ОПЫТ ПОЛУЧЕНИЯ И ПРИМЕНЕНИЯ СВС-ЛИГАТУР НА ОСНОВЕ НИТРИДОВ ХРОМА ДЛЯ ВЫПЛАВКИ НЕРЖАВЕЮЩЕЙ СТАЛИ

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Выполнен краткий обзор текущего мирового производства нержавеющих сталей. Показано, что в Китае – ведущем производителе нержавеющей стали – доля выплавки азотсодержащего нержавеющего металла в 2023 г. превысила 30% и составила 11,5 млн. т. Для легирования таких сталей азотом традиционно используются легирующие сплавы на основе нитридов хрома – азотированный металлический хром и азотированный феррохром. В работе представлен опыт получения на базе метода самораспространяющегося высокотемпературного синтеза (СВС-метод) низкоуглеродистых лигатур на основе хрома с повышенным содержанием азота. Предложена конструкция специального проточного СВС-реактора и разработана технология азотирования в нем алюмотермических порошков хрома и феррохрома с размером частиц до 400 мкм в токе реагирующего газа. В результате проведенных экспериментов показана принципиальная возможность азотирования указанных лигатур в режиме спутного горения и установлены зависимости скорости синтеза и концентрации азота в продуктах горения от расхода и давления реагирующего газа. Проведены испытания синтезированного высокоазотистого феррохрома при экспериментальной выплавке дуплексной стали UNS S32750 (Super Duplex 25Cr) в условиях Златоустовского металлургического завода. Результаты опытно-промышленных плавок металла показали, что разработанный легирующий материал обеспечивает стабильную концентрацию азота в металле в пределах 0,28–0,30 мас. % при фактическом усвоении азота стальным расплавом 82–86 %.

Об авторах

И. Р Манашев

ООО Научно-техническая производственная фирма «Эталон»

Email: mir@ntpf-etalon.ru
Магнитогорск, Россия

М. Х Зиагдинов

ООО Научно-техническая производственная фирма «Эталон»

Email: email@example.com
Магнитогорск, Россия

Э. М Манашева

ФГБОУ ВО МГТУ им. Г.И. Носова

Email: email@example.com
Магнитогорск, Россия

И. В Макарова

ФГБОУ ВО МГТУ им. Г.И. Носова

Email: email@example.com
Магнитогорск, Россия

Список литературы

  1. Свяжин, А.Г. Азотистые и высокоазотистые стали. Промышленные технологии и свойства / А.Г. Свяжин, Л.М. Капуткина // Изв. вузов. Чер. металлургия. 2019. Т.62(3). С.173–187. –
  2. Ghali, S.N. Production and application of advanced high nitrogen steel / S.N. Ghali, A. Ahmed, M. Eissa, H. El-Faramawy, M. Mishreky, T. Mattar // Intern. Conf. Sci. Tech. Ironmaking and Steelmaking. 16–18 Dec. 2013. Jamshedpur, India.
  3. Костина, М.В. Азотосодержащие стали и способы их производства / М.В. Костина, Л.Г. Ригина // Изв. вузов. Чер. металлургия. 2020. Т.63(8). C.606–622. –
  4. Зиатдинов, М.Х. Из истории азотированных ферросплавов / М.Х. Зиатдинов // Изв. вузов. Чер. металлургия. 2020. Т.63(10). С.773–781. –
  5. Pat. CN No.105238989A. Int. cl. C22C 35/00. Production method for micro-carbon nitrogen containing ferro-chromium / Huang Qihui Jiang, Rongkui Hu Li ; declared on 10.10.2015 ; published on 13.01.2016.
  6. Qingqing Hu. Preparation of ferrochromium nitride via reduction and nitridation of chromite spinel with ammonia gas / Hu Qingqing, Ma Donglai, Liu Yongjie, Huang Qingyun, You Zhixiong, Lv Xuewei // Powder Technology. 2021. July. V.386. P.449–456.
  7. Букреев, А.Е. Разработка технологии получения азотированных хромсодержащих лигатур методом самораспространяющегося высокотемпературного синтеза : дис. ... канд. техн. наук. 05.16.02 / А.Е. Букреев. Магнитогорск, 2010. 139 с. –
  8. Манашев, И.Р. Технология производства азотированных ферросплавов методом самораспространяющегося высокотемпературного синтеза / И.Р. Манашев, Т.О. Гаврилова, И.М. Шатохин, М.Х. Зиатдинов // Теория и технология металлургического производства. 2019. №4(31). С.4–11. –
  9. Ziatdinov, M.Kh. Thermally coupled combustion synthesis of composite ferroalloys / M.Kh. Ziatdinov // CIS Iron and Steel Rev. 2024. V.28. P.26–32.
  10. Зиатдинов, М.Х. Горение хрома в спутном потоке азота / М.Х. Зиатдинов // Физика горения и взрыва. 2016. Т.52. №4. С.51–60. –
  11. Пат. РФ №2 798 491. МПК C22C 1/04, B22F 3/23, C22C 29/16. Способ получения композиционного сплава на основе нитридов хрома / М.Х. Зиатдинов, И.Р. Манашев ; заявлен 07.10.2022 г. –
  12. Алдушин, А.П. Распространение волны экзотермической реакции в пористой среде при продувке газа / А.П. Алдушин, Б.С. Сеплярский // ДАН СССР. 1978. Т.241. №1. C.72–75. –
  13. Алдушин, А.П. К теории фильтрационного горения металлов / А.П. Алдушин, А.Г. Мержанов, Б.С. Сеплярский // Физика горения и взрыва. 1976. Т.12. №3. С.323. –
  14. Мержанов, А.Г. Процессы горения и синтез материалов / А.Г. Мержанов. – Черноголовка : Изд-во ИСМАН, 1998. 512 с. –
  15. Седухин, В.В. Уточнение выражения для расчета предельной растворимости азота в дуплексных сталях / В.В. Седухин, И.В. Чуманов // Вестн. ЮУрГУ. Сер. Металлургия. 2022. Т.22. №4. С.14–20. –
  16. Ефимушкин, А.С. Основные технологические приемы при производстве сталей типа Super Duplex 25Cr и особенности технологии их изготовления в условиях ООО «ЗМЗ» / А.С. Ефимушкин, И.В. Чуманов, А.Н., Аникеев, В.В. Седухин // Металлург. 2022. №4. С.31–36. –

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2025