы зажигательного горна...

Аннотация: Микродуговое поверхностное легирование стали осуществляется в угольном порошке в условиях протекания электрического тока, что приводит к ускоренному поверхностному насыщению материала углеродом. Для поверхностного насыщения другими легирующими элементами используют обмазку, содержащую диффузант, которую предварительно наносят на упрочняемое изделие. Целью работы являлось исследование влияния температуры микродугового диффузионного насыщения стали бором в сочетании с карбидообразующими элементами на структуру, фазовый состав и микротвердость покрытий. Образцы цилиндрической формы из стали 20 подвергали многокомпонентному насыщению B+Cr, B+Mo, B+V, B+W при температурах 950, 1100 и 1250 °С. Продолжительность процесса насыщения изменяли от 2 до 8 мин.Для легирования применяли обмазку, содержащую порошок борной кислоты H3BO3 и порошки ферросплавов карбидообразующих элементов в соотношении 1:1 по объему на основе электропроводного связующего. Установлено, что после микродугового многокомпонентного насыщения при температурах 950 и 1100 °С диффузионный слой состоит из основы в виде дисперсной ферритокарбидной смесимикротвердостью до 9,4 ГПа, в которой расположены высокотвердые мелкодисперсные включения карбидов и боридов железа и карбидообразующих элементов, имеющих более высокую микротвердость (до 16,5 ГПа) по сравнению с однокомпонентным борированием...

Аннотация: В работе представлен обобщенный опыт по разработке и внедрению в ПАО «Северсталь» технологии высокого удельного расхода природного газа в доменных печах. Проведен его глубокий анализ, выявлены и описаны проблемные зоны технологии замещения кокса природным газом, разработаны корректирующие мероприятия на четырех уровнях управления процессами. Доказано, что только системное применение всех элементов разработанной технологии позволяет достигать высоких экономических показателей. Опыт развития технологии позволил достичь удельного расхода природного газа более 190 м3/т чугуна, расхода твердого топлива менее 350 кг/т чугуна. Наиболее эффективное развитие технологии достигнуто на доменной печи № 3: расход природного газа - свыше 210 м3/т чугуна, расход твердого топлива - менее 325 кг/т чугуна.

Аннотация: В работе приведено исследование по разработке автоматизированной системы управления барабана моталки. Выявлены причины возникновения проблемных ситуаций не только в условиях конкретного производства, а на основе данных, полученных в результате анализа соответствующей литературы и решения идентичных проблем на других предприятиях. Установлена проблема, заключающаяся в изменении уровня натяжения полосы, вызванная нестабильностью или нарушением работы электропривода моталки. Как следствие, происходит снижение качества прокатываемой полосы, ее разнотолщинность или вовсе обрыв. К тому же установленная система не обладает широким диапазоном уставок, тем самым препятствует расширению сортамента прокатываемой стали.Одной из главных причин, приводящих к названным проблемам, является устаревший двигатель барабана моталки и отсутствие должной системы управления. Представлен полный перечень необходимого оборудования для разработки автоматизированной системы...

Аннотация: С целью изучения протекания реакции восстановления хрома в ходе процесса аргонокислородного рафинирования с использованием оксида бора в качестве флюса было проведено термодинамическое моделирование равновесного межфазного распределения хрома между шлаком системы СаО-SiO2-(3-6%)В2О3-12%Cr2O3-3%Al2O3-8%MgO в диапазоне основности 1,0-2,5 и металлом в зависимости от температуры, содержания оксида бора и основности. Результаты моделирования представлены в виде диаграмм зависимости равновесного межфазного распределения хрома от состава шлака для температур 1600 и 1700 °С. Установлено, что повышение основности шлаков c 1,0 до 2,5 при температурах 1600 и 1700 °С приводит в рассматриваемом диапазоне содержания оксида бора к уменьшению коэффициента межфазного распределения хрома с 60,0·10-3 до 1,5·10-3 и, как следствие, повышению степени восстановления хрома с 91 до 99,5%. Рост температуры металла и содержание оксида бора слабо влияют на восстановление хрома. Влияние основности изучаемых шлаков на процесс восстановления хрома можно качественно объяснить с позиции формирования фазового состава и термодинамики реакций восстановления хрома алюминием и кремнием. Экспериментальные исследования подтверждают результаты термодинамического моделирования.

Аннотация: В работе описываются результаты внедрения новых калибровок инструмента автоматического раскатного стана (АС). Изменяются калибровки оправок для улучшения раскатки толщины стенки труб. Проведена модернизация конструкции нижнего направляющего инструмента (вводной проводки стана) для исключения разрывов металла у задних концов тонкостенных труб и снижения простоев и выбросов в недокат. Представлены экономические показатели проведённых улучшений процесса продольной прокатки.

Аннотация: Технология WAAM (Wire + Arc Additive Manufacture) - новый способ аддитивного производства с использованием проволоки в качестве материала построения. Высокая производительность процесса, возможность построения изделий больших габаритов без необходимости использования камеры с контролируемой атмосферой и невысокая стоимость оборудования и материалов построения позволяет использовать технологию WAAM для выращивания изделий простой и средней сложности с наибольшей экономической эффективностью. Однако WAAM технологии при процессах MIG-Pulse/CMT наплавки имеют ряд недостатков: значительный размер зоны термического влияния (ЗТВ), большие размеры наращиваемого слоя, что приводит к нежелательным температурным градиентам и накоплению остаточных напряжений. Дальнейшим путем совершенствования технологии WAAM является использование металлопорошковых проволок. Для проведения исследований разработана металлопорошковая проволока Cr20Mn5Ni4Mo2,5Cu3N0,3 Ø 1,6 мм...

Аннотация: Показано, что в покрытиях FeAl/Fe3Al/Fe(Al), сформированных на стальной основе с использованием сварки взрывом и последующей термообработки, основным механизмом разрушения является когезионный. Отслоение и скалывание покрытий происходит только при больших нагрузках. Установлено, что твердость слоистого FeAl/Fe3Al/Fe(Al) покрытия толщиной 440 мкм от подложки к поверхности увеличивается, на расстоянии 200 мкм от поверхности достигает максимума, а затем снижается за счет увеличения пористости. Его относительная износостойкость в ≈1,5 раза выше основы из стали Ст3.

Аннотация: Катанка из алюминиевых сплавов - основной материал для изготовления проводов воздушных линий электропередачи, сооружаемых в областях с различными атмосферными условиями. Перспективным является вовлечение в производство катанки из алюминий-циркониевых сплавов, способных увеличить эксплуатационные показатели продукции. Настоящее исследование посвящено способу нахождения реологических коэффициентов уравнения связи прочностных свойств (σs) сплава Al-0,15Zr с параметрамидеформирования (ε- и ξ) в интервале температур обработки 300-500 °C. Расчет коэффициентов выполнен на основе данных эксперимента по косвенному определению сопротивления деформации путем измерения усилия прямого горячего прессования. Варьируемые параметры эксперимента: коэффициент вытяжки (λ), температура деформирования (Т) и скорость прессования (υпр). Для каждого коэффициента уравнения связи выполнено построение графических зависимостей изменения величины от температуры процесса споиском аппроксимирующей функции.

Аннотация: Количественные оценки структур и разрушения обеспечивают более полную и объективную ранжировку качества металлопродукции и выявление структурных причин его неоднородности, что принципиально важно для полноценной реализации принципа управления качеством по структуре. В практике цифровых измерений структур не всегда должное внимание уделяется их метрологическому обеспечению. В этой связи в работе оценены некоторые метрологические факторы цифрового анализа изображений структур, которые влияют на получение объективных результатов.

Аннотация: С целью прогнозирования сроков хранения цветных металлов в складских помещениях были проведены лабораторные исследования кинетики коррозионных процессов металлов при различных температурно-влажностных режимах. В статье представлены результаты коррозионных испытаний цветных металлов: алюминия, кобальта, меди, никеля, олова, свинца, цинка при различных значениях относительной влажности и температуре воздуха в течение 12 мес. Показано, что все исследуемые цветные металлы коррозионно-устойчивы в атмосферных условиях при относительной влажности воздуха не более 80% и температуры воздуха не более 30 °С. Увеличение влажности воздуха с 70 до 95% и температуры воздуха с 20 до 50 °С приводит к увеличению коррозионных потерь металлов, в первую очередь для цинка, кобальта и свинца. В процессе испытаний регистрировали изменения внешнего вида поверхности образцов и проводили исследования химического, фазового состава и морфологии окисных пленок на поверхности металлов после разных сроков испытаний. Полученные результаты будут использованы при разработке способа прогнозирования сроков хранения цветных металлов.

Аннотация: Пеномагний, благодаря низкой плотности, высоким демпфирующим свойствам, способности поглощать акустические и электромагнитные колебания, биосовместимости с организмом человека является перспективным материалом в промышленности и медицине. Разработанные способы производства изделий из пористого магния фильтрацией жидкого расплава через растворимые гранулы обеспечивают получение пористого магния с размером пор не менее 4 мм. Для уменьшения размера пор путем повышения жидкотекучести и заполняемости гранульной засыпки при получении пористого магния предложена вибрационная обработка расплава в процессе заливки. Проведенные исследования показали, что вибрационная обработка позволяет повысить жидкотекучесть магниевого расплава Мг90. Кроме того, наблюдается измельчение структуры магния и повышение твердости. Вибрационная обработка в процессе заливки и формирования пористого магния способствует увеличению глубины пропитки гранульной засыпки и создает условия для получения изделий из пористого магния с размером пор до 2 мм, плотностью 0,55-0,75 г/см3 и пористостью 57-68%.

Аннотация: Приведены результаты лабораторных экспериментов по исследованию влияния расхода газообразного топлива (природного газа), подаваемого в слой спекаемой шихты, на показатели аглопроцесса и качество агломерата в шихтовых условиях АО «Уральская Сталь» при высоте слоя шихты от 350 до 500 мм.Установлено, что увеличение расхода природного газа, подаваемого в слой спекаемой шихты в диапазоне от 3 до 7 м3/т спека, способствует повышению вертикальной скорости спекания, выхода годного, удельной производительности и прочностных свойств агломерата. Положительное влияние подачи в слой газообразного топлива объясняется улучшением температурно-временны΄х условийспекания, что увеличивает степень вовлечения рудной части шихты в процессы расплавообразования, а также обеспечивает более полное использование твердого топлива при меньшем его расходе. Эффективность подачи газообразного топлива в слой спекаемой шихты существенно повышается с увеличением высоты спекаемого слоя, что обусловлено уменьшением доли верхней части спека, формирующейся в менее благоприятных тепловых условиях.По совокупности показателей, с учетом стоимости природного газа, его оптимальный расход в шихтовых условиях работы АО «Уральская Сталь» составляет 3,0 м3/т спека, при котором обеспечиваются максимальный прирост показателей спекания и качества агломерата в сравнении с традиционной технологией агломерации.

Аннотация: В условиях внешних вызовов и при необходимости крупнотоннажного вовлечения промышленных отходов в хозяйственный оборот извлечение глинозема из продуктов сжигания твердого топлива (золошлаков) угольных теплоэлектростанций является одним из наиболее перспективных направлений для развития. В связи с этим цель исследования - оценка экономического потенциала использования золошлаков угольных теплоэлектростанций в качестве альтернативы бокситам для производства глинозема. Экономический эффект заключается в значительном снижении переменных издержек производства глинозема. В результате исследования было выявлено, что использование золошлаков угольных теплоэлектростанций позволяет снизить удельную себестоимость производства глинозема на 2929 руб. на 1 т. Экологический эффект заключается в том, что вместо красного шлама, который образуется при применении существующей кислотно-щелочной технологии, основным отходом производства становится кремнезем. Образуемый кремнезем является менее опасным отходом.

Аннотация: В работе проведено исследование влияния температуры отжига на изменение микроструктуры и свойств колец из нержавеющей стали после деформирования методом кручения под высоким давлением. Анализ микроструктуры образцов после деформирования методом кручения под высоким давлением при комнатной и криогенной температуре показал, что восемь циклов деформирования приводят к получению однородной наноструктуры при обоих значениях температуры, но при использовании криогенного охлаждения получена более мелкозернистая структура. Так, при деформировании с криогенным охлаждением получена мартенситная структура с размером зерна 0,2 μm, а при комнатной температуре получена микроструктура, состоящая из смеси аустенита и α-мартенсита с размером зерна 0,5 μm. Пластические свойства, полученные после такой обработки, недостаточны для дальнейшего использования. Для повышения пластических свойств и проверки возможности обеспечивать сохранение микроструктуры при нагреве образцы после деформирования подвергали отжигу при 300-650 °С и выдержке 15 мин. Ультрамелкозернистая структура, сформированная в стали при деформировании, остается стабильной до температуры 600 °С.