Глобуляризація фаз у структурі стопу Cu–Fe, витопленого в індукційній печі та розлитого у валковий кристалізатор
О. В. Ноговіцин, В. О. Середенко, О. В. Середенко, А. С. Нурадинов, І. Р. Баранов
Фізико-технологічний інститут металів та сплавів НАН України, бульв. Академіка Вернадського, 34/1, 03142 Київ, Україна
Отримано: 19.03.2023; остаточний варіант - 19.04.2023. Завантажити: PDF
Зону сталого розшарування рідких фаз за витоплення мідного стопу з 20% мас. Fe одержано з використанням криці з 0,2% C, а методику досліджень узгоджено з особливостями діяграм стану Cu–Fe і Cu–Fe–C в зоні низьких концентрацій C. В індукційній бритвальній печі проводилося першочергове топлення криці з поступовим насиченням розтопу міддю невеликими твердими добавками за незначного перегріву розтопу над температурою ліквідусу (до 25 К) і руху металу у ламінарному режимі. Це забезпечило його постійне перебування у стані передрозшарування (зародки емульсії, які безперервно зароджувались і розчинялись), що притаманне розтопам Cu–Fe. В шарах розтопу, які оточували добавки міді в процесі розчинення їх, підвищувався вміст Cu, і вони за концентрацією входили у зону розшарування системи Cu–Fe, леґованої C. Там відбувалося спонтанне емульсування та набуття сталої структури дисперсними фазами. За подальшого переходу їх у зону змішування успадкована сталість структури затримувала процес розчинення глобуляризованих утворень. Охолодження металевої рідини супроводжувалося конкуренцією процесів глобуляризації й утворення дендритів. Це проявилося в розмірах об’ємів розтопу, які характеризувалися перевагою одного з типів фаз або їхнім паритетом в залежності від температурно-концентраційних і часових умов, а також особливостей їх виникнення та розвитку. В структурі одержаного виливанням у валковий кристалізатор (швидкість охолодження — $\cong$1000 K/с) листа виявлено 19 типів глобуляризованих утворень (0,2–250 мкм), три з яких (0,2–1,0 мкм) є замороженими мікроемульсіями. Визначено перспективні напрями застосування листових виробів зі стопів мідь–криця з мікроемульсованою структурою (одержання виробів адитивними технологіями для відповідального устаткування, екранів від електромагнетного та теплового впливів, вкладок у підшипники ковзання).
Ключові слова: стоп Cu–Fe, криця, індукційна піч, витоплення, валковий кристалізатор, структура, глобуляризація фаз.
URL: https://mfint.imp.kiev.ua/ua/abstract/v45/i12/1431.html
PACS: 61.25.Mv, 61.72.Mm, 68.70.+w, 81.30.Fb, 81.40.Ef, 83.60.Np, 83.80.Iz