Введение
Глава 1. Азот как легирующий элемент в сплавах на основе железа 8
1.1. Влияние азота на свойства сталей 8
1.2. Растворимость азота в железе 10
1.3. Влияние различных элементов (легирующих и примесных) на растворимость азота в расплавах железа 14
1.3.1. Хром 17
1.3.2. Марганец 20
Ї.З.З. Никель 22
1.3.4. Другие элементы 23
1.4. Влияние термодинамических факторов на растворимость азота в стали 26
1.5.1. Способы получения азотсодержащих сталей при повышенном давлении 36
1,6.1. Электрошлаковый переплав под давлением (ЭШПД) 38
Выводы к главе 1 39
Глава 2. Методика проведения работы и обработка экспериментальных данных 41
2.1. Изучение растворимости азота в стали 41
2.2. Определение теплофизических характеристик стали 43
2.2.1. Определение плотности стали 43
2.2.2. Определение удельного сопротивления, теплоемкости, теплопроводности 45
2.3. Установка для электрошлакового переплава под давлением 46
2.4. Исходные материалы, применяемые при проведении плавок 49
2.5. Исследование качества металла 51
Глава 3. Исследование поведения азота в сталях типа 38ХНЗМФА, 05Х18А06, 12Х18АГ18 и электрошлаковый переплав высокоазотистых сталей в лабораторных условиях 53
3.1. Влияние термодинамических факторов на поведение азота в сталях систем Fe-Cr, Fe-Cr-Mn 53
3.2. Расчет растворимости азота в сталях 38ХНЗМФА, 05Х18А06, 12Х18АГ18 55
3.3. Экспериментальные исследования растворимости азота в стали 12Х18АГ18 59
3.4 Выбор метода расчета растворимости азота в многокомпонентном расплаве на основе железа 61
3.5. Основные положения технологии ЭШП сталей, легированных азотом 62
3.5.1. Определение теплофизических свойств стали 12Х18АГ18 64
3.5.2. Определение динамики прогрева электрода в процессе переплава 69
3.5.3. Определение сопротивления шлаковой ванны и теплового кпд плавки 71
3.6. Металлургические особенности ЭШП азотированных сталей в лабораторных условиях 74
Выводы к главе 3 84
Глава 4. Промышленное освоение электрошлакового переплава стали 12Х18АГ18 86
4.1. Проведение промышленных плавок ЭШП стали 12Х18АГ18 на печи ОКБ-ПИ ПО «Ижорский завод» 86
4.2. Оценка качества и свойств промышленного металла 18,0 т слитков ЭШП массой 18 т 91
Выводы к главе 4 107
Глава 5. Разработка технологии выплавки высокоазотистых сталей методом электрошлакового переплава под давлением 108
5.1. Определение давления, необходимого при выплавке стали с содержанием азота выше равновесной концентрации 108
5.2. Выбор флюса и его подготовка 109
5.3. Расходуемые электроды 110
5.4. Проведение экспериментальных плавок 111
5.5 Определение коэффициента усвоения азота при использовании для легирования различных азотсодержащих материалов и изучение поведения азота 117
5.6. Исследование свойств сталей 12Х18АГ18, 05Х18А06и 38ХНЗМФА, выплавленных методом ЭШПД 125
Выводы к главе 5 131
Общие выводы 133
Библиографический список 136
