Details

Данная работа посвящена оценке влияния скорости охлаждения на параметры дендритной микроструктуры стали Гадфильда и исследованию на основе термодинамики характеристик стали в зависимости от условий кристаллизации. Комплексное использование полученных результатов направлено на расширение возможностей программы, позволяющей прогнозировать параметры микроструктуры «NON/EQUILIBR.KRIST. Modeling». Задачи, которые решались в ходе исследования: 1. Подготовка образцов для анализа дендритной микроструктуры. 2. Анализ влияния скорости охлаждения литых образцов на величину междуосных промежутков дендритов. 3. Использование аппарата термодинамического моделирования для оценки влияния условий кристаллизации на свойства стали 110Г13Л. В результате эксперимента были получены и проанализированы данные о расстоянии между дендритными ветвями второго порядка. Также были проведены расчеты в программе «Polytherm», которые позволили узнать и проанализировать влияние условий кристаллизации на свойства стали 110Г13Л с точки зрения термодинамики. Были получены следующие результаты: подготовлены образцы для исследования параметров микроструктуры стали 110Г13Л; выполнен анализ влияния скорости охлаждения на величину междуосных промежутков в исследованных образцах; получен набор термодинамических характеристик исследуемого сплава, кристаллизующегося при равновесных условиях и при полном подавлении диффузии в твердой фазе; результаты работы могут обеспечить расчеты в программах по прогнозированию микроструктуры необходимым набором свойств сплава при различных условиях кристаллизации, точность расчетов проверяется данными, полученными из анализа дендритной микроструктуры литых образцов. Для достижения данных результатов в работе был использован следующий программный ресурс — «Polytherm».

The present work is devoted to the evaluation of the influence of cooling rate on the parameters of the dendritic microstructure of Hadfield steel, as well as the investigation of steel properties as a function of solidification conditions through the application of thermodynamic analysis. The integrated application of the obtained results is aimed at enhancing the capabilities of the “NON/EQUILIBR.KRIST. Modeling” software, which is designed to predict microstructural parameters. Research objectives pursued in the course of the study: 1. Preparation of metallographic specimens for dendritic structure analysis. 2. Analysis of the effect of cooling rate on the magnitude of interdendritic spacing in cast specimens. 3. Application of thermodynamic modeling methods to assess the influence of solidification conditions on the properties of 110G13L steel. As a result of the conducted experimental work, quantitative data were obtained and analyzed concerning the spacing between secondary dendrite arms. Thermodynamic simulations were performed using the “Polytherm” software, enabling a comprehensive evaluation of the impact of crystallization conditions on the properties of 110G13L steel from a thermodynamic perspective. The following outcomes were achieved: metallographic samples were prepared for microstructural analysis of 110G13L steel; the correlation between cooling rate and dendritic spacing was established; a comprehensive set of thermodynamic parameters was obtained for the alloy under both equilibrium solidification and conditions of suppressed diffusion in the solid phase. The results of the work can provide calculations in programs for predicting the microstructure with the necessary set of alloy properties under various crystallization conditions; the accuracy of the calculations is verified by data obtained from the analysis of the dendritic microstructure of cast samples. To achieve these results, the following software tools were employed in the course of the study — “Polytherm”.