2.1 Методи визначення температури ліквідусу

Для визначення температури ліквідусу () сталей використовують два простих методи – або по діаграмі стану системи , або в наближенні адитивного впливу домішок, що містяться в сталі, на температуру плавлення чистого заліза:

, (2.1)

де – коефіцієнти, що показують, на скільки градусів змінюється температура ліквідусу сталі при додаванні 1%-гo компонента.

Значення для основних компонентів сталей, знайдені по діаграмах стану подвійних систем, приведені в табл. 2.1.

Таблиця 2.1 – Коефіцієнти , що характеризують зниження температури ліквідусу при введенні 1%-гo компонента.

Компонент	C	S	Mn	Si	P	Cu	Ni
, ^0С	73	30	3	12	30	7	3,5
Компонент	Cr	Mo	W	Al	V	Ti	Co
, ^0С	1	3	1	3	2	20	1,5

Визначення температур ліквідусу сталей по діаграмі стану системи дає помилку 10÷40 ⁰С. Цей метод рекомендується для низьколегованих вуглецевих сталей.

Для високолегованих марок сталей для визначення температури ліквідусу рекомендується рівняння [5]:

, (2.2)

де зміна температури ліквідусу відповідно до діаграми стану бінарної системи при концентрації компонента, яка дорівнює його вмісту в сталі. Розраховані по рівнянню (2.2) значення добре узгоджуються з експериментальними даними. Середнє квадратичне відхилення – 3 ⁰С, максимальне – 10 ⁰С.

Розрахунок температури ліквідусу сталі, може бути зроблений також по формулі:

, (2.3)

де і– коефіцієнти для різних хімічних елементів у сталі;

–вміст хімічних елементів у сталі.

Значення коефіцієнтів для різних хімічних елементів у сталі що дозволяють розрахувати температури ліквідусу представлені в табл. 2.2 – 2.3.

Таблиця 2.2 – Коефіцієнт при різному вмісті вуглецю в сталі для розрахунку температури ліквідусу/

Вміст вуглецю в сталі, %	0,06  0,10	0,11  0,50	0,51  0,60
	86	88	86

Таблиця 2.3 – Коефіцієнти різних хімічних елементів у сталі для розрахунку температури ліквідусу [6-8].

Хімічний елемент	Mn	Si	P	S	Cr	Ni
	5	8	30	25	1,5	4,0
Хімічний елемент	H	N	O	As	Sn	Cu
	1300	90	80	14	10	5
Хімічний елемент	Co	Nb	Mo	Al	Cu	V
	2,25*	7,9*	1,2	3,4	5,0	2

^*– визначено по бінарних діаграмах і Metals Handbook, 1948.

Приклад 1. Визначити температуру ліквідусу сталі складу:

0,30% C; 0,22% Si; 0,73% Mn; 1,03% Cr; 0,21% Mo.

Зниження температури плавлення заліза від вмісту в ньому домішок визначимо за даними таблиць 2.2 – 2.3:

⁰С;

⁰С.

Приклад 2. Визначити температуру ліквідусу сталі складу:

0,35% C; 0,66% Si; 0,94% Mn; 21% Ni; 25% Cr.

⁰С;

.

Приклад 3. Визначити температуру ліквідусу сталі складу, %:

0,12% C; 0,95% Si; 0,65% Mn; 0,65% Ni; 0,75% Cr; 0,025% S; 0,025% P; 0,6% Cu.