E-Book Overview
Статья опубликована в Вестнике ЮУрГУ, г. Челябинск, 2005, - №3. - С.4. Применение коррозионностойких сталей в качестве связки в производстве металлокерамических композиционных материалов с участием жидкой металлической фазы, удаление неметаллических включений различного происхождения из расплава стали, ликвидация поверхностных дефектов слитка, образующихся из оксидно-нитридных пленок при разливке коррозионностойкой стали, связаны с межфазным взаимодействием металлического расплава и контактирующих с ним твердых оксидов.
E-Book Content
УДК 669.046.558 ВЛИЯНИЕ БАРИЯ НА КОНТАКТНОЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ СТАЛИ Х18Н10Т С ОКСИДНЫМИ МАТЕРИАЛАМИ И.Ю. Пашкеев, Г.Г. Михайлов Применение коррозионностойких сталей в ка честве связки в производстве металлокерамических композиционных материалов с участием жидкой металлической фазы, удаление неметаллических включений различного происхождения из расплава стали, ликвидация поверхностных дефектов слитка, образующихся из оксидно-нитридных пленок при разливке коррозионностойкой стали, связаны с меж фазным взаимодействием металлического расплава и контактирующих с ним твердых оксидов. Исследованию поверхностных свойств метал лических и оксидных расплавов и их межфазному взаимодействию посвящено большое количество работ, результаты которых в настоящее время сис тематизированы в обзорных публикациях и спра вочных изданиях [1-10]. Не приводя в статье де тальный анализ, со ссылкой на многочисленные оригинальные работы, влияния основных и при месных компонентов коррозионностойкой стали на ее поверхностные свойства отметим, что никель и титан в пределах концентраций, соответствую щих марке Х18Н10Т, не изменяют поверхностные свойства стали. Из легирующих элементов наибо лее сильно проявляется влияние хрома [5, 11]. Раскислители кремний и марганец при концентра циях до 1 % слабо изменяют поверхностное натя жение, которое меняется в пределах 1710... 1650 мН/м. Влияние серы и кислорода проявляется наи более сильно, но эти вредные примеси подлежат удалению. Для раскисления стали также применя ются сплавы, содержащие кальций, для которого температура кипения соответствует 1484... 1495 °С. При температуре жидкой стали кальций интенсив но испаряется, и при растворимости в железе по рядка влияние кальция на поверх ностные свойства железа не установлено. Интерес к влиянию бария на поверхностные свойства стали Х18Н10Т объясняется тем обстоятельством, что в практике сталеплавильного производства начали применять ферросилиций и силикокальций, со держащие барий. Температура плавления бария низкая - 710.. .729 °С, данные о температуре кипе ния имеют значительный разброс 1624..Л680 °С, но они показывают, что барий не достигает темпе ратуры кипения при разливке стали. Барий в желе зе не растворяется [13] и, введенный в сталь при разливке, концентрируется на межфазных поверх ностях. При малой величине поверхностного на тяжения и температурном коэффициенте концентрируясь в поверхностном слое, барий должен изменять поверхностное натя жение стали и одновременно создавать высокий 42 восстановительный потенциал поверхности. Рабо та адгезии стали к стенкам изложницы, опреде ляемая двумя параметрами - поверхностным на тяжением стали и контактным взаимодействием со стенками изложницы, вычисляется по уравнению Юнга: (1) где - работа адгезии; - поверхностное натя жение; - краевой угол смачивания. Форма поверхности стали в изложнице опре деляется значениями и Вогнутый мениск поверхности поднимающегося при разливке ме талла препятствует привариванию к стенкам из ложницы образующихся оксидных пленок и воз никновению заворотов. Опыты по снижению по верхностных дефектов слитка за счет образования вогнутого мениска известны, но положительный эффект в них достигается путем вращения цилин дрической изложницы при заливке металла. В свя зи с этим представляет интерес действие