Оболонкова структура біметалевого стрижня зі стопу Cu–Fe, одержаного у процесах індукційного топлення та безперервного розливання

О. В. Ноговіцин, В. О. Середенко, О. В. Середенко, О. В. Чистяков, К. А. Сіренко

Фізико-технологічний інститут металів та сплавів НАН України, бульв. Академіка Вернадського, 34/1, 03142 Київ, Україна

Отримано: 07.09.2022; остаточний варіант - 30.09.2022. Завантажити: PDF

Встановлено можливість виникнення оболонкових форм у стопах Cu–Fe за малої концентрації Феруму (0,75 мас.%) у зразках в умовах швидкісного охолодження розтопу ($\cong 1\cdot10^{3}$ К/с) і у макрозразках за низької швидкости охолодження ($\cong 1\cdot10^{1}$ К/с). Одержано мідний стрижень (діяметер — 7$\cdot10^{-3}$ м, довжина — 6 м) у залізній оболонці зі стопу Cu–10 мас.% Fe в процесах високочастотного індукційного топлення та безперервного розливання. В результаті по довжині стрижня виникли дві ділянки з різною формою оболонки. На першій ділянці (довжина $\cong$ 3 м) оболонка від тришарової (залізний шар, середній і внутрішній із наростальним вмістом розчиненого Купруму) будови товщиною у $\cong$ 500 мкм перейшла в одношарову залізну з товщиною у 10 мкм. Наступна ділянка, поширена до кінця стрижня, з острівцевою оболонкою товщиною у $\cong$ 5 мкм на початку та $\cong$ 3 мкм на кінці з окремими компактними утвореннями товщиною до 50 мкм. Шар осердя, що прилягав до оболонки першої ділянки, складався з дрібних (3 мкм) кристалів міді та розчину Купруму в залізі, маючі товщину в $\cong$ 65 мкм. На другій ділянці такий шар в осерді був відсутній. Осердя на обох ділянках складалося з дендритів, орієнтованих вздовж вісі стрижня й евтектики Cu + Cu$_{2}$O. Можливе застосування одержаних структур біметалевого стрижня — електроди, кабелі, дроти, каталізатори.

Ключові слова: стоп Cu–Fe, оболонкова структура, біметалевий стрижень, індукційне топлення, безперервне розливання.

URL: https://mfint.imp.kiev.ua/ua/abstract/v44/i12/1697.html

PACS: 61.25.Mv, 61.66.Dk, 61.72.Mm, 81.05.Bx, 81.30.Fb, 83.60.Np


ЦИТОВАНА ЛІТЕРАТУРА
  1. J. Tomczak, T. Bulzak, Z. Pater, Ł. Wójcik and T. Kusiak, Materials, 14, Iss. 1: 18 (2021). Crossref
  2. A. Yu. Malakhov, I. V. Saikov, I. V. Denisov, N. P. Cherezov, Yu. V. Gamin, and B. A. Romantsev, J. Phys.: Conference Series, 1431: 012033 (2020). Crossref
  3. Y. Wang, Y. Gao, Y. Li, W. Zhai, L. Sun, and C. Zhang, Emer. Mater. Res., 8, Iss. 4: 538 (2019). Crossref
  4. Y. Zhoua, S. Wanga, M. Xiaoa, D. Hana, Y. Lub, and Y. Meng, RSC Adv., 2: 6831 (2012). Crossref
  5. S. Mróz, A. Gontarz, K. Drozdowski, H. Bala, and P. Szota, Arch. Civ. Mech. Eng., 18: 401 (2018). Crossref
  6. S. Mróz, P. Szota, T. Bajor and A. Stefanik, Key Eng. Mater., 716: 114 (2016). Crossref
  7. В. М. Мальцев, Т. А. Барсукова, Ф. А. Борин, Металлография цветных металлов и сплавов (Москва: Металлургиздат: 1960).
  8. Таблицы физических величин (Ред. Н. К. Кикоин) (Москва: Атомиздат: 1976).
  9. К. Дж. Смитлз, Металлы (Москва: Металлургия: 1980).
  10. В. М. Чурсин, Плавка медных сплавов (физико-химические и технологические основы) (Москва: Металлургия: 1982).
  11. R. Shi, Y. Wang, and D. Wheller, Acta Mater., 61: 1229 (2013). Crossref
  12. Y. Wu, W. L. Wang, J. Chang, and B. Wei, J. Alloys Comp., 763: 808 (2018). Crossref
  13. Y. Z. Chen, F. Liu, G. C. Yang, X. Q. Xu, and Y. H. Zhou, J. Alloys Comp., 427: L1 (2007). Crossref
  14. M. Nakamoto and H. Ono, Mater. Sci. Japanese J. Multiphase Flow., 30, Iss. 2: 174 (2016). Crossref
  15. G. Zhang, Y. Kang, M. Wang, H. Xu, and H. Jia, Mater. Res. Express, 7: 096519 (2020). Crossref
  16. В. С. Меськин, Основы легирования стали (Москва: Металлургия: 1964).
  17. М. Н. Сосненко, Современные литейные формы (Москва: Машиностроение: 1967).