Joint effect of the first and the second kind of modifiers on the constructional steels structure and properties

Authors

  • P. S. Kharlashin State higher educational establishment "Priazovskyi state technical university", Mariupol, Ukraine
  • G. S. Yershov G. V. Kurdyumov Institute for Metal Physics of the N.A.S. of Ukraine, Kyiv, Ukraine
  • V. G. Gavrylova State higher educational establishment "Priazovskyi state technical university", Mariupol, Ukraine
  • M. O. Grigoreva State higher educational establishment "Priazovskyi state technical university", Mariupol, Ukraine

DOI:

https://doi.org/10.31498/2225-6733.32.2016.80321

Keywords:

modification, horophilic elements, molten metal refining, solid additives, en-dogenous inclusions

Abstract

The influence of modifying horophilic and refractory elements injected at the main smelting stages into structural steels on their structural mechanical properties has been analyzed. The solid crust building-up rate in castings that makes it possible to evaluate the thermal characteristics of steel hardening has been experimentally determined. It has been found that increase of the amount of solid additives into molten steel before melting results in a significant increase of the thickness of the hardened layer during the same period of time. The microstructure of the 09G2S and St3 steels after modifying the melt with a solid additive, with titanium nitride and a joint modifying with calcium and titanium nitride has been studied. As a result of the combined effect of the modifiers of the first and second kind the cast steel macrostructure improves. The mechanical tests of the 09G2S steel and St3 deformed steel specimens, modified by calcium and titanium nitride, after the ingots were forged and rolled with subsequent normalization showed that the strength increased by 15÷25%, the elongation increased by 10÷25%, while impact strength increased by 0,5 MJ/m2 at room temperature. The results can be applied to improve and manage the process of structuring during steel smelting and casting, as well as to improve their quality

Author Biographies

P. S. Kharlashin, State higher educational establishment "Priazovskyi state technical university", Mariupol

Доктор технічних наук, професор

G. S. Yershov, G. V. Kurdyumov Institute for Metal Physics of the N.A.S. of Ukraine, Kyiv

Доктор технічних наук, професор

V. G. Gavrylova, State higher educational establishment "Priazovskyi state technical university", Mariupol

Кандидат технічних наук, доцент

M. O. Grigoreva, State higher educational establishment "Priazovskyi state technical university", Mariupol

Кандидат технічних наук, доцент

References

Лякишев Н.П. Металлургия сплавов кремния, марганца и хрома / Н.П. Лякишев, М.И. Гасик, В.Я. Дашевский. – М. : Учеба, 2006. – 116 с. – (Металлургия ферросплавов : учебное пособие : в 3-х ч.; Ч. 1).

Термическая обработка металлов. Экспериментальные работы : учебное пособие / В.И. Алимов, А.П. Штыхно, М.В. Георгиаду, О.В. Пушкина. – Донецк : Донбасс, 2014. – 106 c.

Ершов Г.С. Свойства металлургических расплавов и их взаимодействие в сталеплави-льных процессах / Г.С. Ершов, Ю.Б.Бычков. – М. : Металлургия, 1983. – 216 с.

Лунев В.В. Сера и фосфор в стали / В.В. Лунев, В.В. Аверин. – М. : Металлургия, 1988. – 256 с.

Рябчиков И.В. Энерго- и ресурсосберегающие технологии получения и применения комплексных сплавов-модификаторов / И.В. Рябчиков, В.П. Грибанов, Н.М. Соловьёв, Р.Г. Усманов [Электронный ресурс]. – М. : Сталь. – 2001. – № 1. – С. 34-36. – (http://steelcast.ru/steel_modification_during_bottom_pouring).

Steel cleanliness improvement through tundish configuration optimizing / P. Кovac et al. // Metalurgija. – 2003. – Vol. 42, №4. – Р. 249-255.

Шуб Л.Г. О целесообразности модифицирования стального литья / Л.Г. Шуб, А.Ю. Ахмадеев. – М. : Металлургия машиностроения, 2006. – № 5. – С. 38-41.

Рациональная технология модифицирования стали / В. Голубцов, Л. Тихонов, В. Тазетдинов, А. Воронин, И. Романцов, В. Рощин [Электронный ресурс]. – М. : Национальная металлургия, 2003. – № 3. – С. 96-102. – (http://www.studmed.ru/golubcov-v-tihonov-l-tazetdinov-v-racionalnaya-tehnologiya-modificirovaniya-stali_f1a73591bd1.html).

Bouquerel J. Mikrostructure-based model for the static mechanical behaviour of multiphase steels / J. Bouquerel, K. Verbtken, B. De Cooman // Acta Materialia. – 2006. – V. 54. – P. 1443-1456.

Влияние модифицирования редкоземельными металлами на механические и коррозионные свойства низколегированных сталей / А.В. Иоффе, Т.В. Тетюева, Т.В. Денисова, А.О. Зырянов [Электронный ресурс] // Вектор науки Тольяттинского государственного университета. – 2010. – Вып. № 4. – С. 41-46. – (http://cyberleninka.ru/article/n/vliyanie-modifitsirovaniya-redkozemelnymi-metallami-na-mehanicheskie-i-korrozionnye-svoystva-nizkolegirovannyh-staley#ixzz3yp8tOUrg).

How to Cite

Kharlashin, P. S., Yershov, G. S., Gavrylova, V. G., & Grigoreva, M. O. (2016). Joint effect of the first and the second kind of modifiers on the constructional steels structure and properties. Reporter of the Priazovskyi State Technical University. Section: Technical Sciences, (32), 7–12. https://doi.org/10.31498/2225-6733.32.2016.80321