Макаренко В.Д. - Технологические основы обеспечения трещиностойкости сварных соединений промысловых трубопроводов
.pdfМЛБНУОВ„Л У‚‡ММ˚ı ТЪ‡Оflı Т σÇ = 500–600 еи‡ (П‡ УН 10XCHD, 10XHIM), ˆВОВТУУ· ‡БМУ НУПФОВНТМУВ ОВ„Л У‚‡МЛВ ¯‚У‚ 0,2–0,4 % Si, 1,2–1,3 % Mn, 0,9–1,2 % Ni, 0,2–0,3 % еУ; М‡ Н ВПМВП‡ „‡МˆУ‚ЛТЪ˚ı Л Н ВПМВП‡ „‡МˆВ‚‡М‡‰ЛВ‚˚ı ТЪ‡Оflı (П‡ УН 09Й2л, 09Й2, 17Йл, 17Й1ло) 0,2–0,4 % Si, 1,3–1,5 % Mn Л 0,15–0,3 % еУ. щЩЩВНЪЛ‚М˚П Т В‰ТЪ‚УП ТМЛКВМЛfl ‡БПВ ‡ БВ М‡ Л ˜‡ТЪЛˆ ‚ЪУ УИ Щ‡Б˚ ПВЪ‡ОО‡ бнЗ Л У·ВТФВ˜ВМЛfl ФУ- ‚˚¯ВМЛfl Ы‰‡ МУИ ‚flБНУТЪЛ fl‚ОflВЪТfl ‚˚ФУОМВМЛВ Ф УˆВТТ‡ Т‚‡ НЛ Ф Л ПЛМЛП‡О¸М˚ı БМ‡˜ВМЛflı ФУ„УММУИ ˝МВ „ЛЛ. СОfl ˝ЪУ„У ¯‚˚ МВУ·ıУ‰ЛПУ ‚˚ФУОМflЪ¸ М‡ П‡О˚ı ЪУН‡ı МВ ‚ У‰ЛМ, ‡ ‚ МВТНУО¸НУ Ф УıУ‰У‚, Ъ.В. Т М‡ОУКВМЛВП ·УО¸¯У„У НУОЛ˜ВТЪ‚‡ ‚‡ОЛНУ‚ М‡ФО‡‚ОflВПУ„У ПВЪ‡ОО‡.
ЗхЗйСх
1. мТЪ‡МУ‚ОВМУ, ˜ЪУ М‡Л·УОВВ ‚˚ТУНЛВ Л ТЪ‡·ЛО¸М˚В БМ‡˜В- МЛfl Ы‰‡ МУИ ‚flБНУТЪЛ (59–70 СК/ТП2 Ô Ë t = –60 °C) Л ı‡ ‡Н- ЪВ ЛТЪЛН ТУФ УЪЛ‚ОВМЛfl ‡Б‚ЛЪЛ˛ Ъ В˘ЛМ (K1Ò = 76,6– 87,6 åè‡ Ï1/2 Ë δÒ = 0,21–0,30 ÏÏ Ô Ë t = –70 °л) ПВЪ‡ОО‡ ¯‚‡ ıО‡‰УТЪУИНЛı ТЪ‡ОВИ ‰УТЪЛ„‡˛ЪТfl Ф Л НУМˆВМЪ ‡ˆЛЛ МЛНВОfl ‚ МВП УЪ 1,6 ‰У 2,2 %, НУЪУ ‡fl В‡ОЛБЫВЪТfl ‚‚В‰ВМЛВП ‚ ˝ОВНЪ У‰- МУВ ФУН ˚ЪЛВ МЛНВОВ‚У„У ФУ У¯Н‡ ‚ НУОЛ˜ВТЪ‚В 3–4 %. йФ В‰В- ОВМ УФЪЛП‡О¸М˚И ıЛПЛ˜ВТНЛИ ТУТЪ‡‚ М‡ФО‡‚ОВММУ„У ПВЪ‡ОО‡, У·ВТФВ˜Л‚‡˛˘ЛИ ФУОЫ˜ВМЛВ ПВОНУБВ МЛТЪУИ ТЪ ЫНЪЫ ˚, ТУ‰В - К‡˘ВИ МВБМ‡˜ЛЪВО¸МУВ НУОЛ˜ВТЪ‚У МВПВЪ‡ООЛ˜ВТНЛı ‚НО˛˜В- МЛИ „ОУ·ЫОfl МУИ ЩУ П˚ (‚ %): л ≤ 0,10; 0,20–0,40 Si; 0,8– 1,20 Mn; 1,6–2,2 Ni; S, P ≤ 0,025, В‡ОЛБЫВП˚И УФЪЛП‡О¸М˚П ТУ‰В - К‡МЛВП Л ТУУЪМУ¯ВМЛВП ЩВ УТФО‡‚У‚ ‚ ˝ОВНЪ У‰МУП ФУН ˚ЪЛЛ:
4–5 % FeMn, 5–8 % FeSi, 7–10 % FeTi; FeTi : FeSi : FeMn = 2 : 1,5 : 1.
2. СОfl ФУОЫ˜ВМЛfl ‚˚ТУНЛı ПВı‡МЛ˜ВТНЛı Т‚УИТЪ‚ ПВЪ‡ОО‡ ¯‚У‚ М‡ МЛБНУОВ„Л У‚‡ММ˚ı ТЪ‡Оflı Т σÇ = 500–600 еи‡ (П‡ УН 10плзD, 10XHIM), ˆВОВТУУ· ‡БМУ НУПФОВНТМУВ ОВ„Л У‚‡МЛВ ¯‚У‚ 0,2–0,4 % Si; 1,2–1,3 % Mn; 0,9–1,2 % Ni; 0,2–0,3 % Mo; М‡ Н ВПМВП‡ „‡МˆУ‚ЛТЪ˚ı Л Н ВПМВП‡ „‡МˆВ‚‡М‡‰ЛВ‚˚ı ТЪ‡Оflı (П‡ УН 09Й2л, 09Й2, 17Йл, 17Й1ло) 0,2–0,4 % Si, 1,3–1,5 % Mn Л 0,15–0,3 % Mo. щЩЩВНЪЛ‚М˚П Т В‰ТЪ‚УП ТМЛКВМЛfl ‡БПВ ‡ БВ М‡ Л ˜‡ТЪЛˆ ‚ЪУ УИ Щ‡Б˚ ПВЪ‡ОО‡ бнЗ Л У·ВТФВ˜ВМЛfl ФУ- ‚˚¯ВМЛfl Ы‰‡ МУИ ‚flБНУТЪЛ fl‚ОflВЪТfl ‚˚ФУОМВМЛВ Ф УˆВТТ‡ Т‚‡ НЛ Ф Л ПЛМЛП‡О¸М˚ı БМ‡˜ВМЛflı ФУ„УММУИ ˝МВ „ЛЛ. СОfl ˝ЪУ„У ¯‚˚ МВУ·ıУ‰ЛПУ ‚˚ФУОМflЪ¸ М‡ П‡О˚ı ЪУН‡ı МВ ‚ У‰ЛМ, ‡ ‚ МВТНУО¸НУ Ф УıУ‰У‚, Ъ.В. Т М‡ОУКВМЛВП ·УО¸¯У„У НУОЛ˜ВТЪ‚‡ ‚‡ОЛНУ‚ М‡ФО‡‚ОflВПУ„У ПВЪ‡ОО‡.
131
É·‚‡ 1
ЗбДаейлЗьбъ иЦкЗаузйв дкалнДггабДсаа еЦнДггД л ЦЙй паеауЦлдйв зЦйСзйкйСзйлнъы а ойкеакйЗДзаЦе лнкмднмкх еЦнДггД лЗДкзхп тЗйЗ (‡М‡ОЛЪЛ˜ВТНЛИ У·БУ ОЛЪВ ‡ЪЫ ˚)
аБ‚ВТЪМУ [11, 52], ˜ЪУ Ъ В˘ЛМУТЪУИНУТЪ¸ ПВЪ‡ОО‡ Т‚‡ МУ„У ¯‚‡ ‚ Ф УˆВТТВ В„У Н ЛТЪ‡ООЛБ‡ˆЛЛ УФ В‰ВОflВЪТfl ‚ВОЛ˜ЛМУИ ˝ЩЩВНЪЛ‚МУ„У ЛМЪВ ‚‡О‡ Б‡Ъ‚В ‰В‚‡МЛfl Л ЪВПФВ ‡ЪЫ МУ„У ЛМЪВ ‚‡О‡ ı ЫФНУТЪЛ (нап). ЗВОЛ˜ЛМ‡ ФУТОВ‰МВ„У Б‡‚ЛТЛЪ УЪ НУМˆВМЪ ‡ˆЛУММУИ ПЛН УМВУ‰МУ У‰МУТЪЛ, НУЪУ ‡fl ТМЛК‡ВЪ ЪВПФВ ‡ЪЫ Ы Н ЛТЪ‡ООЛБ‡ˆЛЛ ТЛТЪВП˚ [159]. дУМˆВМЪ ‡ˆЛУМ- М‡fl ПЛН УМВУ‰МУ У‰МУТЪ¸, ‚ Т‚У˛ У˜В В‰¸, МВ ‡Б ˚‚МУ Т‚flБ‡М‡ Т ФВ В ‡ТФ В‰ВОВМЛВП Ф ЛПВТВИ ‚ Ф УˆВТТВ ФВ ‚Л˜МУИ Н ЛТ- Ъ‡ООЛБ‡ˆЛЛ ПВЪ‡ОО‡, ‚ОЛfl˛˘ЛП М‡ ЩУ ПЛ У‚‡МЛВ В„У ТЪ ЫНЪЫ-˚ [29, 79]. еВЪ‡ООУ„ ‡ЩЛ˜ВТНЛИ ‡М‡ОЛБ Ф Л˜ЛМ ТМЛКВМЛfl Ъ В˘ЛМУТЪУИНУТЪЛ ПВЪ‡ОО‡ ¯‚‡ ‚ ЪВПФВ ‡ЪЫ МУП ЛМЪВ ‚‡ОВ В„У Н ЛТЪ‡ООЛБ‡ˆЛЛ Т‚У‰ЛЪТfl Н ‡ТТПУЪ ВМЛ˛ ‚Б‡ЛПУТ‚flБЛ ФВ - ‚Л˜МУИ Н ЛТЪ‡ООЛБ‡ˆЛЛ Л ФВ В ‡ТФ В‰ВОВМЛfl Ф ЛПВТВИ.
1.1. йЕфаЦ бДдйзйеЦкзйлна иЦкЗаузйв дкалнДггабДсаа лигДЗйЗ
и УˆВТТ Н ЛТЪ‡ООЛБ‡ˆЛЛ Ф В‰ТЪ‡‚ОflВЪ ТУ·УИ Щ‡БУ‚УВ Ф В- ‚ ‡˘ВМЛВ, ТУТЪУfl˘ВВ ЛБ ‰‚Ыı ТЪ‡‰ЛИ – У· ‡БУ‚‡МЛfl Б‡ У‰˚¯ВИ (ˆВМЪ У‚ Н ЛТЪ‡ООЛБ‡ˆЛЛ) Л Лı ‰‡О¸МВИ¯В„У ‡Б‚ЛЪЛfl ‚ ФВ - ‚Л˜М˚В Н ЛТЪ‡ООЛЪ˚ [79, 168, 161]. нВ ПУ‰ЛМ‡ПЛ˜ВТНЛП ЫТОУ- ‚ЛВП УТЫ˘ВТЪ‚ОВМЛfl Ъ‡НУ„У Ф УˆВТТ‡ fl‚ОflВЪТfl ТМЛКВМЛВ Т‚У- ·У‰МУИ ˝МВ „ЛЛ ТЛТЪВП˚ [43, 148]. З ТОЫ˜‡В ПМУ„УНУПФУМВМЪ- М˚ı ТЛТЪВП ФВ ‚Л˜М‡fl Н ЛТЪ‡ООЛБ‡ˆЛfl В‡ОЛБЫВЪТfl ‚ ЫТОУ‚Л- flı НУМˆВМЪ ‡ˆЛУММУ„У ФВ ВУıО‡К‰ВМЛfl ‡ТФО‡‚‡ [11, 77, 163].
лНУ УТЪ¸ ФВ ‚Л˜МУИ Н ЛТЪ‡ООЛБ‡ˆЛЛ ОЛПЛЪЛ ЫВЪТfl ЪВФОУУЪ‚У‰УП УЪ „ ‡МЛˆ˚ ‡Б‰ВО‡ Щ‡Б ˜В ВБ ЫКВ Б‡Ъ‚В ‰В‚¯ЛИ ПВ- Ъ‡ОО [2, 28, 77] Л УТУ·ВММУТЪflПЛ ФВ В ‡ТФ В‰ВОВМЛfl Ф ЛПВТВИ
5
М‡ ПВКЩ‡БМУИ „ ‡МЛˆВ [167]. и Л ФВ ВУıО‡К‰ВМЛЛ ‡ТФО‡‚‡ М‡ МВИ Ф ‡НЪЛ˜ВТНЛ П„МУ‚ВММУ ЫТЪ‡М‡‚ОЛ‚‡˛ЪТfl ‡‚МУ‚ВТМ˚В НУМˆВМЪ ‡ˆЛЛ Ф ЛПВТВИ, УФ В‰ВОflВП˚В Ф Л У‰УИ Щ‡Б, ЪВПФВ-‡ЪЫ УИ Л Н Л‚ЛБМУИ ФУ‚В ıМУТЪЛ ‡Б‰ВО‡ [167]. мН‡Б‡ММУВ ФВ В ‡ТФ В‰ВОВМЛВ Ф ЛПВТВИ УТЫ˘ВТЪ‚ОflВЪТfl ФЫЪВП ‡Б‰ВОЛЪВО¸МУИ ‰ЛЩЩЫБЛЛ [90, 91].
и Л Н ЛТЪ‡ООЛБ‡ˆЛЛ ТФО‡‚У‚, ‰Оfl НУЪУ ˚ı ı‡ ‡НЪВ М˚ ‰Л‡- „ ‡ПП˚ ТУТЪУflМЛfl, ТУУЪ‚ВЪТЪ‚Ы˛˘ЛВ ФУН‡Б‡ММУИ М‡ ЛТ. 1.1,á, НУМˆВМЪ ‡ˆЛfl Ф ЛПВТЛ Л КЛ‰НУТЪЛ Ы Щ УМЪ‡ Н ЛТЪ‡ООЛБ‡ˆЛЛ ‰УТЪЛ„‡ВЪ C0/K0 Л ‚ ·УОВВ УЪ‰‡ОВММ˚ı У·˙ВП‡ı ‡ТФО‡‚‡, ·О‡- „У‰‡ fl ‡Б‚ЛЪЛ˛ ‚˚ ‡‚МЛ‚‡˛˘ВИ ‰ЛЩЩЫБЛЛ Л НУМ‚ВНˆЛЛ, ЫПВМ¸¯‡ВЪТfl ‰У Ñ0 [18, 37, 91, 159].
лОУИ КЛ‰НУТЪЛ, ‚ НУЪУ УП В‡ОЛБЫВЪТfl ЫН‡Б‡ММ˚И „ ‡‰ЛВМЪ НУМˆВМЪ ‡ˆЛЛ, М‡Б˚‚‡˛Ъ ‰ЛЩЩЫБМ˚П [150], ЛОЛ БУМУИ НУМˆВМ- Ъ ‡ˆЛУММУ„У ФВ ВУıО‡К‰ВМЛfl [163]. З ˝ЪУП ТОУВ ФВ ВМУТ ‡ЪУПУ‚ Ф ЛПВТЛ НУМЪ УОЛ ЫВЪТfl Ф УˆВТТУП ‰ЛЩЩЫБЛЛ [79, 150, 163]. Й ‡‰ЛВМЪ НУМˆВМЪ ‡ˆЛЛ Ы „ ‡МЛˆ˚ ‡Б‰ВО‡ Щ‡Б УФ В‰ВОflВЪТfl
кЛТ. 1.1. ЗБ‡ЛПУТ‚flБ¸ НУМˆВМЪ ‡ˆЛУММУ„У ФВ ВУıО‡К‰ВМЛfl Т ‡ТФ В‰ВОВМЛВП Ф ЛПВТЛ Л „ ‡‰ЛВМЪУП ЪВПФВ ‡ЪЫ ‚ КЛ‰НУИ Щ‡БВ ФВ В‰ Щ УМЪУП Н ЛТЪ‡ООЛБ‡- ˆЛЛ:
a – БУМ‡ НУМˆВМЪ ‡ˆЛУММУ„У ФВ ВУıО‡К‰ВМЛfl; ·á – ‚˚ТУНУЪВПФВ ‡ЪЫ М˚И Ы˜‡- ТЪУН ‰Л‡„ ‡ПП˚ ТУТЪУflМЛfl ·ЛМ‡ МУИ ТЛТЪВП˚; â – ‡ТФ В‰ВОВМЛВ Ф ЛПВТЛ ФВ В‰ Щ УМЪУП Н ЛТЪ‡ООЛБ‡ˆЛЛ
6
ТУУЪМУ¯ВМЛВП ТНУ УТЪВИ УЪ‚У‰‡ Л ФУ‰‚У‰‡ Ф ЛПВТЛ, НУЪУ УВ, ‚ Т‚У˛ У˜В В‰¸, Б‡‚ЛТЛЪ УЪ НУ˝ЩЩЛˆЛВМЪ‡ ‰ЛЩЩЫБЛЛ Ф ЛПВТЛ ‚ КЛ‰НУТЪЛ Л ТНУ УТЪЛ ФВ ВПВ˘ВМЛfl Щ УМЪ‡ Н ЛТЪ‡ООЛБ‡ˆЛЛ [18, 77, 152].
З ТЪ‡ˆЛУМ‡ МУП ВКЛПВ, НУ„‰‡ ‡ТФ В‰ВОВМЛВ Ф ЛПВТЛ Ы ПВКЩ‡БМУИ „ ‡МЛˆ˚ МВ ЛБПВМflВЪТfl ‚ ЪВ˜ВМЛВ ‚ТВ„У ФВ ЛУ‰‡ Н ЛТЪ‡ООЛБ‡ˆЛЛ Л П‡ОУ УЪОЛ˜‡ВЪТfl УЪ Ъ‡НУ‚У„У ФВ В‰ ФОУТНЛП Щ УМЪУП, ФУТЪУflМТЪ‚У ‰ЛЩЩЫБЛУММУ„У ФУЪУН‡ Ф ЛПВТЛ ‚ ˝ОВПВМЪ‡ МУП У·˙ВПВ КЛ‰НУТЪЛ, Ф ЛП˚Н‡˛˘ВП Н Щ УМЪЫ Н ЛТЪ‡О- ОЛБ‡ˆЛЛ, УФЛТ˚‚‡ВЪТfl Б‡‚ЛТЛПУТЪ¸˛ [18, 159, 163]
|
2 |
|
∂c |
|
|
|
D |
∂ c |
+ R |
= 0, |
(1.1) |
||
∂x2 |
∂x |
|||||
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
„‰Â D – НУ˝ЩЩЛˆЛВМЪ ‰ЛЩЩЫБЛЛ Ф ЛПВТЛ ‚ КЛ‰НУТЪЛ; R – ÒÍÓ ÓÒÚ¸ Ô ÂÏ¢ÂÌËfl Ù ÓÌÚ‡ Í ËÒÚ‡ÎÎËÁ‡ˆËË; e – НУМˆВМЪ-‡ˆЛfl ˝ОВПВМЪ‡ ‚ ‡ТФО‡‚В.
кВ¯ВМЛВ ˝ЪУ„У Ы ‡‚МВМЛfl [18, 159, 163] ı‡ ‡НЪВ ЛБЫВЪ ‡Т- Ф В‰ВОВМЛВ Ф ЛПВТЛ ФВ В‰ Щ УМЪУП Н ЛТЪ‡ООЛБ‡ˆЛЛ:
|
|
1− K0 |
|
R |
|
|
|
CL = C0 |
1+ |
e− |
|
x |
, |
(1.2) |
|
D |
|||||||
|
|
|
|||||
|
|
K0 |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
„‰Â ÑL – НУМˆВМЪ ‡ˆЛfl Ф ЛПВТЛ М‡ ‡ТТЪУflМЛЛ x ÓÚ Ù ÓÌÚ‡ Í ËÒÚ‡ÎÎËÁ‡ˆËË; C0 – ЛТıУ‰М‡fl НУМˆВМЪ ‡ˆЛfl Ф ЛПВТЛ ‚‡ТФО‡‚В; K0 – ‡‚МУ‚ВТМ˚И НУ˝ЩЩЛˆЛВМЪ ‡ТФ В‰ВОВМЛfl Ф Л- ПВТЛ.
Й ‡ЩЛ˜ВТНУВ ЛБУ· ‡КВМЛВ Б‡‚ЛТЛПУТЪЛ (1.2) ФУН‡Б‡МУ М‡ЛТ. 1.1, â.
щОВПВМЪ‡ М˚И У·˙ВП КЛ‰НУТЪЛ, УЪТЪУfl˘ЛИ УЪ Щ УМЪ‡ Н ЛТ-
Ú‡ÎÎËÁ‡ˆËË Ì‡ ‡ÒÒÚÓflÌË |
x , ЛПВВЪ Т‚У˛ ‡‚МУ‚ВТМЫ˛ ЪВПФВ- |
||||||||
‡ÚÛ Û Ì‡˜‡Î‡ |
Í ËÒÚ‡ÎÎËÁ‡ˆËË, |
ÍÓÚÓ ‡fl ÓÔ Â‰ÂÎflÂÚÒfl |
ËÁ |
‡‚- |
|||||
МУ‚ВТМУИ ‰Л‡„ ‡ПП˚ ТУТЪУflМЛfl, |
ÎË·Ó ‡ÒÒ˜ËÚ˚‚‡ÂÚÒfl |
ÔÓ |
‰‡Ì- |
||||||
Ì˚Ï ˝ÚÓÈ ‰Ë‡„ ‡ÏÏ˚ Ò ÔÓÏÓ˘¸˛ Û ‡‚ÌÂÌËfl [18, 29] |
|
|
|||||||
|
|
|
R |
|
|
|
|
||
TL = T0 − mC0 1+ |
1−k0 |
e− |
|
x , |
|
|
|
(1.3) |
|
D |
|
|
|
||||||
|
|
|
|
||||||
|
k0 |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
„‰Â TL – ЪВПФВ ‡ЪЫ ‡ ОЛН‚Л‰ЫТ‡ КЛ‰НУТЪЛ ТУТЪ‡‚‡ CL; T0 – ЪВПФВ ‡ЪЫ ‡ Н ЛТЪ‡ООЛБ‡ˆЛЛ ˜ЛТЪУ„У ПВЪ‡ОО‡; m – Ъ‡М„ВМТ Ы„О‡ М‡НОУМ‡ ОЛМЛЛ ОЛН‚Л‰ЫТ‡.
ᇂЛТЛПУТЪ¸ (1.3) Ф В‰ТЪ‡‚ОВМ‡ Н Л‚УИ 2 ̇ ËÒ. 1.1, a. ЦТОЛ Ф В‰ФУОУКЛЪ¸, ˜ЪУ Б‡Ъ‚В ‰В‚‡МЛВ Ф УЛТıУ‰ЛЪ ЪУО¸НУ
7
М‡ ‰‚ЛКЫ˘ВПТfl Щ УМЪВ Н ЛТЪ‡ООЛБ‡ˆЛЛ, ЪУ ЪВПФВ ‡ЪЫ ‡ М‡ МВП T1 ‰УОКМ‡ ТУУЪ‚ВЪТЪ‚У‚‡Ъ¸ ‡‚МУ‚ВТМУИ ЪВПФВ ‡ЪЫ В ОЛН- ‚Л‰ЫТ‡ ‡ТФО‡‚‡, М‡ıУ‰fl˘В„УТfl ‚ ˝ЪУИ БУМВ [18, 29], Ъ.В.
T1 |
= T0 |
− |
mC0 |
. |
(1.4) |
|
|
|
K |
|
|
|
|
0 |
|
|
|
иУТНУО¸НЫ ФВ ‚Л˜М‡fl Н ЛТЪ‡ООЛБ‡ˆЛfl ТФО‡‚У‚ ‡Б‚Л‚‡ВЪТfl Ф Л ФУОУКЛЪВО¸МУП ЪВПФВ ‡ЪЫ МУП „ ‡‰ЛВМЪВ ‚ КЛ‰НУИ Щ‡БВ [18, 39, 113], ЪУ ЪВПФВ ‡ЪЫ ‡ ‚ О˛·УИ ЪУ˜НВ x ÒÓÒÚ‡‚ËÚ [18, 29]
T = T0 |
− |
mC0 |
+CLx, |
(1.5) |
|
K |
|||||
|
|
|
|
||
|
0 |
|
|
||
„‰Â GL – ЪВПФВ ‡ЪЫ М˚И „ ‡‰ЛВМЪ ‚ КЛ‰НУТЪЛ; T – Щ‡НЪЛ˜ВТ- Н‡fl ЪВПФВ ‡ЪЫ ‡ КЛ‰НУТЪЛ ‚ ЪУ˜НВ x.
ᇂЛТЛПУТЪ¸ (1.5) Ф В‰ТЪ‡‚ОВМ‡ ОЛМЛВИ 1 ̇ ËÒ. 1.1, a. м У‚ВМ¸ НУМˆВМЪ ‡ˆЛУММУ„У ФВ ВУıО‡К‰ВМЛfl УФ В‰ВОflВЪТfl
Ф Л ФУТЪУflММУП БМ‡˜ВМЛЛ x Н‡Н ‡БМУТЪ¸ У ‰ЛМ‡Ъ ОЛМЛИ 1 Ë 2 (ÒÏ. ËÒ 1.1, a).
ДМ‡ОЛБ Ф Л‚В‰ВММ˚ı ‚˚¯В Б‡‚ЛТЛПУТЪВИ ФУБ‚УОflВЪ Б‡НО˛- ˜ЛЪ¸, ˜ЪУ Ф ЛПВТ¸, НУЪУ ‡fl БМ‡˜ЛЪВО¸МВВ ТМЛК‡ВЪ ЪВПФВ ‡ЪЫ Ы ФО‡‚ОВМЛfl ТЛТЪВП˚, ‚ ·УО¸¯ВИ ПВ В ТФУТУ·ТЪ‚ЫВЪ НУМˆВМЪ ‡- ˆЛУММУПЫ ФВ ВУıО‡К‰ВМЛ˛. аТıУ‰fl ЛБ ‰Л‡„ ‡ПП ТУТЪУflМЛfl ·Л- М‡ М˚ı ТЛТЪВП Fe – C; Fe – S; Fe – P; Fe – Si; Fe – Mn [25, 170] Ф ЛПВТМ˚В Л ОВ„Л Ы˛˘ЛВ ˝ОВПВМЪ˚ ФУ Лı ТФУТУ·МУТЪЛ ТМЛК‡Ъ¸ ЪВПФВ ‡ЪЫ Ы ФО‡‚ОВМЛfl ТФО‡‚‡ ПУКМУ ‡ТФУОУКЛЪ¸ ‚ ФУТОВ‰У‚‡ЪВО¸МУТЪЛ – S; P; C; Si; Mn. йЪПВЪЛП, ˜ЪУ ‚ ЪУИ КВ ФУТОВ‰У‚‡ЪВО¸МУТЪЛ Ы‚ВОЛ˜Л‚‡˛ЪТfl ‡‚МУ‚ВТМ˚В НУ˝ЩЩЛˆЛВМ- Ъ˚ ‡ТФ В‰ВОВМЛfl (Ъ‡·О. 1.1) Л ТМЛК‡ВЪТfl ‰ВМ‰ ЛЪМ‡fl ОЛН‚‡- ˆЛfl ЫН‡Б‡ММ˚ı ˝ОВПВМЪУ‚ [37, 77, 198].
йФЛТ‡ММ‡fl ПУ‰ВО¸ НУМˆВМЪ ‡ˆЛУММУ„У ФВ ВУıО‡К‰ВМЛfl ТУУЪ‚ВЪТЪ‚ЫВЪ ‡‚МУ‚ВТМУПЫ ‡ТФ В‰ВОВМЛ˛ Ф ЛПВТЛ, У‰М‡НУ ‚ ·УО¸¯ЛМТЪ‚В ТОЫ˜‡В‚ Н ЛТЪ‡ООЛБ‡ˆЛfl Ф УЪВН‡ВЪ ‚ МВ ‡‚МУ‚ВТ- М˚ı ЫТОУ‚Лflı. З Т‚flБЛ Т ˝ЪЛП ‡ТФ В‰ВОВМЛВ Ф ЛПВТЛ ‰УОКМУ ı‡ ‡НЪВ ЛБУ‚‡Ъ¸Тfl МВ ‡‚МУ‚ВТМ˚П, ‡ ˝ЩЩВНЪЛ‚М˚П НУ˝ЩЩЛˆЛВМЪУП ‡ТФ В‰ВОВМЛfl, ‚ВОЛ˜ЛМ‡ НУЪУ У„У УФ В‰ВОflВЪТfl ТУУЪМУ¯ВМЛВП [29, 79, 128, 163]
K = |
|
1 |
|
|
|
, |
(1.6) |
|
|
|
|||||
|
1− K0 |
− Rδ |
|||||
|
1+ |
e |
D |
|
|
||
|
K |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
„‰Â K – ˝ЩЩВНЪЛ‚М˚И НУ˝ЩЩЛˆЛВМЪ ‡ТФ В‰ВОВМЛfl; D – ÍÓ-
8
í ‡· Î Ë ˆ ‡ |
1.1 |
|
|
|
|
|
|
дУ˝ЩЩЛˆЛВМЪ˚ ‡ТФ В‰ВОВМЛfl ˝ОВПВМЪУ‚ ‚ КВОВБВ |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
äÓ˝ÙÙË- |
|
|
|
äÓ˝ÙÙË- |
|
пЛПЛ˜ВТНЛИ |
ˆËÂÌÚ ‡Ò- |
àÒÚÓ˜ÌËÍ |
|
пЛПЛ˜ВТНЛИ |
ˆËÂÌÚ ‡Ò- |
àÒÚÓ˜ÌËÍ |
|
˝ОВПВМЪ |
|
Ф В‰ВОВМЛfl |
ËÌÙÓ Ï‡ˆËË |
|
˝ОВПВМЪ |
Ф В‰ВОВМЛfl |
ËÌÙÓ Ï‡ˆËË |
|
|
K0 |
|
|
|
K0 |
|
S |
|
0,1 |
[4] |
|
Cr |
0,95 |
[29, 77, 152, |
|
|
0,02 |
[77, 152] |
|
|
|
172] |
P |
|
0,05 |
[172] |
|
Ti |
0,14 |
[77, 152] |
|
|
0,13 |
[29, 79, 157] |
|
|
0,5 |
[29] |
|
|
0,07 |
[29] |
|
|
|
|
C |
|
0,18 |
[29] |
|
Al |
0,92 |
[77, 152, 172] |
|
|
0,13 |
[79, 157, |
|
|
0,5 |
[29] |
|
|
|
172] |
|
|
|
|
Si |
|
0,6 |
[29] |
|
O |
0,02 |
[29, 77, 152] |
|
|
0,66 |
[79, 57, 172] |
|
|
0,10 |
[29] |
Mn |
|
0,84 |
[29, 79, 152, |
|
H |
0,32 |
[77, 152] |
|
|
|
172] |
|
|
|
|
Ni |
|
0,8 |
[29, 79, 152, |
|
N |
0,3 |
[29] |
|
|
|
172] |
|
|
0,28 |
[77, 152] |
|
|
|
|
|
|
|
|
˝ЩЩЛˆЛВМЪ ‰ЛЩЩЫБЛЛ Ф ЛПВТЛ; R – ТНУ УТЪ¸ ФВ ВПВ˘ВМЛfl Щ УМЪ‡ Н ЛТЪ‡ООЛБ‡ˆЛЛ; δ – ¯Л ЛМ‡ ‰ЛЩЩЫБЛУММУ„У ТОУfl.
Д‚ЪУ ˚ [79, 128] УЪПВ˜‡˛Ъ, ˜ЪУ ‚ ЫТОУ‚Лflı ‚˚МЫК‰ВММУИ НУМ‚ВНˆЛЛ ‰‡КВ Ф Л ·УО¸¯Лı ТНУ УТЪflı Н ЛТЪ‡ООЛБ‡ˆЛЛ ˝Щ- ЩВНЪЛ‚М˚И НУ˝ЩЩЛˆЛВМЪ ‡ТФ В‰ВОВМЛfl, ЛБПВМflflТ¸ ‚ Ф В‰В- О‡ı K0 ≤ K < 1, Ì ‰ÓÒÚË„‡ÂÚ Á̇˜ÂÌËfl, ‡‚ÌÓ„Ó Â‰ËÌˈÂ.
ДМ‡ОЛБ Б‡‚ЛТЛПУТЪЛ (1.6) ФУН‡Б˚‚‡ВЪ, ˜ЪУ Ы‚ВОЛ˜ВМЛВ НУ- ˝ЩЩЛˆЛВМЪ‡ ‰ЛЩЩЫБЛЛ Ф ЛПВТЛ, ЫПВМ¸¯ВМЛВ ТНУ УТЪЛ ФВ В- ПВ˘ВМЛfl Щ УМЪ‡ Н ЛТЪ‡ООЛБ‡ˆЛЛ Л ¯Л ЛМ˚ ‰ЛЩЩЫБЛУММУ„У ТОУfl Ф Л‚У‰flЪ Н УТЪЫ „ ‡‰ЛВМЪ‡ НУМˆВМЪ ‡ˆЛЛ Ф ЛПВТЛ Ы ПВКЩ‡БМУИ „ ‡МЛˆ˚.
йЪПВЪЛП, ˜ЪУ Ф‡ ‡ПВЪ δ Б‡‚ЛТЛЪ УЪ ТНУ УТЪЛ НУМ‚ВНЪЛ‚МУ- „У ФВ ВПВ¯Л‚‡МЛfl ‡ТФО‡‚‡ Л ЫПВМ¸¯‡ВЪТfl Ф Л ЛМЪВМТЛЩЛН‡- ˆЛЛ ФУТОВ‰МВ„У [79, 24, 130, 159], У‰М‡НУ ‰‡КВ Ф Л ‰УТЪ‡ЪУ˜МУ ЛМЪВМТЛ‚МУИ НУМ‚ВНˆЛЛ ‚ ‡ТФО‡‚В Ы ФУ‚В ıМУТЪЛ Н ЛТЪ‡ООЛЪУ‚ УТЪ‡ВЪТfl О‡ПЛМ‡ М˚И ТОУИ Т П‡О˚П, МУ НУМВ˜М˚П „ ‡‰ЛВМЪУП НУМˆВМЪ ‡ˆЛЛ Ф ЛПВТЛ [159]. иУ ПМВМЛ˛ ‡‚ЪУ ‡ ‡·УЪ˚ [163], БМ‡˜ВМЛВ Ф‡ ‡ПВЪ ‡ δ УФ В‰ВОflВЪТfl ТНУ УТЪ¸˛ ФВ ВПВ- ˘ВМЛfl ‡ТФО‡‚‡ Ф‡ ‡ООВО¸МУ ФУ‚В ıМУТЪЛ ‡Б‰ВО‡ Щ‡Б Л Б‡- ‚ЛТЛЪ УЪ В„У ‚flБНУТЪЛ. иУ ‰‡ММ˚П [163] ¯Л ЛМ‡ ‰ЛЩЩЫБМУ„У ТОУfl ЛБПВМflВЪТfl УЪ 10–3 (‚ ТОЫ˜‡В ЛМЪВМТЛ‚МУ„У ФВ ВПВ¯Л‚‡- МЛfl) ‰У 1 ПП (Ф Л ВТЪВТЪ‚ВММУИ НУМ‚ВНˆЛЛ).
З ЫТОУ‚Лflı НУМˆВМЪ ‡ˆЛУММУ„У ФВ ВУıО‡К‰ВМЛfl ПВКЩ‡БМ‡fl ФУ‚В ıМУТЪ¸ ТЪЛПЫОЛ ЫВЪ МВТ‡ПУФ УЛБ‚УО¸МУВ Б‡Ъ‚В ‰В‚‡МЛВ
9
‡ТФО‡‚‡, ТЪ ВПflТ¸ ЫТЪ ‡МЛЪ¸ ФВ ВУıО‡К‰ВМЛВ [130]. з‡ ФВ - ‚УМ‡˜‡О¸МУ ФОУТНУП Щ УМЪВ Н ЛТЪ‡ООЛБ‡ˆЛЛ ‚УБМЛН‡ВЪ fl‰ ‚˚ТЪЫФУ‚, Ф У ‡ТЪ‡˛˘Лı ‚ ‡ТФО‡‚ [79, 159, 163]. и Л ˝ЪУП‡Б‚Л‚‡ВЪТfl ‰ЛЩЩЫБЛfl Ф ЛПВТЛ УЪ ‚В ¯ЛМ ‚˚ТЪЫФУ‚ ‚ ·УНУ‚˚ı М‡Ф ‡‚ОВМЛflı, Ф Л‚У‰fl Н ВВ М‡НУФОВМЛ˛ ПВК‰Ы ‚˚ТЪЫФ‡ПЛ [79, 130, 158, 159]. иУТОВ‰МВВ У·ТЪУflЪВО¸ТЪ‚У Б‡Ъ Ы‰МflВЪ ‡Б‚ЛЪЛВ ‚˚ТЪЫФУ‚ ‚ ·УНУ‚УП М‡Ф ‡‚ОВМЛЛ, Л УМЛ Б‡МЛП‡˛Ъ У„ ‡МЛ˜ВММЫ˛ ФОУ˘‡‰¸ М‡ Щ УМЪВ Н ЛТЪ‡ООЛБ‡ˆЛЛ [130, 163].
ЗВОЛ˜ЛМ‡ (¯Л ЛМ‡ БУМ˚) НУМˆВМЪ ‡ˆЛУММУ„У ФВ ВУıО‡К‰В- МЛfl, НУЪУ ‡fl, ‚ Т‚У˛ У˜В В‰¸, Б‡‚ЛТЛЪ УЪ ТУ‰В К‡МЛfl Ф ЛПВТЛ ‚ ‡ТФО‡‚В (ë0), ÒÍÓ ÓÒÚË Ô ÂÏ¢ÂÌËfl Ù ÓÌÚ‡ Í ËÒÚ‡ÎÎËÁ‡- ˆËË (R) Л ЪВПФВ ‡ЪЫ МУ„У „ ‡‰ЛВМЪ‡ ‚ ‡ТФО‡‚В (GL), Ф В‰У- Ф В‰ВОflВЪ ı‡ ‡НЪВ ФВ ‚Л˜МУИ ТЪ ЫНЪЫ ˚ ПВЪ‡ОО‡. лУ„О‡ТМУ ‰‡ММ˚П [79, 130, 158, 159, 163], ФУ ПВ В ‡ТФ В‰ВОВМЛfl НУМˆВМ- Ъ ‡ˆЛУММУ„У ФВ ВУıО‡К‰ВМЛfl ФВ ‚Л˜М‡fl ТЪ ЫНЪЫ ‡ ЛБПВМflВЪТfl УЪ fl˜ВЛТЪУИ Л fl˜ВЛТЪУ-‰ВМ‰ ЛЪМУИ (ТЪУО·˜‡Ъ˚В ‰ВМ‰ ЛЪ˚) Н ‰ВМ‰ ЛЪМУИ ЩУ ПВ. д‡˜ВТЪ‚ВММ‡fl Н‡ ЪЛМ‡ ˝ЪЛı ЛБПВМВМЛИ ФУ- Н‡Б‡М‡ М‡ ЛТ. 1.2. и Л ЪВПФВ ‡ЪЫ МУП „ ‡‰ЛВМЪВ, ТУУЪ‚ВЪТЪ- ‚Ы˛˘ВП ОЛМЛЛ 01, Щ УМЪ Н ЛТЪ‡ООЛБ‡ˆЛЛ ФОУТНЛИ, Ф Л 02 М‡ Щ УМЪВ Н ЛТЪ‡ООЛБ‡ˆЛЛ ФУfl‚Оfl˛ЪТfl ‚˚ТЪЫФ˚ Л ПВЪ‡ОО Н ЛТ- Ъ‡ООЛБЫВЪТfl ‚ fl˜ВЛТЪУИ ЩУ ПВ, Ф Л 03 ‚˚ТЪЫФ˚ ТЪ‡МУ‚flЪТfl ·У- ОВВ ‚˚ЪflМЫЪ˚ПЛ ‚ М‡Ф ‡‚ОВМЛЛ ‡ТФО‡‚‡ Л Н ЛТЪ‡ООЛБ‡ˆЛfl‡Б‚Л‚‡ВЪТfl ‚ fl˜ВЛТЪУ-‰ВМ‰ ЛЪМУИ ЩУ ПВ.
щНТФВ ЛПВМЪ‡О¸М˚В ЛТТОВ‰У‚‡МЛfl ‚Б‡ЛПУТ‚flБЛ ЪВПФВ ‡ЪЫ - МУ„У „ ‡‰ЛВМЪ‡ ‚ ‡ТФО‡‚В Т ı‡ ‡НЪВ УП ФВ ‚Л˜МУИ ТЪ ЫНЪЫ ˚, Ф У‚В‰ВММ˚В ‚ ЫТОУ‚Лflı Н ЛТЪ‡ООЛБ‡ˆЛЛ ТЪ‡О¸М˚ı ТОЛЪНУ‚, ФУН‡Б‡ОЛ, ˜ЪУ ТЪУО·˜‡Ъ‡fl (Ъ ‡МТН ЛТЪ‡ООЛЪМ‡fl) ТЪ ЫНЪЫ ‡ У·-
‡БЫВЪТfl |
Ô Ë |
ЪВПФВ ‡ЪЫ МУП |
„ ‡‰ЛВМЪВ |
|
∂T |
< 6,0 „ ‡‰/ÏÏ; ÔÂ- |
||||
|
∂x |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ÂıӉ̇fl |
|
ÒÚ ÛÍÚÛ ‡ – Ô Ë |
∂T |
≈ 15,−6,0 |
„ ‡‰/ÏÏ, ‡ |
‡‚ÌÓ‚ÂÒ- |
||||
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
∂x |
|
|
|
|
|
̇fl – Ô Ë |
|
∂T |
< 15, „ ‡‰/ÏÏ [44]. |
|
|
|
|
|||
|
∂x |
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
З ТУУЪ‚ВЪТЪ‚ЛЛ Т ЪЛФУП ФВ ‚Л˜МУИ ТЪ ЫНЪЫ ˚ ·УНУ‚УИ ‰ЛЩЩЫБЛУММ˚И ФУЪУН Ф ЛПВТЛ М‡ Щ УМЪВ Н ЛТЪ‡ООЛБ‡ˆЛЛ Ф Л‚У- ‰ЛЪ Н fl˜ВЛТЪУИ ЛОЛ ‰ВМ‰ ЛЪМУИ ОЛН‚‡ˆЛЛ [18, 130, 163].
пЛПЛ˜ВТН‡fl ПЛН УМВУ‰МУ У‰МУТЪ¸ Л Т‚flБ‡ММ‡fl Т МВИ ТЪУИНУТЪ¸ ПВЪ‡ОО‡ Ф УЪЛ‚ У· ‡БУ‚‡МЛfl Н ЛТЪ‡ООЛБ‡ˆЛУММ˚ı Ъ В- ˘ЛМ УФ В‰ВОflВЪТfl МВ ЪУО¸НУ Ф УˆВТТУП ‰ВМ‰ ЛЪМУИ (fl˜ВЛТЪУИ) ОЛН‚‡ˆЛЛ Ф ЛПВТЛ, МУ Л ФУОМУЪУИ Ф УЪВН‡МЛfl ‡Б ‡‚МЛ‚‡˛- ˘ВИ ‰ЛЩЩЫБЛЛ ‚ Ъ‚В ‰УИ Л КЛ‰НУИ Щ‡Б‡ı, Б‡‚ЛТfl˘ВИ УЪ ЛМЪВМТЛ‚МУТЪЛ УıО‡К‰ВМЛfl [79, 91]. аТТОВ‰У‚‡МЛfl ЫН‡Б‡ММУИ Б‡- ‚ЛТЛПУТЪЛ, Ф У‚В‰ВММ˚В ‡‚ЪУ ‡ПЛ ‡·УЪ˚ [91] М‡ ТФО‡‚‡ı Al –
10
кЛТ. 1.2. дУМˆВМЪ ‡ˆЛУММУВ ФВ ВУıО‡К‰ВМЛВ ‡ТФО‡‚‡ ФВ В‰ ‰‚ЛКЫ˘ЛПТfl Щ УМЪУП Н ЛТЪ‡ООЛБ‡ˆЛЛ Т‚‡ У˜МУИ ‚‡ММ˚.
к‡ТФ В‰ВОВМЛВ ЪВПФВ ‡ЪЫ ‚ КЛ‰НУИ Щ‡БВ ФВ В‰ ЪУ˜Н‡ПЛ (ТП. ЛТ. 1.3): 1–1 – ‚, ‚', ‚'', 2 – 2 – Ô ‰ ÚÓ˜ÍÓÈ k; 3 – 3 – Ô ‰ ÚÓ˜ÍÓÈ ‡; 4 – ‡‚МУ‚ВТМ‡fl ЪВПФВ ‡ЪЫ ‡ Н ЛТЪ‡ООЛБ‡ˆЛЛ
Cu, ФУН‡Б‡ОЛ, ˜ЪУ Ф Л ТНУ УТЪflı УıО‡К‰ВМЛfl, ı‡ ‡НЪВ М˚ı ‰Оfl Н ЛТЪ‡ООЛБ‡ˆЛЛ ТОЛЪНУ‚ Л Т‚‡ М˚ı ¯‚У‚ (‰ВТflЪНЛ Л ТУЪМЛ „ ‡‰/ПЛМ), НУМˆВМЪ ‡ˆЛfl Ф ЛПВТЛ ‚ ˆВМЪ ‡О¸М˚ı Ы˜‡ТЪН‡ı ‰ВМ‰ ЛЪУ‚ УТЪ‡ВЪТfl Ф ‡НЪЛ˜ВТНЛ ФУТЪУflММУИ Л ТУУЪ‚ВЪТЪ‚ЫВЪ‡‚МУ‚ВТМУИ. З ЪУ КВ ‚ ВПfl ЛМЪВМТЛЩЛН‡ˆЛfl УıО‡К‰ВМЛfl ‡Т- ФО‡‚‡ ‚˚Б˚‚‡ВЪ ФУ‚˚¯ВМЛВ НУМˆВМЪ ‡ˆЛЛ Ф ЛПВТЛ М‡ ПВК‰ВМ- ‰ ЛЪМ˚ı „ ‡МЛˆ‡ı.
к‡Б‚ЛЪЛ˛ ‰ВМ‰ ЛЪМУИ (fl˜ВЛТЪУИ) ОЛН‚‡ˆЛЛ ТУУЪ‚ВЪТЪ‚ЫВЪ ФВ ЛЪВНЪЛ˜ВТНУВ Ф В‚ ‡˘ВМЛВ [195]
δFe + LFe → γFe. |
(1.7) |
З МВ ‡‚МУ‚ВТМ˚ı ЫТОУ‚Лflı, ‚ТОВ‰ТЪ‚ЛВ ЪУ ПУКВМЛfl ‰ЛЩЩЫБЛУММ˚ı Ф УˆВТТУ‚, ФВ ЛЪВНЪЛ˜ВТНУВ Ф В‚ ‡˘ВМЛВ ‡Б‚Л‚‡ВЪТfl ‚ ЛМЪВ ‚‡ОВ ЪВПФВ ‡ЪЫ , ЫН‡Б‡ММ˚ı ‚ [159, 163], Л ı‡ ‡НЪВ Л- БЫВЪТfl fl‰УП УТУ·ВММУТЪВИ. ЗУ-ФВ ‚˚ı, ‰ЛЩЩЫБЛfl Ф ЛПВТЛ
ÓÒÛ˘ÂÒÚ‚ÎflÂÚÒfl ˜Â ÂÁ Ó·˙ÂÏ ‚ÚÓ ÓÈ Ù‡Á˚ (γFe), ÓÍ Ûʇ˛˘ÂÈ Ô ‚Û˛ (δFe) [159, 163]. ЕО‡„У‰‡ fl ˝ЪУПЫ ЪУ ПУБЛЪТfl Ф УˆВТТ
Ф В‚ ‡˘ВМЛfl [159, 163]. ЗУ-‚ЪУ ˚ı, ВТОЛ ‡ТЪ‚У ЛПУТЪ¸ Ф Л-
ÏÂÒË ‚Ó ‚ÚÓ ÓÈ Ù‡Á (γFe) ·Û‰ÂÚ ÏÂ̸¯Â, ˜ÂÏ ‚ Ô ‚ÓÈ (δFe), ЪУ ‰УОКМУ Ф УЛТıУ‰ЛЪ¸ ‰‡О¸МВИ¯ВВ М‡НУФОВМЛВ Ф ЛПВТЛ ‚ КЛ‰-
ÍÓÈ Ù‡Á (LFe). С‡ММ˚В, ı‡ ‡НЪВ ЛБЫ˛˘ЛВ ‡ТЪ‚У ЛПУТЪ¸ S, P, C, Si Л Mn ‚ δ(α) Л γ-КВОВБВ, Ф Л‚В‰ВМ˚ ‚ Ъ‡·О. 1.2.
З Ъ ВЪ¸Лı, Ъ‡НУВ Ф В‚ ‡˘ВМЛВ МВ ЛБПВМflВЪ У ЛВМЪ‡ˆЛ˛ ФВ - ‚Л˜М˚ı Н ЛТЪ‡ООУ‚ (‰ВМ‰ ЛЪУ‚, fl˜ВВН) [79].
11
í ‡· Î Ë ˆ ‡ 1.2
к‡ТЪ‚У ЛПУТЪ¸ ‚ КВОВБВ Ф ЛПВТМ˚ı Л ОВ„Л Ы˛˘Лı ˝ОВПВМЪУ‚
|
и ЛПВТМ˚И |
è ‰Âθ̇fl ‡ÒÚ‚Ó Ë- |
|
ê‡ÒÚ‚Ó ËÚÂθ |
ПУТЪ¸ Ф ЛПВТЛ ‚ ‡Т- |
àÒÚÓ˜ÌËÍ ËÌÙÓ Ï‡ˆËË |
|
|
˝ОВПВМЪ |
Ъ‚У ЛЪВОВ, % |
|
|
|
|
|
δ – КВОВБУ |
S |
0,18; 0,31 |
[25,135,195] |
|
|
|
|
γ – КВОВБУ |
|
0,05; 0,09 |
|
α – КВОВБУ |
P |
2,8 |
[25,195] |
γ – КВОВБУ |
|
0,2 – 0,3; 0,24 |
|
δ – КВОВБУ |
C |
0,1; 0,11 |
|
γ – КВОВБУ |
|
2,0; 2,04 |
[9,36,159] |
α – КВОВБУ |
Si |
14,4 |
|
γ – КВОВБУ |
|
2,1 |
[25] |
δ – КВОВБУ |
Mn |
9,6 |
[25,170] |
γ – КВОВБУ |
|
ç ӄ ‡Ì˘Â̇ |
|
|
|
|
|
иУПЛПУ ОЛН‚‡ˆЛЛ ФУ „ ‡МЛˆ‡П |
‰Ẩ ËÚÓ‚ (fl˜ÂÂÍ), ÏÓ- |
||
ÊÂÚ ‡Á‚Ë‚‡Ú¸Òfl |
ÏËÍ ÓÎËÍ‚‡ˆËfl, |
Ó·ÛÒÎÓ‚ÎÂÌ̇fl ‚ÒÚ Â˜Ì˚Ï |
|
УТЪУП Н ЛТЪ‡ООУ‚. йМ‡ У· ‡БЫВЪТfl |
Ô Ë |
У·˙В‰ЛМВМЛЛ Ф ЛП˚- |
|
Н‡˛˘Лı Н Н ЛТЪ‡ОО‡П ТОУВ‚ КЛ‰НУТЪЛ. |
Ç ÂÁÛθڇÚ ˝ÚÓ„Ó |
||
НУМˆВМЪ ‡ˆЛfl Ф ЛПВТЛ ‚ БУМВ Т ‡ТЪ‡МЛfl ПУКВЪ БМ‡˜ЛЪВО¸МУ ФУ‚˚¯‡Ъ¸Тfl [29, 79, 158]. иУ ‰‡ММ˚П ПЛН У ВМЪ„ВМУТФВНЪ ‡О¸- МУ„У Л ‡‰ЛУ„ ‡ЩЛ˜ВТНУ„У ‡М‡ОЛБУ‚ [79, 82, 106] НУМˆВМЪ ‡ˆЛfl Ф ЛПВТЛ ‚ Ы˜‡ТЪН‡ı БУМ˚ Т ‡ТЪ‡МЛfl МВ УЪОЛ˜‡ВЪТfl УЪ Ъ‡НУ‚УИ ‚ ФУ„ ‡МЛ˜М˚ı БУМ‡ı fl˜ВВН ЛОЛ ПВК‰ЫУТМ˚ı Ф УТЪ ‡МТЪ‚‡ı ‰ВМ- ‰ ЛЪУ‚.
З Н ЛТЪ‡ООЛБЫ˛˘ЛıТfl ТЛТЪВП‡ı ПУКВЪ М‡·О˛‰‡Ъ¸Тfl ТОУЛТЪУТЪ¸ ЛОЛ ФУОУТ˜‡ЪУТЪ¸ ‡ТФ В‰ВОВМЛfl Ф ЛПВТВИ, ‚УБМЛНМУ‚В- МЛВ НУЪУ УИ У·˙flТМfl˛Ъ ЩОЫНЪЫ‡ˆЛflПЛ ТНУ УТЪЛ ФВ ВПВ˘ВМЛfl Щ УМЪ‡ Н ЛТЪ‡ООЛБ‡ˆЛЛ, ЛБПВМВМЛflПЛ ¯Л ЛМ˚ ‰ЛЩЩЫБЛУММУ„У ТОУfl Л НУОВ·‡МЛflПЛ ˝ЩЩВНЪЛ‚МУ„У НУ˝ЩЩЛˆЛВМЪ‡ ‡ТФ В‰ВОВМЛfl Ф ЛПВТЛ [79, 159, 163].
з‡ fl‰Ы Т ‡ТТПУЪ ВММ˚ПЛ ‚Л‰‡ПЛ НУМˆВМЪ ‡ˆЛУММУИ МВУ‰- МУ У‰МУТЪЛ М‡·О˛‰‡˛ЪТfl ЛБПВМВМЛfl ТУТЪ‡‚‡, ФУfl‚Оfl˛˘ЛВТfl ‚ П‡Н УТНУФЛ˜ВТНЛı П‡Т¯Ъ‡·‡ı (БУМ‡О¸М‡fl ОЛН‚‡ˆЛfl). к‡БОЛ˜‡- ˛Ъ Ъ Л ‡БМУ‚Л‰МУТЪЛ БУМ‡О¸МУИ ОЛН‚‡ˆЛЛ – МУ П‡О¸МЫ˛, У·-‡ЪМЫ˛ Л ФУ ФОУЪМУТЪЛ [77, 158, 172]. иВ ‚‡fl Т‚flБ‡М‡ Т М‡НУФОВМЛВП Ф ЛПВТЛ ‚ ‡ТФО‡‚В ФУ ПВ В ‡Б‚ЛЪЛfl Ф УˆВТТ‡ Н ЛТ- Ъ‡ООЛБ‡ˆЛЛ [159]. ЗЪУ ‡fl – Т ‚˚‰‡‚ОЛ‚‡МЛВП КЛ‰НУТЪЛ, У·У„‡- ˘ВММУИ Ф ЛПВТflПЛ ‚ М‡Ф ‡‚ОВМЛЛ УıО‡К‰‡˛˘ВИ ФУ‚В ıМУТЪЛ, ‚˚Б‚‡ММ˚П ‡Б‚ЛЪЛВП ЫТ‡‰У˜М˚ı Ф УˆВТТУ‚ [9, 158, 163, 172].
12
н ВЪ¸fl – ФВ ВПВ˘ВМЛВП ‚‚В ı ЛОЛ ‚МЛБ У·У„‡˘ВММУ„У ‡ТФО‡- ‚‡ ЛОЛ УЪ‰ВО¸М˚ı Н ЛТЪ‡ООУ‚, Б‡ У‰Л‚¯ЛıТfl ФВ В‰ Щ УМЪУП Н ЛТЪ‡ООЛБ‡ˆЛЛ [163].
1.2. йлйЕЦззйлна иЦкЗаузйв дкалнДггабДсаа а ойкеакйЗДзаЦ лнкмднмкх лЗДкзйЙй тЗД
з‡ fl‰Ы Т ‡ТТПУЪ ВММ˚ПЛ ‚˚¯В У·˘ЛПЛ Б‡НУМУПВ МУТЪflПЛ ФВ ‚Л˜М‡fl Н ЛТЪ‡ООЛБ‡ˆЛfl Т‚‡ У˜МУИ ‚‡ММ˚ ЛПВВЪ fl‰ ТФВˆЛЩЛ˜ВТНЛı УТУ·ВММУТЪВИ.
мТЪ‡МУ‚Л‚¯ЛИТfl Ф УˆВТТ ‚УБ‰ВИТЪ‚Лfl ‰‚ЛКЫ˘В„УТfl ‚˚ТУНУЪВПФВ ‡ЪЫ МУ„У ЛТЪУ˜МЛН‡ М‡„ В‚‡ (Т‚‡ У˜МУИ ‰Ы„Л) М‡ Ф У- ФО‡‚ОflВП˚И ПВЪ‡ОО Ф Л‚У‰ЛЪ Н У· ‡БУ‚‡МЛ˛ Т‚‡ У˜МУИ ‚‡ММ˚ ( ЛТ. 1.3). З МВИ У‰МУ‚ ВПВММУ ТУ‚ПВ˘ВМ˚ Ф УˆВТТ˚ ФО‡‚ОВМЛfl, ПВЪ‡ООЫ „Л˜ВТНУИ У· ‡·УЪНЛ, ОВ„Л У‚‡МЛfl, ФВ ВМУТ‡ ‚В- ˘ВТЪ‚‡ Л Н ЛТЪ‡ООЛБ‡ˆЛЛ [72, 151]. й·˙ВП˚ ПВЪ‡ОО‡ УЪМУТЛЪВО¸МУ П‡О˚ Л БМ‡˜ЛЪВО¸МУ ФВ В„ ВЪ˚ ФУ Т ‡‚МВМЛ˛ Т ЪВПФВ-‡ЪЫ УИ М‡˜‡О‡ Н ЛТЪ‡ООЛБ‡ˆЛЛ [39, 113, 115, 126].
нВПФВ ‡ЪЫ МУВ ФУОВ Т‚‡ У˜МУИ ‚‡ММ˚ Л Ф ЛП˚Н‡˛˘В„У Н МВИ УТМУ‚МУ„У ПВЪ‡ОО‡ МВУ‰МУ У‰МУ [39, 115, 133] Л ı‡ ‡НЪВ Л- БЫВЪТfl ‚˚ТУНЛПЛ ЪВПФВ ‡ЪЫ М˚ПЛ „ ‡‰ЛВМЪ‡ПЛ [44]. 낇 У˜МЫ˛ ‚‡ММЫ ЫТОУ‚МУ ‡Б‰ВОfl˛Ъ М‡ ‰‚‡ Ы˜‡ТЪН‡ – ФО‡‚ОВМЛfl Л Н ЛТ- Ъ‡ООЛБ‡ˆЛЛ [42, 44, 164]. иВ ‚˚И, ТУУЪ‚ВЪТЪ‚Ы˛˘ЛИ Ф ВУ·О‡- ‰‡МЛ˛ ФУ‰‚У‰‡ ЪВФО‡, ТıВП‡ЪЛ˜МУ Ф В‰ТЪ‡‚ОВМ Ы˜‡ТЪНУП ‚Ò‚'(‚'') М‡ ЛБУЪВ ПВ í = íL ( ЛТ. 1.3). ЗЪУ УИ, „‰В Ф ВУ·О‡‰‡- ВЪ ЪВФОУУЪ‚У‰, ТУУЪ‚ВЪТЪ‚ЫВЪ Ы˜‡ТЪНЫ ‚a‚'(‚'') М‡ ЪУИ КВ ЛБУЪВ ПВ.
Ç ÚӘ͇ı ‚, ‚', ‚'', ÎÂʇ˘Ëı ̇ Û͇Á‡ÌÌ˚ı Ô ÓÙËÎflı „ ‡ÌË- ˆ˚ ‡Á‰Â· Ù‡Á, ÒÍÓ ÓÒÚË ÔÓ‰‚Ó‰‡ Ë ÓÚ‚Ó‰‡ ÚÂÔ· Ó‰Ë̇ÍÓ‚˚.
ꇂВМТЪ‚У ЪВФОУ‚˚ı ФУЪУНУ‚ ‚ БУМВ ЫН‡Б‡ММ˚ı ЪУ˜ВН Ф Л‚У- ‰ЛЪ Н УТЪ‡МУ‚НВ „ ‡МЛˆ˚ ‡Б‰ВО‡ Щ‡Б. З ВПfl УТЪ‡МУ‚НЛ, ‚˚- ˜ЛТОВММУВ ‡‚ЪУ УП [97] ФУ ТıВПВ ЪУ˜В˜МУ„У ЛТЪУ˜МЛН‡ М‡„ В‚‡ Ф ЛПВМЛЪВО¸МУ Н ЫТОУ‚ЛflП Ы˜МУИ ‰Ы„У‚УИ Т‚‡ НЛ, ТУТЪ‡‚ОflВЪ 0,1–0,4 Т. ЗБ‡ЛПУ‰ВИТЪ‚ЛВ ПВК‰Ы Щ‡Б‡ПЛ ‡БОЛ˜МУ„У ТУТЪ‡‚‡ ‚ ЪВ˜ВМЛВ ЫН‡Б‡ММУ„У Ф УПВКЫЪН‡ ‚ ВПВМЛ Ф Л‚У‰ЛЪ Н ‰ЛЩЩЫБЛУММУПЫ ‚˚ ‡‚МЛ‚‡МЛ˛ НУМˆВМЪ ‡ˆЛЛ ˝ОВПВМЪУ‚ ‚ БУМВ НУМЪ‡Н- Ъ‡ [67, 80, 97].
к‡Б‚ЛЪЛВ ФВ ‚Л˜М˚ı Н ЛТЪ‡ООУ‚ ПВЪ‡ОО‡ ¯‚‡, ТУТЪУfl˘Лı ЛБ ·ОУНУ‚ У‰ЛМ‡НУ‚У У ЛВМЪЛ У‚‡ММ˚ı fl˜ВВН ЛОЛ ‰ВМ‰ ЛЪУ‚ [49, 167], М‡˜ЛМ‡ВЪТfl УЪ УФО‡‚ОВММ˚ı ЛТЪУ˜МЛНУП М‡„ В‚‡ БВ-ВМ УТМУ‚МУ„У ПВЪ‡ОО‡ [5, 11, 96, 151], Ъ.В. МУТЛЪ ˝ФЛЪ‡НТЛ‡О¸- М˚И ı‡ ‡НЪВ [198]. ᇂЛТЛПУТЪ¸ ‡БПВ У‚ ФВ ‚Л˜М˚ı Н ЛТ-
13