Термодинамическое моделирование процесса кристаллизации титансодержащих сталей с учётом возможности протекания перитектической реакции и образования вторых фаз

И.И. Горбачёв, В.В. Попов, Е.И. Корзунова

Институт физики металлов имени М.Н. Михеева УрО РАН, г. Екатеринбург

 

Предложен алгоритм для прогнозирования фазового состава титансодержащих сталей в процессе и после затвердевания. Метод моделирования основан на термодинамических расчётах и предусматривает сценарии кристаллизации через образование феррита, аустенита, а также протекание перитектической реакции. В алгоритме учитывается возможность выделения в процессе кристаллизации из жидкой фазы TiN, TiS, MnS и TiC0.5S0.5. В программной реализации алгоритма заложено два варианта поведения феррита при кристаллизации: с “замороженной” и быстрой диффузией элементов в металлической подрешётке данной фазы. На рис. 1 в качестве примера показаны зависимости изменения долей фаз от температуры для сплава с 0.25 C, 0.009 N, 0.04 Si, 0.01 S, 0.05 Ti, 0.015 Cr и 1.5 Mn (всё в масс. %).

 
 
Рис. 1. Пример результатов моделирования кристаллизации стали с 0.25 C, 0.009 N, 0.04 Si, 0.01 S, 0.05 Ti, 0.015 Cr и 1.5 Mn (масс. %).

 

  1. Моделирование процесса кристаллизации в малоуглеродистых низколегированных сталях [Текст] / И.И. Горбачев, Е.И. Корзунова, В.В. Попов // Физика металлов и металловедение. — 2022. — V. 123. — P. 630 — 636.
  2. Е.И. Корзунова. Прогнозирование количества нитридов титана и сульфидов титана и марганца, образующихся при кристаллизации стали [Текст] / Е.И. Корзунова, В.В. Попов, И.И. Горбачев // XXI Всероссийская школа-семинар по проблемам физики конденсированного состояния вещества (СПФКС-21), Екатеринбург, 18-25 марта, 2021: Тез.докл. — Екатеринбург: ИФМ УрО РАН. — 137 c.
  3. Е.И. Корзунова, И.И. Горбачев, В.В. Попов. LIQV_WIN2 // Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ 28.02.2022 № 2022612634.