ОПТИМІЗАЦІЯ ХІМІЧНОГО СКЛАДУ СТАЛІ МАРКИ ОС ДЛЯ ПІДВИЩЕННЯ ТВЕРДОСТІ
DOI:
https://doi.org/10.34185/1991-7848.itmm.2025.01.015Ключові слова:
залізнична вісь, хімічний склад, вуглець, кремній, марганець, співвідношення, механічні властивості.Анотація
У представленій роботі здійснено комплексний аналіз оптимізації хімічного складу сталі в межах існуючих марок із використанням концепції спрямованого хімічного зв’язку. Цей науковий підхід базується на уявленні про металевий розплав як єдину хімічну систему, де взаємодія між елементами визначає властивості матеріалу. Основна увага приділяється впливу варіацій вмісту ключових матричних елементів — вуглецю, кремнію та марганцю — на зарядовий стан системи, що описується параметром ZY. Під час розрахункового експерименту встановлено, що ефективне функціонування металевої системи забезпечується при співвідношенні Mn/Si у межах 2,8–3,2. Досягнення цього діапазону переважно досягається за рахунок регулювання вмісту кремнію, що сприяє збереженню хімічної рівноваги в розплаві. Зі збільшенням цього співвідношення понад оптимальні межі зростає вплив надлишкового марганцю, що може негативно позначатися на стабільності системи та властивостях сталі. Це свідчить про необхідність точного контролю хімічного складу для отримання матеріалу з бажаними експлуатаційними характеристиками.
Посилання
Clarke A.J., Miller M., Field R., Coughlin D., Gibbs P., Clarke K.D., Alexander D., Powers K., Papin A.P., Krauss G. Atomic and nanoscale chemical and structural changes in quenched and tempered 4340 steel. Acta Materialia. – 2014, 77. Р.17–27
