Термические свойства и кристаллизация чистых металлов и технически важных сплавов на основе железа тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.14 ВАК РФ

и е н/о.V /ь&са^с-ао. Зс, С/. 00?. ^ /сМ. &

академия наук ссср Ордена Ленина Сибирское Отделение

иастити зшжшзяи /

1

УДК 530.4 >-539.2:609 . 12-15 На правах рукописи

БАСЙН Анатолий Сергеевич

1ЕР1Д1ЧЗСКИВ СВОЙСТВА И КРИСТАЛЖЗАЩШ ЧЩШХ ИШОВ И ТШКЧКСЯП ЗА2ШХ СПЛШВ НА ОСНСВЗ ШШЗА

СпещазЕьаость 01.04,14 - теюкх$язЕка а шяекулярпзя

йяггкка :

■Диссертация б форме научного дог-гада на соискаккз ученой степегш лектора техш:тгйсгслх наук

Новосибирск - 1989

Работа выполнена в Якилгтуте теплофизики Сибирского отделения АН СССР.

Официальные оппоненты:

- - доктор технические наук, профессор Баум Б.А.

- доктор технически наук, профессор Миронов Б.П.

- доктор технических наук, профессор-Лелецкий В.Э.

Ведущая организация - Институт металлургии имени А.А.Баркова АН СССР, Москва

Защита состоится_ 19_года в_час.

на заседании специализированного совета Д 002.65.01 по защите диссертаций на соискание учёной степени доктора наук при Институте теплофизики СО АН СССР по адресу: 630030,г.Новосибирск, проспект Академика Лаврентьева,!.

Автореферат разослан "__" .19 года.

Ученый секретарь специализированного совета

д.т.н., профессор ■—Н.А.Рубцов

Г. СЕДАЯ ИР.Ш'ШСТИКА РЛБОШ

Актуальность. щхкЗлемн. Особые теплсфизическяо свойства, точнее - уникальные особенности торгодкпамических свойств ео-дц, главного, рабочего вещества современной большой энергетике, в основной определили возмоаяосп гешгоэнергегюси, её эффективность н масштабность,В связи с отим исследования теалофи-зяческих свойств веществ, в частности: - традиционных п потх рабочих тел, теплоносителей и др. - являются и будут постоянно схгуальгайи.

С другой стороны, исследования теплофизичесяих свойств веществ - это просто фундаментальные наследования по физике состояний и превращений вещества, вшзчзкзцме измерения Фундаментальных констант.

Однако реализация каг.ого-дибо полезного энергетического устройства была бы невозможной бея второго неогьеылеюго ком-тгонеита терздгошеютеских систем - твердой стенки, точнее -без конструкционного материала. Современное состояние болызоЗ энергетики било бы невозмоЕяал такяа без такого материала как сталь. Прккепшдость сталей в качестве основного конструкцкон-ного материала тепдозчергегтеи обуелозлэна слогшим комплексом свойств, не только прочноетннг. ТеняофЕзэтесяаии тармячзскима овойошш сталей определяется такой згжнейзяй аараизтр так верхняя рабочая температура цикла, фактически - величина•тер-ютеского КЦД, а таку.з - динамические характеристики оборудования, способности к набору а сбросу нагрузки, л изменениям температур к тепловых потоков без повреждения; в конечном итого - " эксплуатационный" КПД. Ератичшш в отмеченных случаях являются следующие свойства: теютературы отруктуркых превращений :г коэффициента теплового расширения. Роль точной кпформации об этих и других критичных свойствах понятна: ею олредеяо ется диапазон работоспособности конструкция. Определяющей являв гая роль точной икГюркаидя о свойствах праменяемнх веществ и материалов в прогнозировании поведения энергетических систем и конструкций в нештатных условиях эксплуатации^ особо-з аварийных ситуациях, ври экстремальных параметрах состояния. Но есть' к другая сторона.

В отлачие от вода, сталь и большинство других материалов являются йскусстоеннкш веществами, производивши з агрегатах, которые в значительной части являются геплоиспользугадя-гд, пэ технологиям, в которых тешеротура процесса, тепловое воздействие являются определяющим. Б связи с этш, проблемы тепяоуизикн технологических процессов не менее значима;, чем проблей; теплофизики в энергетике. Однако диапазон рабочих температур в производстве, з металлургии статей значительно ¡лире, чем в условиях их нормальной эксплуатации. Згот диапазон включает, в частности, кидкое состояние многокомпонентного металлического раствора на основа железа, из которого sa-тсм <5; дут получены стальные изделия. Поэтому списо ролей точной информации о свойствах 2оь,со:в и материалов, производимых в результате данного технологического процесса и применяемых з ис.м, значительно расширен по сравнении со списком для конструкционного материала и дополнен контрольной функцией. При этом исследования теплофизкческих сеоиств участвующих веществ остаются на одном из первых мест.

В представляемой диссертации сталь и другие сплавы на основе яелеза цсслрцуются, главным образом, не как конструкционные материалы, а как многокомпонентные металлические вещества ocodoií природы п значения. Такая постановка проблеш вместе с сопутствующими исследованиями чистых металлов и моделышх <5и-нарцих систем позволяет подойти к более глубокому пониманию природа этих веществ, ;;х свойств и превращений в них. -

Ооноыгая цел;» робот« заключается в получении достоверных экспериментальных данных о термических свойствах особого класса шюгокок-донентннх веществ сплавов на основа железа - при высоких тегякратурах з окрестности интервала затвердевания и в разработке на этой основе слосоо'ов прогнозирования (расчета) основных термических свойств ьшогокосашенишх сталей и других технических важиых сплавов в жэдком и твердой состоянии при высоких температурах, включая интервал затвердевания (первично! кристаллизации). В связи с этой решались слс. ¿пцие задачи: I) Изучение и метрологическая обработка литературных дано шеокогешерагуршх тешеофизичеоких свойствах железа, сшивов на его основе и осношшх . лшрующкх компонент в сталях.

2) Разработка достаточно ушверсальшх мегодшс йзнорэтй и аппаратуры для ярозедешгя иэссопого скспортюпта со сталями и с друггали сплавами при высоких те:,шерзтурах.

3) Изучение тешгофивических особенностей основных явлений и процессов в разнообразных веществах с одновременна проведение.'.; измерительных экспериментов метрологического уровня

для определения комплекса термических свойств.

4) Поиск и обоснование кеплоссичссккх способов аналитического изучения, описания и моделирования свойств :г структура шогокомлонешишх веществ в различных состояниях.

?Гаучная новиркз. В исследованиях автора впервые

1) Разработаю штодачсскио в акператургшо осдош ге«ка-дучевой дплагоштрии взг.есгв и материалов в твердом состоянии, а такке геска-дутовой дилатометрии структурнш;, фазовдх а пг-рэгзг;шх превращений; создан ваша. .тзцровшшнЗ уттзрозльяиП сирокодаапозошпШ гпгдщ-лучево;! пломог/зр-дат-ометр оригинальной схеш на интервал годшерагур 20. ...1800°С.

2) Систематически изучвга а уточнены характеристики превращений и теьстерртурште зпзисшлосгя клэгносгн и теплового расширения большого числа оло/.ептоу - ькгаллэз к нетоллоидов г твердом г: кадкой сос топтав с падохокн* через точку слсшхс-пгя - кристаллизации, в ron члс.сз - о плотиэсм и теилезоы расширении годках ролвоаемзшш нэтюглэв V , 5m, Gd, ТЬ , No г Yb, о параметрах их крисгзллизьцки и «йшюеогд расширении пелихрг&гйжтачйшпг фзз вииз G00-700°C.

3) Измерен;) те-'/шерзтурлЕЯ зависимость плотности частого геяезо авдкок сос-.'оято.ь' при вдгбокся иор^охлаадснии -- кг. 270 К лазе точкн нормального загыцдевзнил. Выявлен характер асазнекий плотности при слинтзаь-ой кристалл:,опции ко пореох-лггд;деппого состоящим: частого железо и ряда сплавов на его ослопе.

/) Проведены спстеь'зтическао язкереагк: характеристик прс-.Бгаязп.т-И и ve.vajeparypw«c з. .зтхсиг.'остек дясгяостп, тепловоvo ргс^крения и усэдки более чей 50-ти г.гарик июгокклюкепачшх лршзшяегших стадей а других технически bío;ux сплавов в scar-тологи^ескои рливрвзле«мзердар £0. ..17G0°C. Онрэделсзш/ и ¿зучеш теплофизачеекко характерно шея кристаддизацлк рззхнч-

нюс шов сталей, опрэделеи тешерагурвдз зависимоега доля твердой фазы.

5) Установлены закономерности изменений плотности мне-'о-коыпокенгнкх сталей в еидкоы состоянии: найдены, б частности, корреляции а) мекду температурой ликвидус и плотностью расшива сгалей в точке ликвидно, б) ыежду изменением объёма сталей при 1фасталлкзацЕй и специальный кошжексным параметром тормв-ческого подобия сплавов.

■6) Цредяо&ен способ расчета зедаерахурлоЗ гоздсшоот доли твердой фазы в крксталлгаируищяхся ка'огоЕС!,шонеЕ1ннх ста--лях: шдцфиццровакюз правило рычаге и обобщенное правило рычага, основанные да праншшэх подобия в процессах ьриетеллЕга-циз сплавов.

7} Сксгематическд к коглтлзксно изучаш о&ёш&ю характер:-;«)-тики и закономерное*»! иорзкчноа кристажшззща <5йваршх с язо-гоковдоненгннх звтектичзских сплавов на основ;; светя "хсле-зо - углерод" - чухунсв. Разработана система чвелеввкх критериев подобяя евгемачоекгх сплавов и обнаружена хдаррелащш меаду тегшрахуркакя в вздвдосушдо агрш№йрясташ иер^ачной крЕОташгаиДКЕ 1-аогокошозэнтшх чугуюз.

8) Езаерзнн свойство и установлены осебенноотс кристаллизации из вдэюго сооуоянея изкогоркх бюрфйзцругщхйя ов-хгл:?е~-чеекзх силабов овсгвда "Еедезо-хгобзльг-креший-бор, 80/20" к параметры их кристаллизации из аморфного состояния.

3) Предложен способ оиалгзе ьаасроскопкческого оовгояакд коглзоиепт в «вгалвячбекгх рэсхшазах к других хкдхвх растворах но когэдеограцаонной вашвиммтс едотзосги к цровздок акалаз колекулараого состояния углерода б «влезоуглородксик расплавах хм акедэримееталышм дананм;

Квгенея с хшактаческвя ганность. Вовне точше часленано даанав вмео»е с кошшссвш изучение*: термкчеоякх свойств большого числа шогокомпонентшх сталей в широком интервале температур твердого к хвдкого сосзгаяагй, а гаю» в нерегсдазах . областях, существенно утоздшло цредегаагения с численную кя-форацив о терздштлгагацконкыя к теркоусадочных явлениях при шооких температурах. в хц^дазолкаусгшх к в црсдашкзцдуонах обласгях. ОЗнгрукеншэ. новае заиоиоксрюств во ваашгосЕшаг сеойсхе рззжчшх типов стой расшарагЕ вов?:о2ясста: оцределе-

ния и прогнозирования свойств в теплофизике, в физическом металловедении и металлургии, в физике и физико-хюлии многокомпонентных сплавов. '

Обнаруженные и проанализированные в работе взаимосвязи ?.:езду термическими и усадочными параметрами первично:-} кристаллизации чугунов углубили поникание природа и механизмов эвтектической кристаллизации бинарных и многокомпонентных сплавов, существенно уточнили численше характеристики этапов процесса.

Предложенные в работе критерии термического подобия многокомпонентных сплавов в процессах первичной, кристаллизации создают фундаментальную основу для нового направления исследований в теплофизике материалов.

Новые экспериментальные данные о термических свойствах ряда не исследовании* ранее чистых металлоз и металлоидов, помещенные в соответствующие таблицы рекомендуег.шх данных о температурах превращений, плотности и коэффициентах расширения в жидком и твердого состоянии могут служить в качестве надёхноЛ информационной базы дат дальнейших исследований свойств металлов и для прпкла;..шх работ.

Разработанные таблицы рекомендуемых численных данных по термическим свойством литейних сталей и сплавов существенно уточнили и упорядочили информации о высокотемпературных физико-технологических свойствах.!! уже используются в качестве баз данных в САПР литейного производства к в научных исследованиях.

'Начатые в работах автора исследования теплового расширения твердах тел методом гаг,газ-лучевой дилатометрии получают все большее распространение в СССР и за рубеком; для высоких температур этот метод конкурентоспособен уже сейчас и приобретает метрологический характер.

На запит:; выносятся следуицне результаты я вывода:

1) Методики дилатометрических измерений теплового расширения твердых т-ел с помопц., гамма-лучевой техники и методики термодидатациошшх исследования затвердевания веществ и других фазовых и структурных превращений.

2) Результаты измерений температур превращений, плотности и теплового расширения в твердом и етдком состоянии 16-ти пн-

дивидуэлышх веществ, ыоталлоз и металлоидов, в том числе чистого кслеза, более 10 синтетических сплавов систем» Ре + С , более 80 сталей, чугунов и прецизионных сплавов на основе ае-леза, нескольких неметаллических растворов.

3) Таблицы рекомендуемых числешшх данных по основным термическим свойствам технически важных сталей в технологическом диапазоне температур.

4) Результаты измерений характеристик первичной кристаллизации чистого железа, Ре. +С - сгмавов, сталей, чугуков и эшрфпзнрувдихся сплавов.

5) Методика обобщенного анализа п описания процессов первичной кристаллизации бинарных и многокомпонентных твердых растворов; правила кодифицированного и обобщенного рычага.

6) Корреляционные взаимозависимости кезду температурными и плотное гнкш свойствами чистых веществ и сплавов в точках и в интервалах кристаллизации - плавления.

7) Гипотеза о возможности моделирования структуры простых «идах металлов системой взаимосвязанных кластеров с чаояоы этог.;ов в каждом, равной первому координационному числу плюс.1.

Личный вклад автора. В представленной работе обобщены, • во-первых, результаты вксперймзнтальннх исследований, выпол-центах автором как самостоятельно, так и.

I) вместе с соискателями и сотрудниками нгучной группа и, затем, лаборатории гсш.офизических свойств расплавов, которые автор возглавлял в качество научного руководителя к заведаю-щего лабораторией в Институте теплофизики СО АН СССР;

2} вместе с сотрудниками ряда других организаций,работ с которыми выполнялись как аа основе хоздоговоров и договоров о двустороннем сотрудничестве, так и на основе личных творческих связей автора.

При атом автору »рццадасЕИг I) постановка проблемы в целом и задач экспериментальных исследований; 2) непосредственное участие в создании экспериментальных установок;3) разработка основшх методик проведения экспериментов V. обработки розультгтов;4) непосредственное участке в опытах и обработке, включая обработку результатов и их интерпретацию; Ъ) написание большинства статей, докладов и отч тов.

Гезулматы теоретических исследований, обобщенные в представляемой работе, получены автором преимущественно на основе личного научного творчества.

Апробация работы. Основные результаты исследовании были представлены

I) на всесоюзных и региональных научных конференциях, совещаниях, семинарах: Всесоюзные конференции по тешгофизическгш свойствам веществ (У - Киев, 1974; У1 - Минск, 1079; HI - Ташкент, 1982;УО - Новосибирск, 1988); УII Всесоюзная конференция по физико-химическим и теплодизнческим процессам кристаллизации стальных слитков (Киев, 1975); Всесоюзные конференции по строению и свойствам металлических а шлаковых расплавов (Свердловск, IS76 - П, 1973 - Ш, 1980 - 1У, 1983 - У);IX Всесоюзная г ешкфггзичеахая шерла "НовеШао исследования в область теплофигцческих свойств" С Тамбов, Г.,38); Всесоюзный семинар "Ближний порядок в металлических расплавах и структурно-чувсг-вительные свойства вблизи границ устойчивости фаз" (Львов, 1988);1У Всесоюзное совещание по термодинамике металлических сплавов (Алма-Ата 1979); Всесоюзные конференции "Закономерности формирования структуры сплавов эвтектического типа" (Днепропетровск, IS7 9 - I, I9C2 - П, 1985 - Ш;1У Всесоюзное совещание по диаграммам состояния металлических систем (1.!оскза,1982); Всесоюзные съезда лятс-йщиков (Г - Шнек, 1978; П- Ленинград, 1^83); Всесоюзный семинар "Гемма-метод в металлургическом эксперименте" (Новосибирск, 1981); ХХЛ Сибирский теплофизичес-кий семинар (Новосибирск,1382); Всесоюзный семинар "Математическое моделирование процессов затвердевания металлов и сплавов" (Новосибирск,1983); Всесоюзные научно-технические конференции литейщиков (Комсомольск-на-Амуре, 1981 - XXI, Улан-Удэ, 1932 - ХХЛ); I Всесоюзное совещание "Применение ЭВМ и повышение эффективности литейного -лр язводства" (Ленинград, 1983); Ш Всесоюзное совещание "Методы и приборы для точных дилатометрических исследований материалов в широком диапазоне тегшера-тур" (Ленинград, 193-4); УШ Всесоюзная конференция по термическому анализу (Куйбышев, 1982); Всесоюзные конференция по метрологическое обеспеченно температуршх и теллофнзическгос измерений в диапазоне высоких температур (Харьков,1983 - I,

IS8S - 2); Всесоюзная конференция "Проблемы исследования структура аморфных металлических сплавов" (Москва,1934); Всесоюзный семинар'ц конференция по моделированию роста кристаллов (Рига, IS85 - I, 1987 - II); Всесоюзный семинар "Тепло- п вдссоперенос при росте кристаллов" (Москва,1985); Всесоюзный семинар "Взаимосвязь 'лэдкого и твердого состояния металлов и сплавов" (Свердловск, IS87); Ш Семинар "Наследственность в литых сплавах " (Куйбышев, 1987); Всесоюзная конференция "Проблема кристаллизации и компьютерное моделирование металлургических технология" (Ияевск.ШЙ);

2) на Международных конференциях: Европейские конференции по теплофкзичсским свойствам (7-ая - Дубровник, Юге навил, 1978; 12-ая - Манчестер, Англия,1964);1 пК-.-здународные коп--£оренцнп по аддаим и еморфшм металлам (Гренобль, Франция, I980-D';Киото, Япония, 1989 - УП).

Публикации. Материалы диссертации опубликованы в 37 статьях, б 4 йроанрах-преприцтах, в 53 растаренных и кратких тезисах докладов в грудах всесоюзных конференций и семинаров; 2 оригинальных статьи опубликованы в журналах " ИСд-h Temperature -Hu^li Pressure PhysL.ca Status Solids, насколько статей переизданы за рубеном.

Структура доклада. Основное содержание научного доклада изложено в разделах:

1) Методики и техника экспериментальных исследований.

2) Термические свойства к кристаллизация веществ и материалов.

3) Взаимосвязи термических свойств и строения жидких и твердых металлов.

4) Внедрение результатов работы.

i. шшш и техника зйжриышоз

I.I. Исзледуеше величина и метода

1.1.1. В представляемой работа измерялись и изучались более 20-ти свойств веществ а характеристик.процессов (нагрева, охлаждения, фазовых и структурных лреврздеяиЗ). Все изучавшиеся свойства акеюг самостоятельное значение в различных разделах физики состояний к превращений вещества. Многие из величин ис-пользуится в праккгческях пряло.тешях, Измерявшееся свойства подразделяются на 5 больших групп /5/.

1) Тегятерэтурн фазояих и структурных превращений: плавления — Тгп ■ кристаллизации - Tf , стеклования - Т^ , ликвлдуса-

TL ', сслпдуса - Ts , эвтектическая - ТЕ , леритекткческал -

Тр , твердофазных лревраэдгнвЛ -Tj. , Тип , Ткп ( мп , кп -начало а конец превращения, j. - то номер), температуры особых точек - 7è| , Tj ' и т.д. '

2) Плотность веществ в разлихих состояниях: в кристаллическом - рс , в ег.эдрфЕои -ра , в явдкш -pj_ ; темтерэтурныо зависимости - p(Tf),p(Tî ), при нагреве Т} и охлаждении

*П ; в особых /очках: pm , pj ; ps ; Q* ; pL ; p* ;

Рнп ; pKni Рго~Р и т.д.

3) Скачки плотности крп фазовых превращениях: отноиитель-яне-«5рт; ôpt ; 8pus; 6рЯР ; абсолютные - Л рт ;

4) Абсолютные а относительные величшш, объемного и линейного расширения ;ï усадкп: зависимости £ ( Т W ;€{Tf V Sus

впР и др.

5) Терзгееекке коэффициента расширения и усадки: линейно, э-абсолюгше ( Т ) и средние «f- ( Т ) ; обьёмюго - J5 ( Т ),

J5 ( Т }; узлозае величины - J3t , J3S и т.п., скачки Afi-; ôp и т.д.

1.1.2. Высокотешера^/рные измерения плотности, коэйици-еггтов теплового расширения и усадки осуществлялись современным бесконтактным методом гамма -лучевой плотяометрии и дилатометрии /2-4/, с "просвечиванием" образцов узким лучком гамма-излучения. Дркг этом ллотяоеть твердых изотропных тел при t > 20"С рассчитывается из измеренных значений рао, 32а , , 3(т)

по форцуле /1,5/

Рс ~ Рго

бпОо/З) ¿п(Х/Ъс)

Соответственно (I) температурные коэффициенты линейного рас» иирения (ЖЕР) рассчитываются по формула«

/

_L dJ/dT 2 " аепСШ)"

(2)

го t-го

£n (X/Зге)

en(3c/j Г

(3)

Плотность расплава определяется по формуле

п ... ps ffXr g-go) en Ш з J

где «¿T»*/.(t)- ТКЯ? материала тигля (справочный); p рассчитывается ю (I) для Т = Та , Tj , а скачок плотности а) при плавления - по формуле

ор

ы

( 5)

Jm Еп13в/3;У ' -i + <3pf

6} Ери кристал/шзацки сплавов - ло форг^уяе

« _ и (U- SO) &п (3o/3s) I

- ТГХЛгТ^гоГ' ё^ТЗЛ"''^)

Jo v

Коэффициенты расширения расалавок определяются на основе (I) по формулам

d3/dT

-л-

/2 _ d3/dT д ^^ а /

-Ре зеп (ЗУЗ) при Ooc-j-

(7)

(8)

Использованный в работе метод гамма-лучевой дилатометрии твердых тел был впервые реализован автором з /I/.

1.1.3. Релерпзя величина плотности образцов - рг= р20 при 20°С , а гакав величий детски--ости, измерялась методом гидросгпгпческого взвеизюния. Температуры превращена!! измерялись как совиещеию с гамчачсетодом /1,5,7/, так и независимо, но обычной схеме термического анализа /5/.

1.1.4. Весь комплекс гнсокотшлераздашх измерений был реализован с помощью одной экспериментальной установки: "высо-котешературшЗ авгсматязпроватшй галка-плотномер-дилатометр" /3,5/. Новая установка является раовчтием конструкции, созд»и-но5 автором и А.И. Солозьозю.: в 1566 г. /I/.

1.2. &ясзери...енталыгая установка

1.2.1. Основные конструкции ц измерительная схема гамма-лучег.ого плотномера-дтшггогАягрз Нпотаухв 'кптЪтат СО АН СССР /3,5/, показаны на рио.1-3. Конструкция электропечи с орилгаалшш нагревателем /В/ обеспечивает долгогремепяуто работу в диапазоне от 20 до~1750°С. В установке используется источник гамма-излучения на основе изотопа "цэзпй-137"; регистрируемая интенсивность излучения по входном коллиматоре

Зас, ~ 5 ■10"'* ;шант/с, в выходном - при ксслздова'пта ста-

лей с размером обрзэца о?0 40 км.

1.2.2. От распространенны* п СССР установок "Параболоид" (разработка ЦШТШШ) воказвняу» на рис.1 отличаег, кроме кон-струкщй лечи, изкеритеяьк^я ячейка (рис.2) с двумя кзмеритс-ль-нныя термопарамя, находаядешя в фиксированном полокенил относительно пучка излучения. Этим, - в частности обеспечивалась возмюглость точных исследований процесса кристаллизации сплавов. Существенным, в этом г.е еггкеле, было параллельное исполь-

о" = ег-ДХ/Зь)

измерительная ячейка: 4.0 — термостат холодных спаев основных измерительных термопар: 2 — 4 — элементы источника га?чма—излучегдея чешя: 14 — 1С - элементы детектора гамма-кзлучения: 1 — опорная остальные обозначения — в тексте.

Рис.2. Конструкция измерительной . р„с.3. Кюк-схема яомерителыюй системы

ячейки. 1,3 - рабочий тигель, • гамма^л^омера-далатомотра.

2 - образец, 4,5,0 - сборка измора- 3,4 основные измерительные термопары,

телышх термопар, 7 - оащт.ьй ту.гот,. 1>2 . регулирующие термопары. Остальные

8 - положение пучка гамыс.^з.'вте-яия, обозначения - в тексте. 9,10,11 - подставки.

зоваше двух каналов оэшси сигнала od изменениях интенсивности гамма-излучения прспедшего. через образец (рис.3,/5/). .Какали широко?. записи образованы блоками: 3 ) СД-ПУ- ИД-ЦЧ--Д-РУ1Л - для ото?8тз-ц заииси '.штепсивпости, е ) 3 - ТХС-Л1--В1-Д-37М - для отсчета я записи гертлоэдо игиернтвльпмх терж-пар. Апалогсше каналы: 3 ) СЛ-ПУ-1Щ-11-У1ГГ-С1, е )3-ТХС-П1--Щ1-С1 - обеспечивают овтошглческуо зз^ась обьектавглх гамко-грзкм 3 ( Т ) на дзухкооцдишком самояисце GI. Масштабирование гшгагрэга (ттща рис.4 п др.) по да годам вдфрогах каналов, сешлсашшч глапаккоЗ ЗУТЛ. Полуавтоматические потевцяоиэтри Щ1, ТШ2 позгодяот проводаrs отсчета те;иерэгур с разреиенкем лучше 0,Х°С (класс 0,001).

ЩШа:

i i г

-! i i'

r-i H

Ti'.l*

i-!

klüWi УЧ.-.]'.-]

'f/íí!/ j " ]

.i-; ■ ¡■ j' i1 - ¡;I'.'J >■ i ',.•! !". ( V ¡ Li' ; I -IT7-.V'.: .Г j ! 1

Ti,!'FrTr • i. • i' 1 1: . i

ШШШ'Щ:

_¡ ..I .14 p.j1'.f¡ ;,;.

"¡'■¡■¡C.'-ü !■'.

г Г7 ■ ■V'v'*' ..

Ш

iOúíJ'iiTuli;

Piíc.4. Т:шпчш'л raMvirpiVMtr охлд;:<дения рпеплр.па к кристаллизации средне—

углеродистых стлпс.1 г леритек/гичеевдм пренрашогпелг и 'точклх'* Р1, Р2 лрчмёро стд;с* 3 Г>/í, фотокопия лоту сальных сзалисоЛ, уменьигеир в 2,7 р«за/. Зглнси идут с Jipa г. а на.-теno, 1 су/.% 2ож — помера от^ытоп'охлаждения - рэг.гслаьл (;кид кости) с последующей к pi гстл л лиоаш?еА между гочками гакхилус 1.1, L2 и солилус 31, 52. При порктектч'теском превращении имеет место лччульиоо пг.ро охлаждение и еаморааогрев обраоцз до Т (тябл.2). Al, В1 — :г5 4;-»лэ и конец глытп 1о>*\ Шкплп удельного объема я ^ нияагяя шкала температур - toj?i,i'.ü для правой полней.

1.2.3. При г.:ши:?.!0.1шю1! объёг.э дэполнктельгых градаировок uuv¿:?-jHoorb измерения техшературн ликвидус сталей аеркопаремг

W5/2Q но превысила ¿í -5°С /36,48/; в специальном из-иероиик tf ( Fe) /36,39/ велкчана Д tj ( Fe) =s 2,5 К.

Предельная погрешность иошрсиай плотности расалазуюшшх сталей в отдельно взятой точке при te ~ 1500-1650°С не преви-иала /45,50/, при подробных исследованиях р^ (Рз)

и рf ряда других вецеств величина <5¡Jot) составляла около 0,5/2/36,45,50/. Погрешность измерения косффкцпентов расширения расплавов в узком диапазоне 1500-1650°С составляла SOe) - 10$; в более игроком интервале твердого состояния игучэвачхея веществ расчетные снижались до ? -5% /15,

20-22,27/.

1.2.4. Больагаство экспериментов выполнено с аргоновой згшс-^срэЗ в еочй при доилоннях передка ат;.:ос.Т)орного. Полулро-воднгкп Se , Те и сплав 1пТе исследовались, при давления яаа-^гшюго пара, Ga я сплаш Ga + Sn - в контакте с "„ргйпическон ЕПДХОСТЬВ,

2. ИССЛЕДОВАНИЯ ТЕЫШЖИХ СВОЙСТВ ВЕЩЕСТВ

2.1. Индивидуальные зсдествз-чпстые -¡леталлн i: металлоида

Главки-,.и задачами исследований свойств гяеьйштоз были а) получение порзпх числепнь'х дэпвпх о сзолствах расплавов к яуракетрах крйсталлкзада ( ps , J3s, Spm, pj", ) не кос дедова кг ¡:хся ранее (лаягакадшЗ рад) и других важных веществ (полупроводникогне и др.), а такие по возможности подробное гзучеиие ткщиируот-зйс те.мшратурол фазовых и структурных превращений (г. особенности - затвердевания). Часть веществ исследовалась в порядке отработки кетодик измерительных экспериментов в «проком диапазоне температур.

2. ГЛ. В работе лрогодоин экспериментальные исследования

лоптапоидез: Но /12,24/, Sm/13,16/, Gd /15/ТЬ/20/, Yb /21/, Ce /22/,* з таюяе - ип^ик /14/; 4-Х d - пере-

ходних металлов: Ге /34-39/, Со , Сп , Мп <пе опубликовано); 5-ти легкоплавких: Ста /64/, В и/83/, 1п , 2п , РЬ (не опубликовано); 3-х хзлькогатдов: Зе/38/, Тс /17/, сери (не опубликовано), о тзгхе Си , Мо , Та /4/, А£ , Кп , БЬ (не опубликовало). Некоторые экспериментальные результаты били представлена только в обобщающих статьях /4,23,25-27/.

2.1.2. Б табл.1 обобщена болт-соя часть экспернтлснталышх дотшх, впервые подученных в.ходе исследовакиЗ, и предотпвлке-щх в диссертации.

Численные значения свойств раоплова и характеристик кристаллизации (йр^, р^ , р^, , ) были шмеренн вперше у пята лантаноидов: 5т , йсЗ , ТЬ , На , УЬ и иттрия; существенно новнми являются также делине о тепловом расширении лаитанидоз в твердом состоянии внэр 6С0-700°С до плазлеикя, в том числе данше о Зрпр пр;т высокотемпературных твердофазных превращениях в 5т , 0x6 , УЬ, У . Эксперимент с /22/ имел целью метрологическое сравнение с литературная данными: как впдко из рис.5 требуются дополнительные измерения ре ( т ) и Д V Т ) церия.

— - _ Рис. б. Экспериментальные даяние о

Эксп^аггалыюе дмикв . плотности я титшвоы расиярейпи

о плотности церия s жидком теплура. Сплошные лит» к темиые точкв _ состояния. 1 - даш,ыо ЯПерюшса шь!9 ^ /17/ „ та6л. 1. Штрнхпушстирт.« и др. {1905). 2,3 - У.Роо (ISO , .

^ п у, \ T.V линии — диапазон литературных дэ:с2ых о

А - В.И.Ко.човекко и сотр. <1980). Btm!iacr„ дадаго гытур*. Светлые точки

5 - даивие автора в С.Б.Ста.куеа _ ПО ряо_ „ „2 моцографкн А.р.регед, и

/22А В.М.Глазова (1080).

р

tí <H К О

o v-í

s

w

v,

O i-ï

«Я-

Ч> tv

CX, •

* Й p5 К

^ M « <

О H

&-Г S

CÀ ñ

s

и

+ -s

9» И

«s

О M

4«

+ il О

■» H

a

к

о, ^

I E<

<в гк

t=S CU

Se

СО О В ^

m ч1 о -Hvpcn -и - - - - - » «а1

- - - (71 - « . - ц ■ О) Р5 H Ю N И •

СХ> CD ¡> M СО СО Ю Ы IT. 1-1 Ы СО H О CD С)

ОООООООООООО

юоюююоюоююто

О О О СО (9 ÍJ) Ol Ю С) Щ n С\>

f.\ ».__« I_I » « I___J I_i I_1 1__I I__I V . LI I_»

ООО ООО Ю !> to

^ w \aj w w w "j vi vw iv v.«.' i - '—'

CMHWMWMMMHv- t-Ч t-î n >-¡ n

о

о ^

ы

и

со

<D

о сч о и

СП

ю

W

С" £> СО р» CQ

Tfffi О О

я ог w и

со со

со

1-4 «í СО 10 ОЗ V ir, со Г» с>

8

СП J

о о to

• M

5) внн ю

g « о о «о

О СЧ -tf О -О а) О и Ю и

О Ю О W 1> то

t- О Е^ ci о « со OJ ы И О

а)йФоя)а>юню«с«11)

f-í i—i H H Cî

c— -sf СО "Sí

о « ci и

ОЛИ

СО £N С-

IO 01 ош

о о> со о

in с- со с-

ID

е- с> сч w о m m

со « о от ы ы и м

О № « "í ю

CiC^-CU^'CNJOtOüiO'S'COO

^ Ю О « H « « » - » » -- ... . - о О СО Ю И M to

Е"- С4- СО <0 ««' M »-i

Ю cû

id о г^- со со - -

СО П -i1 «< ei rf О О

О lû N О t1- О О»

мимммю " "

PS ti

« с? M .. . N И О О ЬЗ 1> РЗ C'y СО

о с-.г о -«о in ю ю оз t-. н

V lo a lo о; о ч' щ со ш ю en t*

О to СО

о- Ю Oí

со «tf

и м и ы с?

« ю го и те с^

У з л Е "ч f° с ¡ú jj) « £ и о у» о ь зс > >■ ÖD a. os

süffig Cd О О

Н—»

2-1.3. Измеренные значения могли бить сопоставле-

ны с оценками, 'сделанными ранее в работе /80/ по предложенным автором аппроксвмационным формулам

а

сг

(где Т^К- критическая тешерзтурз), а такие в работе автора а С.В.Стенкуса /62/ из соотношения

где А Нт - теплота плавления, - теплоёмкость. Достаточно хорошим бнло соответствие экс не ри ке н т а л и их к расчетных

по (10) только у Сх<1 , ТЬ . У , Но , в все оценки <5рт лантаноидов по (9) оказались завышенными /27/. (Однако во "многих других случаях оценка 5р до (9) является удовлетворительной /80/).

2.1.4. Строки в тобл.1, представлявдие экспериментальные данные, могут рассматриваться и как рекомендуемые справочные дзннне в силу их новизны. Поскольку измеренные данные представляют собой численные значения фундаментальных свойств исследовавшихся веществ в конденсированных состояниях, значение этих данных заключено, предде всего, в факте их появления. В то же время в их совокупности обнаруживаются неизвестные ранее закономерности, как например, проявление э&Ьскта лантзнид-ного сжатия в величинах плотности расплавов р|" (С.В. Стан-кус, 1583). Вэяно отметить также накашивакаиеся данные о резких изменениях в коэффициенте расширения ( -Т ). ряда элементов: она выявлены теперь у Бт, 5е , Те , причем температура аномалии ( Эе ) близка к ранее измеренный Те (КЬ) и Т&* { С<о ) / 1 / в термодинамически приведенном соотноше-

н,

(10)

а V > / 1

нии Т*/ Тег/18/.

¿.1.5. Значительное увеличение |3& самария, в ~ 1,Б ра-аё прг нагреве от Т^ до 1850 К укашваст на непрерывное из-яевонас металлической валентности /16/ дая? других шкрохорак-теристкк. Все измеренные р(, ( Т ) могут рассматриваться как модели пес-бар | ( р£, Т , р— сопа! в сястемз какого-то гергла ческою урввдвшя состояния, практически - ''нулевых" изобар (р =1 0). Из форели нулевой мзоборн ¿эдкосга Бгя дер Баальса

а 26 Т

- ш)

с «сдует,что существенный параметром изменения г«жет бить и величина присоединенного объёма, константа Ь . Структурная ¡.одель величины Ь , -зависимость Ь от координацией-ного число ¿4 , оыла средлоггзна автором в /79/ (см.раздал 3.2). Используя это представление, допустимо заключать, что скачки 4 р* у 6. - КЬ,£-Сй , £,-Оа (гобл.1) в резкие изменения ]5е ( Т ) у т: '¿-Те. (рис.Б) могут быть выз-

ваны именно структурншл;; превроцзнаякп » расплавах, со скачком 24 при Т^ в отомарпих расплавах Rb.Cs , С-а /87/ шю ва-лзкенияш в дальних 21 при полнкорйных превраезкиях г полшеркюс расплавах 3 , Тс , Бе /1В/. <

Окадшзеяся по литергиуркка двядая аношлия рй { Т ) б жидком хедезе из была обнаружена.

2.2. Исследования свойств ц строения бкнарпих растворов

Все секстане объекты проведенных экспериментальных исследований , о млекно - стал" и чугуна,'являются растворами {или содор;.*.8т их). Лр'.гчзм, как правило, все они шюгоко'лпонентпы,а в твердом состояшга, большей частью, - г.иогофазны. Таким образом, основное направление представляемой работ - это исследование именно кногоко:.аюпонтиых растворов. Проводились однако и специальные исследования яскоторлх б;;яарннх агдчих растворов, 1£зтадакч<гсках /32,63,64,82/, неметаллических /17,28/ и водных /оЭ.Зи/. Постоянно г.эиюй являлась такме задача о влиянии шк-роиралесей на свойства и превращения растворов (особенно -влияние макроколкчеств газов / 10,85/).

2-2.1. Автором с сотрудниками ¿или исследованы экспорпмеп-езльчо ряд ^еталлаческчх растворов:

а) си стека Fe -i- С, з том числе с концентрацией W =-0,10; 0,51;0,8; 1,5; 2,06; 3,5; 3,0; 4,23; 4,26; 4,28;4,30; 4,8 и 5,5 1/зсс.£С (на образцах индивидуальной выплавки) /32,36,63/; проведено так.та 2 спита с посдедоЕзгелъкш рз с творение!,; углс-рсда от частого «деза До 0,5/1 масс, с вагон 0,1% /32/;

б) со.иш Go +. 5и , 0,5 и 2 Sn в дсспазопе тешо-ратур ст +Г0 до +50°С (с клззлешгеи) /70/;

в) несколько Стазхикх сплавов систем Те + 1л /28/,

, Fe + Cr , РЬ + DL , Pb+Çri (опубликовано частично).

Существенное знзчсгпгз для изучения лряроян растворов шле-ла оксизрг:.!5НТ8льнчо -доследования плотности неметаллических рестворов; И-,0 + Li Br /29/ и HgO + (-HgCOCíio-) Сполкотиле-ноксид) /30/.

2.2.2. "Лнсмалэт" ко тягратурякх и кот^нграцпонтх зясптасгях свойств растворов обнаруживаются со времен эксперг-150НТ03 Д.И.Мевд<ы—егэ с рсатвораг.® серпоЗ кислот«. В экслер;:-iznrsx /27,29,70/ а др. воблгздзлпс ь: I) киши гу и J3,(.ur ) в области звтектйческоЗ коядаптроцки системы 1^0 +LlBr /29/;

2> максимум на ]5Э(ЪУ) спетом Ga + Sn /70/ и In + Ta /17/; 3) экстремума рз <1ДУ )о Fs +• 0 - сплэвэх(я чутунах ). Такие я '.гпегпо другие фгнш уилзизпвт па возксзность глубоких изменений состояния ксгятонент а структура растворов.

2.2.3. Анализ состояния компонент в растворах по данным о температурных р£ ( Т ) и концентрационных pz ( 'tó') зависимостях плотности раствороз и р,, ( Т ) чистых компонент осно-анзолзя на шделя растворов гамсЬения. При этом, как6аяо_ло-каззко Епзрше з_/30/, дквио^ассчитагь плотность расгяоретюго взцествз ps з реальной рэобаглзнпои рас кора по форауяе

(12)

с • ■\ экспериментально определена изотерма рэ ( W ) и производная иэя dp3/dur, 'имеющая конечный предел при Ш"2—-0. Кыс видно из (12), изменения величины li3 -"наклона" кривой

р-5( W ) - свидетельствуют об изменении состояния компонент. Пр;; каких—то " Ng/N^ изменения могут произойти и в растворителе, то есть возможна изменения р* (и других свойств, л;0/) и структуры раствора.

Состояние растворенного вещества исследуется на основе ¡..- доставления ра по (12) и pg по дефиниции О^ = ГП¡./V;. , шылазем стехиометрия молекул, их массы ( mi), чисел частиц в кластерах (), геометрии молекул, межатомных расстоянии и т.д.

2.2.4. Состояние кошонент в расплавах системы Fe +С изучалось в работах /31-33,60,62,63,74/. Темпера ту рше зависимости р3 ( Т ) у исследованных чистого L- Fe и чистых Fe+С -расплавов были во всех случаях практически липейнгщк /35,63/ if почти эквидистантными в интервале температур ( tL , 1650°С), возможно - за исключением бликайшей окрестности точки ликвидуо,

Ьи +20....30°С /63,82/. Можно было предполагать поэтому,что р®(Fe)= const на изотермах р ( W ) и что мояяо применить методик (12) для определения состояния углерода, в расплавах Fe +С /31,32/.

Данные.многих исследований, в том числе /32,33,36/, показывав! (рис.7), что р ( W ) чистых Fe +С - расплавов имеет квазипериодичссглй характер с затуханием к эвтектической концентрации углерода ( "We ). На изотерме t =1600°С при

Ц)"—0 величина U3 =-40____-230 (по разным данным,включая

/32/); при иУ— иУэ величина -8 г см^/^шсс. /31/.

Расчеты в /31/ основе (12) показывают, что: I) U = --309 может соответствовать ашгошю:,г? состоянию углерода с очень большим иовньы объёмом; 2) U =-IG соответствует строению жидкого раствора Fe +0 с гранитным состоянием угле-, рода ( П2 & 168); 3) при, Л!,=~8 в.растворе мог"т быть цемен-т-;г;!пе' молекулы Fe^C: 4) при U = +7 возмогши состояния углерода в виде полимерных молекул типа J3 - карбииа (=С=С=С=С=4 Изменения величины U3 на два порчдкэ (или более .) и наличие экстремумов ка рэ (V7) указывают на очень большие изменения

Рис.7. Э^перлмснтальные данные? о

концентрационных зависимостях плотности Ге + С - расплавов при 1600 С. Кривая 1 - данные Бемолмк. -са и др.(1930). 2 - Видавсхи к Зау-зрвальд (1030). 3 - Люка (1964). 4 — А.А.Вертман и др.(1064). 5 -Т.Саито н др.( 1970). 6 - А.А.Куприянов и др.(Юбв). 7 - Е.С.<гилшшэв к др.(1Э08). 8 - А.С.Васин и пр. /31, 36/. 9 - Г. В. Т лгунов и др., 1550 С (1081). 10 - С.Ю.Денисов к прЛ 1938). В экспериментах П.Л.Кугрки» я др.(1031) н Е.П. Третьяковой и др.( 1038) обнаруживалась глубокие мшпшумы плотяоети расплава при —0,2%С: сеотвотству-юисмэ криыло р.э показаны на рис. 7 из—да тесноты. Вертикальным штриховым отрезком у юток на кривой 8 поп/ -ая доверительный интервал в /30/.

Wc, "¿масв.

спектра состояний углерода при лишении его концентрации в Ге +С - расплавах /63,85/.

2.3.5.' Обработкой довольно большого объёма датах била получена зависимость ). для диапазона Ьи (й-Ре+С) от

Ц( Ре ) до и53°с, /59,60/:

а ,7,063-2,137 Ю~4( ^-ИЗО) - 1,592 ТО^С ^-Н30)2+ + 4,519 ИГ9(Ч -Ш0)3, г/см3.

(13)

в "стальной" части диаграмм состояния Ге -С (V? * 2 шсс.%0, Ч 1350°С) величина р, уменьшается;в "чугунной, эвтектической - растет. В ан^шве этого Факта в сшсле (12) и рас.7, можно заметить, что вря (С) 1/Ю>,

по-видимому, исчерпывают 1 акцепторные электронные возможности атомов углерода в Ге +С - растворе (образование отрицательных ионов углерода и графитовых кластеров - заканчиваете.^ и начинает проявляться дояорная активность углерода (появляйся иоян цеиентитные шлекулы и т.д. ), /60/. На этой ке грангое концентраций меняется, как известно, характер крисг*.*-

хазащхз Fe +С - растворов: появляются эвтектячасхгае структуры, /57/.

2.2.6. Кристаллизация сплавов-система Fe +0 изучалась на образцах, Ёишавлявдшсся из высокочисисг: Fe к графика. Гокмагреммз крисгаллизацаи сплава Fo -t-0,8 масс.^С коказанз jна рлс.8 /Зб/.Око во гдюгоы аналогична гакиаграг-мо кристаллизации многокомпонентной мала, j (Т i ) рис.4» В долом исследование кр:1сгаллкзацл1г сплавов Fe +G показало,что кривые <3 IТ 0 > практически монотонны от L до S за исклячаш:-еа аффектов, связанных. с яерзохлавдешем в начале кргсгаялкза-хйи и прп вергтектвчесш! превращении; соответственно - моно-тоняыж! являются зависимости средней моиккга О ( Т ) в интервале красталтезацас, а ?зкже доли твердо л фазы S ( Т ). Доли твердой фаг.1! 'рассчитывалась- посла длокретизсции гамя&-граш типа рас.4, 8 по фородл-з, /71/:

i+Zn(x-sa) ' tMjVJ ' 'J '

CpaBiicinie экспериментальных к справочных кривых s = f () на рис.9 по;;азиваег, что ъ принятых условиях экспериментов (скорость охлэвдег-шг с 5°С/:.сщ) кристаллизация проходила объёмно к практически равновесно, поскольку S ( Т } соответствует равновесной дв«гра',слз ссстошкя Fe+C в пределах ее

точности.

2.2.7. Прккер ггжаграггш охлаждения и кристаллизации чксюго Ге + С -расплава "почти точно" овтектической концентрации предстовлэд пч р;:с.10 /62/. У такого сплава точка ляк-в'-:дуи L и точка "эвтект;ткус" Е - совпадают. Расплав при Тк> Т >'Т\ !ь.,еет почтя псотояншй ковИмцаент усадаа, dtJ/d'fc 5= const . В ходе эвтектической кристаллизация при 1 < ТЕ удельный объём сплава растет (до т.н.), что характерно для образования яустенг^-грэоятнсЛ эвтектики. Однако грар;:т пр«г агогл образуется, вероятнее всего, в результате вторичного процесса - распада первичного цементита /60,62,63/,

aw/s

я,Mrs

0j'a.'i

ojtas

rc+c.e%c

Рис. G. Гам^ггу 2>fMa схляж.'letma

pacuJishQ и п^р^г.члсЛ Т»: clln^aft Fa + 03?- С

(умс-:ыие!игяв чсотелашп кгг.-.и). Обог-нпчи'"Я - кок ма рис. 4.

П07

l>f?9

Рис.О; Темг.срптуриые .

скости по.':! т^ерд"!* -Чоы np:-i кристаллизации

аг-лоов Го + С. Линуя 1 -0,5 ЗЛС. 2 - 0,8%С. 3-1,5 ЧГ„ 4- - 2.0XCHSCC. Точки -2KcnepKr.iejiT3./ibifbSG Д^паые, 2 - со.Г-ттг'у^т рис. о. C^.-'OII^IblS .Н.ШИЧ ~ pSC4VT по гррвкг? рычага и Fe — С ipivxe А.П.Гуляеы (1077). и1тр:'.хоы-э - расчет по р»шо Хансвва, 1Э32).

i -

/Г

■от

i \

At

'Ф

Рис. Ю.

oxravr.vj-ifl рг.спл.:.-?з и первичней крнсталмзамот Р>;С —

сплава околоэпт^ктнчейкого состава. М — точка конца гоставтек-. Tiwecp.oro процесса. К — точка

кои£а расплава.

Л?Й>

т с щс

25

молекулы которого могут существовать в расплаве при Т^ ~ ТЕ . Объсмше соотношения лри графитообразовзнии, как на рис.Ю, проанализированные в /63/, показывают вероятноеть_того, что первичный эвтектический грефпт ( Г, ) при Т - ТЕ находится в сильно скатом состоянии и имеет плотность рп даке выше жкроплотности рг ( Г ) в плотноупаковатшх базисных плоскостях. Сооткоиение плотностс2: рг (Т.Г) > Г ) показывает, почему в обычных условиях при эвтектической кристаллизации образуется именно пластинчаты;! графит: нз-за повышенной сжимаемости в направленна <3 -связей в кристаллической решетке графита /63/.

2.3. Исследования чистого келезг

Гелезоявляетоя основным элементом в чрезвычайно большой массе 10^* тонн) металлических конструкционных материалов, на которых основана современная цивилизация. Этигл,главным образом, обусловлено постоянно высокое количество работ по изучению железа и особенно сплавов на его основе. Последнее еще и потому,что некоторые свойства чистого келеза являются пределом свойств сплавов и соответственно служат граничными условиями прд физическом описании и математическом моделировании их структуры и свойств. Интерес к изучению свойств чистого келеза лри высоких температурах 60С0 К) в давлениях (— 3-5 Мбар) связан также с теорией строения Земли, с ей гипотетическим железным ядром.

2.3.1. В течение 1974-1985 г.г. автором с сотрудниками били проведены эксперименты с 15-ю образца:,с: чистого Ре . Усредненные численные данные по свойствам ре продставлеш в табл.1. Сопоставление полученной р^ ( Т ) /36-38/ среди литературных": данных показано на pnc.II.

В проведениях опытах исследовались образцу Ре -армко, Ре- Г*ес)ис1игп и Ре - карбонильный трех марок. Наиболее близким к свойствам "сверхчистого" Ге считальс. данные, полученные на образцах карбонильного Ге класса В-3 (примесей £ 0,02$). У этих образцов был наименьшим из измеренных интервал затвердевания Л , дос :точно высокое значение

температуры - превращения %г(гзбл.1) и наиболее

низкое значение Тсз -температуры ^ — <5 - превращения отмечены в то же время и интервалы дТС£ ,лТСз , а такке относительно низкая Tj =1807 (i 3)К /39/ (но близкая к рекомендациям МПТШ 1977г.).

2.3.2; Приведенные в табл.1 данные соответствует форьгул>

р&- Fe) =7,063 - 6,85 t ~ 1535),г/см3, (25)

которая примзнииа в больиен диапазоне температур, чем указано з /36/, а тасснво: от ^ 1270 до 1820°0, с учётом отитов с пере-охлавдеше« /37/ и шшйнкоЗ обработки результатов (С.В.Стан-кусДЭЗй). Литературные статистические днниые: <рJ (Fe)> = =7,056 т/ciP (- 0,56© - средневзвешенное значение по результатам - 80 работ;<j3j(Fe}> =10,7 (¿6,3,=?) -средяе-ззвоаеиноз по дэлннм ~ 30 работ. Ечкзостъ дэлных и-табл. Г, (15) показывает, что пргменявааяся ysxunita и методики могли обеспечивать достаточно лвсокуо точность измерений свойств расвяово£ т основе Ре .

Б ходе нормальной равновесно»! кристаллизация £—5 upa Tf плотность Fe увеличивается на "-3,4.0 - 0,2% /26,34, 38.3,9/. "Диапазон" литературных данных составляет от 2,7

до 4,3/?. Высокие значения ииеют. определенна вероятность

ввиду шблЕдаицеЗся иногда цредкристаллигационноЛ аномалии: оффейта j3e{Pc3—0 при Tf — Tj /35,85/, подобного уменьшении 8с .теллура (рис.5). Наиболее вероятный механизм атого явления- образование шкродузнрей водорода при изменении его рзетворжостз из*» 10"®$/35/. Газовыми пузнрямз, прилипающими к стенкам тиглей и пробных тел могут быть объяснены я аномалии ре (Т) типа кривых 43,45 на psc.II прз ~ 1650°С (см.окончание процесса "кипения" на рас.хО прз t > tK ).

2.3.3. В проведенных работах было впервые проведены измерения ре ( Т f ) при переохлаждении расплава Fe на дТи — « 266 К юте нормальной' (Fe) /37,38,63/. (До páóonT /37/ были известны лишь одиночные замеры pu ( t - Fe) при <<jTu < 100 К). Гаккаграмма опыта с большим пер'еохлаздзкием

Ж~0 №00 1650 ¡700 то (,"с Рис. 11. Картина экспериментальных дахлхых о плотности ;-ккдкого железа. Цифры у т^гий — номера рабог мкогах ксслодсеатолой согласно специального списка литературы, состах-лмтрго автором. 05 - экспериментальный результат автора и С.В.Стзнхуса /37/. 45 -результат Д.Мориты, Оп«;о, Каитл, Адачи (1970), имокиштй наиболее аномальный характер.

с,кег

11

. »","*■' I

„к.

•О

•250

то

то

1050 С С

Рис.12. Гамма грамма опыта, а когором было достигтг/то

каибо.чьшс-с переохлаждена о жидкого жолеоа, на 2С0 С/3.8/. Ослби-з ^ОЧКЙ*. ¿А - поной п<зреохлаждй:й1Я, начало спстшгаой крпстал.'шзгцли. /? — конец саморазо-греоз гри рекалс-сиенша;. -Г . ~ точи а хоцца затвердевания в дашюы опыте. Т - начало ьысохотемпер&тзрнсто 01дК «- П1К — грсьрещспия б твердом железе.

покезана но рис.12.

Переохло.здсние АТи =266 К = 0,147 Т^ приближается к "критическое" атц" для кзссившх образцов. Оно составляет ~ 0,2 ( и.^Т.ГигкЬиН, ,1950) и ко зет бить оценено, в частности, по формуле, предложенной в /83/:

¿3 Т* ~ <5р{/р{ , (к)

или по известной форглуле Текла на

АТ* «¿н#/с , (Г?)

где Л Н| - скрытая теплота кристаллизации, Ср^ -изобарная теплоёмкость расплава - Сь . В (16) фактически утверждается, что плотность жидкого Рс при лереохлндцепии как бы не может превысить плотность твердого р/ (о - Ге ), а в (17) - что геютооодержагпте — Кз но ют.ет бить ниже

и; ( в - Ге).

Обе &тй гипотезы являются очень месткими, обе вызывают цепочки следствий, связанных со структурой жидкости." В частности, леразя гипотеза: р* р" - вызывает предоодокение,

-г • ' - т\

что при ¡и в кидкости ооразуется либо I) геометрически плотная упаковка атомов - без вакансий, либо 2) "структурно-плотная" -бог свободных связей. Второе предположение требует существования сильных межатомных, связей, что спорно для металлов. Но гипотеза п.2 все Ее предпочтительнее, так как I) могет прояснить суть основного структурного преврзценпл при затвердевании, 2)указавсег направление реализации избытка сЕободноЗ гаерггга& (ти переохлажденного расплава, 3) оставляет воз-шгсность для обоих известных процессов затвердевания - кристаллизации и стеклования. В экспериментах с переохлажденным Ре /35,37/ наблюдалась только кристаллизация расплава,причем "резхзэация" Л Схи приводит к егшразогреъу систеш (процесс и г? нэ ряс .12), иочуя до 'Г; .

Й.3.4. Существенно яошмг фактам? в /¿'3,37/ были гакне:

а)" кристаллизация ~ ¡*Ь от Ти толы» з 5 - состояние,

б) практическое равенство плотности переохлажденного и спон~ гаано звкриогодяизовашегося веизства, ри «р /35,37,83/.

эти факта являются п принципиальными: факт (а) указывает, ожогшо, что микроструктура Те р'лжс к о _ подобной, ОвЦ^ /84,87/; факт (б), - что твердая фаза в процессе прирастает по неизотермкческой схеме /83/.

Л то же вреш эксперимент /37/ показал (рис.12), что Р (Е.д - Ре ) при Т* < мало отличается от даае при

больном переохлаждении расплава, ~ 2/3 от Д Тц . Отсюда допустимо сделать вывод, что при переохлаздеяии £ ~ Ре не происходит существенных структурных изменений, которые могли бы быть связаны с гомогенным 'зародщшеобразовапием 6 переохлажденном расплаве. Поэтовд не исключено, что при спонтанной кристаллизации твердая фаза просто "возникает" в точке " и " в количестве А ва = Зр^/"Эр^ , с температурой Т/ , а в процессе и— Р? - нагревается остаточный расплав и несколько охлаждается твердая фаза, раз Те < Ти (ряс. 12).

2.4. Термические свойства и кристаллизация сталей

Стали являются в настоящее вреш основным конструкционным гатераалом промышленности. Определение " основной" имеет при этом весьма широкий смысл: сталь стоит на первом месте: а) по общей массе и номенклатуре ухе задействованного (использованного) металла; б) по кассе я по налакенности ежегодного производства; в) по комплексу эксплуатационных свойств, универсальности применения; г) по сортаменту изделий и по многим другим признакам, включая стоимостные. Ввиду этого нет никаких со:-яений в том,что стали останутся однил: из основных конструкционных нагериалов и в блнхаМей и в отдаленной перспективе (особенно - в энергетике). Этим же обусловлена постоянная актуальность исследований по тематике сталей, как в смысле совершенствования существующих и разработки новых'марок сталей, так и в смысле определения их своСств: и потребительских, и технологических, и физических.

2.4.1. Точная информация о тер.,:ачсских СВоЕ твах сталей ( как и других сплавов) имеет значение дая четырех технологически выделенных интервалов температур, а именно: I) интервала выработки расплава о: уделенного качества;

2) интервала первичной кристаллизации (затвердевания) сталей з слитках, отливках, порошке;

3) интервала термообработки сликов, отливок и других изделий получения проката;

4) интервала работа стальных изделий, то есть применения сталей в качестве конструкционного материала.

Основные цели исследования сталой заключались в следующем.

1) Разработка стандартизованных методик массового измерения свойств сталей с максимальной точностью при использовании неспециализированных деяевых внсокотег.отсрагурннх материалов в узлах измерительных ячеек.

2) Получение, накопление и анализ экспериментальных донных о свойствах сталей в гадком и твердом состояниях,особенно в интервалах первичной кристаллизации и структурных превращений в твердом состоянии; разработка таблиц рекомендуемых численных данных го изучавшая свойствам' сталей.

3) Изучение взаимосвязей свойств и строекия_сталеЯ в кцдкем а твердом состоянии, изменений структуры при кристаллизация. , .

4) Поиск взаимосвязей мекду измерявшимися свойствами и ~!нгзческим. составом мноиесгвэ сталей; определение и анализ физических закономерностей изменения сэоЗстз.

Целиком методики проведения опытов со сталями к расчетов изложена только в отчетах, а опубликованы принципиально в статьях /5,36,43,45,48,50,56/.

Значительная часть методических задач (как в эксперименте непосредственно, так и в обработке данных), была связана с не обходшлоотт фиксации точек фазовых превращений з сталях (Ас, Ар , М , Ь , В и др.), особенно - точек ликвидус Ь и солндус 3 . Как и в случае индивидуальных веществ, эти точки слукэт в', качестве базовых при построения таблиц рекомендуемых численных данных по свойствам сгэлэй в форме,близкой к форме табл.1. Вместе с тем скелетные таблицы с использованием параметров особах точек обеспечивают' естественные связи теплофизики металлических сплавов с теорией в практикой металловедения и металлургии.

2.4.2. В ходе работы ^следовало более 60-гг ьгарок с гало Л нескольких груш, главным образом - литейные стали, При этом большая часть шсокотекаературнызс данных: о плотности к "оад-ке расплавов, о кристаллизационной и околоеодндусно" усадке' -была Еолучена впергые. Наследованы в частности: а) углеродистые стала Ст2СЛ, СтЗА, Ст45Д. ЗОЛ, 25Л, 35Д, 451, 15Л; б) каз-кологароваише сталк ЗоХРЛ, 35Ш, Х6ШШ, ОБЩЕМ, ЬЗС-15, 20ГС1, 35ГТРЛ, 35ГгШ2, 08Г2ДР1М, ЗЗТСЛ, 20ГСЛ, ЗОЮ, ШГДЙД, 0ЙГ2ДД, ЗОХШЕ, 20ГСВДйУ1 2 др.; в) высокоЯЗГКРОНЗЕВШЗ стала Х18Н10Т, ЕШГ-З, 10Х16НЭТЛ, 15Х25Н12С2ТЯ, ЛОГ131, ОЗХ12НЗД1, 10Х12НДЯ, ?6Ы5, 4X13, 4Ш4]>С1, 33-2681, 55П8Г14С2ТЛ, 04ХКШ1МЗ 08Х23325Ш), ОШШМ, 0Ш4НДД. 0Ш5Н4ДШ! к др.; г) сшцг&яь-

4 ш»8 спдзеы Ш-6У» ЕК&-16, ХК70Ю и др.

Е'Зкогориг кз карок сталей исследовались многократно /43, 45,47,60/'; улаш-аи оЗразем - с сатда быязхзвйк разллчнГ! в свой-сгзэх ьрз кализ огхяозевгяг в хьгагосг-ааз. В ргдо случаев сае-цасжао азд-чалось влияние легарукдпх дебэво:-: с мода]глйагороз, как з /47/. 5а бокясчзняогй указаншх в' рзгдеда 2.2 сингстачзс-йюс бдааргах сявавов иаслсдозаязсь оОазДН отеазЗ лразаягдео2 ¿¡гшавхс: мартевонгкгЗ п экзкяродуговой, а таиаз - взкуушю-рйф-лаахднзанагэ. Ксслодовэязе достаточко Соляного количества щюггаиешш ¡арок стадзй (78 образцов). обессерило возможность р;гск2£й всагоП вргклаявой задзчн: разработку и внедрение сяз-цаолдзароваиннх тгблпд РОД до фазико-технологачешт свойству оузхэй /б4,£3-93/ (1абя.2-4).

2.4.3. Исследования провеса крзсгажлвзацзи сгалеЗ о гю-шда гйгдг-ьетода бага тчгти в ДНЮТ&а <&.Л.Яодковбяяй. Б.С„£уб, Л.С.Изахкеийо, 1555). Большая ч^егг игггзраизй проведена, одаако, ло когодаг.8 дшфвтных отсчётов ( , ) в произвольно рсслодоговшх точках изотермических адззраяк хриотал-Хаьщ^жя&юоя расшавз. Аааяогсчнзя кетодаха реализуется, б сущности, к ери нашивной записи протокола в ЕзмератолйЕЮй системе рас.З. Ее в згой ьятодике оказывается вавоаиожьой достаточно точная фиксация I) точзк начала я конца Ерисгтзнаацзи; 2) явдзшй пергоигаздеЕьй » спонтанной крвсгсл-лизавда; 3) вида сущаетг-аизко кедапеЕио" рэ С Т 4 ) внутри интервала '( Ти , ) и т.д. Только взцрерывзая рагнетроц-я

I

I. в»-А*"1>111

___________¡СО

Ряс. 14. Геммзграммы очытсэ на1-р<?в«~охла;!:депий стали 06Х12НЗДЛ в таерцок-состоянии /50Д Точки изломов М , М - пзчагга и гонца мартелсптно • превращения при охлаждшии. Ас, , Ас„ -чч«ки иачапа и ковка обратного прасрл

течмв 1тгч* л » а.

шелия при кэгровв. р -

репсрная тонка при 20 с.

3 (Т{) и >оде процесса Ь— 2 позволяет подробное взуче-. хода крксталлиззцин сталей /36,40-42,76/. Методической ос-к.г.о.; является при этом презздионпое определение точки ликвидус стало." Ь в координатах ( ^ ? р^ ) с помощью гамма-грамм 3 ( ТI ), подобных рис.4.13. Величина долж-

на измеряться при этом независимо.

2.4.4. Точное измерение Ть было возможным ввиду переох-лавдения большинства расплавленных сталей в тиглях из Величина дТщ, составляет доли, единицы (рас.4), изредка - десятки градусов (рис.13). Среднеуглеродистыс стали всегда пере-охлаздашея перед перитектическиы превращением, буя'чи в двухфазно;! состоянии, причем часто ^ Тцр'1* Д Тии ; (переохлагдает-ся, по-врдимому, твердая фаза /53/). Иногда< в достаточно чистых по неметаллическим примесям сталях наблвдается переохлааде-ние в начале у—«¿—превращения при 700-750°С /53/.

Когда перктектическое превращение отсутствует,.а переох-лзгдение А Тии - мало, "кривые кристаллизации" сталей < 0П"1)> монотонны от I до 5 подобно Ге+0 - сплавам (рис.8) .Немонотонность возникает при больших Л Тии (рис.13) как и у чистого ~ (рис. 1,;), появляется скачок доли твердо!! фазы при спонтанной кристаллизации . Его величину мокко оценить

по форг.^улэ /71/:

4 5. «и-К4ти,)/еЬ5 . аз) .

2.4.5..Определение параметров экспериментальных и кодель-:г-'х "кривых кристаллизации": < 3 ( Т& < *П < Ть ) > , р (ТО, Б ( ТI ) - было одной из главных задач в подробном изучении характеристик затвердевания сталей и других сплавов. Температурное зависимости доли твердой разы 5 ( Т| ) являются 'оунд&ментэлъкн'ет в тепловых расчетах и моделировании зэтзердеьштя отливок и слитков /7176,С8,50/; в связи с зтим экспериментальные данше по Б (Т) сталей и решения ряда задач моделирования 5 ( Т ) рассмотрены отдельно (в разделе 3.1). С другой стороны, исследуемой проблеме сопутствуют физические задачи: I) о численных значениях и физической суаноети скачков плотности Лриь , ^Рьй , дрил (Т), <5рьр (Т) ;

2) об общей к "текуней" усадке при кристаллизации,-£ , 6L(T);

3) о плотности сталей: р, , рс -в точках ликвидус и содидуо; a xsKse образующихся аустенита и феррита, р т рр ;4)об их "поведении" внутри интервала кристаллизации:'pt ( Т ~ TL ), рд( T-Tt); 5) об их применениях в зависимости от химического состава. Исходнш.ш при этем язлятотся соотноиения для средней плотности ДВухХ'ззвого состояния сплавов при Те, — Т — Тъ "

Р « рь И + S-Spbs) = pt м - s) г Sps , (19)

в которш: величтгпи р3 , р, , р ^ 1 ^ экспериментально оп-

ределяются по шораулам (1,4^5), а ' 5 ( Т) - по Ш)/71/, на оспово гзкг.юграьм типа рис.4,13,14, /5/.

Частно зхеяерргиеитзльные данные по термическим свойствам сталей при Тз й Г Ть представлены в одной из таблиц рекомендуемых дашшх (табл.2), на грвЬяке р (Т ) рас. 15 и нз обобкзщих графиках рас Л 6,17,-по средние иллюстрируют шие результаты исследования сталей.

Величина 173 в табл.2 - это усредненное экспериментальное значение пара; зтра "кривой кристаллизации" S ( < И конкретной стали по шдз(5гщирс®ошоцу дравид рычага (Зв).Рро-цзсс кристзллазацте срэдаеуглеродестых сталей, имеющих перлтек-тическоё превращение (рпс.4), описывается не менее чем тремя параметрами, подобны?.«! ; частично зто задача рассмотрена в /76/.

2.4.6. В таблицах рекоиендуешх данных (табл.2-4) представлена малая выборка полученных данных по термическим свойствам сталей/4,40,43,45,47-50,52-54,88,93-97/. Велачшш в табл.2-4, подобно табл.1, могут рассматриваться как особые точки "уравнения состояния" сталей { ( р, Т, р )=0. в целом таблищ РД (табл.2-4, /5^,93/) построены с учётом определенной модели изменений плотности и-характеристик теплового расширения и усадки сталей в технологическом интервале температур /54/. Основные особенности этой модели представлены на рис.15, /54/ на примере кирокоупотребительной стали 35Л. Характерным является, например, гистерезис плотности меаду нагревом и охлаждением сталей в твердом состоянии, обусловленный неко-

Istess 2

Jípasiapsotaca рвсякяэ e всрзачвег «psctwswsrew i.» ояжЛ "

Baoaí сг'алег ■.k ' Pu . йс x/°c °c -C« * Ь 4- I'/c^

ЗМ ИЭ7 6,so: 2,70 34 4,15 I-ÎS3 I4XS 7,331

Ubi e,92ó S,I3 Ы - 4,03 Me: I4C5 7.221

сзыта KS5 6,E2G 3,Eó 53 - 3.Î7 1475 IÍX 7.2C5

хтаизя - 1370 8,837 9,60 Ш c.eo 4,3S - П&5 7,151

icaacisai X457 6,852 9,S5 £2 C.7B b,B2 - 1405 7.223

BorjiîasoofE . 4 0,03 0„5 IS -СЛ - 0j2 í P„W

*0,3

ïlÂEsy В ' С

Jcp^iic^ssTEKS сяякрлзвет: Sîi^eî г^г» цда:«дадакгк

Карет.,

i

Р.

i/o

o'-p*

-£

í

V,

с

-CU,

<0% 0

ZZi ■ -"£43

ЗШЗЭ ' • HOS

252ГС£ r I4SG

ЦСП31 ' ' ' ПйЗ

icaîeÈœs líos

15

7,251 E,32

7,2л e.s 7,газ o,es 7,Ш' -0,43 7,223 '

. O.Oi

г.го

2,59 2,53 2,53 2,7-ê

7, ES 7,75 6, S? '7,44 6,10

1,6 0,12. Я,0

£53 64Э 545 -

10

tfî frsO osa

ID

0,31 С, 20 -0,05

3,54 4,63 5

7,55-3 7,-тее 7,7öG 7,Б30 7.0C.5

0,02 а,с о.сог

, ',Xsjar.:-3FïCiaïK люЗ ci3.ici врг ¡:глтпгг х

-i

ОИШЙ!

Poo r/u.?

еЧ« e¡,

о

I/ С S

tr,}

о

С

vKn,

о

С

%

vf-2 хД

Рог/в?

о

3C£ :i,2 I,CS V36 BIC 0,27 23.S 2,57 7,221 К13

05ГШ 7-,72: Î2 1,23 72 S £33 С,10 24, С 2,S3 7,221 I40-J

SÍITCJ ■ 7,723 re 1,24' 7SS ею 0,22 25,4 2,63 7,200 1433

IIQffii • 7,£й0 17,С - 0,83 450 - - 23,2 3,07 7.I5I ЦЗЗ

IQXI&I2I2. ?,E23 IE,5 - - - - 21,2 2, Ei 7,228 1405

Hörps^iiOTÄ. 0.CC2 2,0 0,07 Ю 30 0,02 2,0 С,14 0,04 IS

Црвквтоязг*; I) -Sj.'a- oásüuifia ycssita ctsäiS щя пярвячло» EpsíteütiBsaae ст L до S : )e(Ve-Vt)/VÍ S2) - С . мо&мыав «авИаая усадка ctateS от

дс- 20°С: 5 3l.'6¿e-aBieStw» psraotesta sow Jratxввел упадка в

прзврзвэкка ciaJuS; -En?Bt £кп~£на )/£„„ ï 4) fi¿<fifi - врвдаве коэШамют <хЧ-ёкксЯ уснлз: сусггатаз'а вгрдда, cooiisrciajsHo; 0) срочоргп п ирска* тоСд-щ оз¡га-чзэт

ОКугоТВЕЭ ySOCiKÏEÎt; » ЯГОЯ'гле (^З.ЯЧбСКТГЭ KBOaïTJS.

'3G

".'opcS HSpanio вескость») Фазового состава. В' то вретст состсл-рссазава а ирсцссс первичной нрготатиязя^п предооллгавггл рззаовгснпкп, точнее - квазотзгаозоогшя, /85/.

Р..1.7. "одопь рпс.15 г secta.2-4 содергт* тскгз особенэостз, чв гдедошод 'явно, з чясткосяз слалугарв /3S,44,-í3,5О/.

1) ЛятеЛ;шэ дефекта « горзгс-госгь а раков-пн з гсзрдсм ка-с^л-га огауто-ляте, sas что вое о в ?aái.2-4 ¡шя шксшгазь-

2) Sprî.cî-'îîcs,. izo р„п лнипс СТЭЙЭЗ воспроизводится после обзг.'зж термообработка, кроме аакалш.

3) ДрзЕхгиется тэкагв, что рв. сталей воспроизводятся нэ-

• зависимо oí путч дос'л-кгеягл солздусного состояния (ïo есть -

аз распдаьа aas нагревом зустенйга) ,а тахзе аззавясЕ&'о от фзк-спруйглой невоспрскзводимости Q ( Т ) я ) на рис.15.

4) Ярказкаегся, з соответствии с п.1, что падкий металл тзкзе не »мзет "дефектноетл" ткпз газовых amponyaapsß, з Дело;? явлю гея "геомегрЕтаски" влошш, к что р госароазводст-оя независимо от 0aQ .

Гзпотйэа 4 является существенной, поскольку затрагивает ке-шгззг/з ;5нстад.тхзацш« з строения гадзоотзЗ /35/. Вместе с ггл eine раз аозлгжеёг. задача о велгхете pf otassS.

2.4.Б. Cyspccsb сбсбадглва графиков рас.13,17, за которую !г:?Д5гавлепа зкзътд обнцх'/яавЕке зехокс^рЕоатг. заключается ó Количество используема з ззявккв :*эроа сгалой

составляет ~ ЗХР: :с кзегожзму времена зедпппн рц s ûpL3

• измерены не более чем у 200-яз кнх. 3 эгзх условиях задача прегнозкрелгяняе сесйотз .ресяяззхаяных сгзлзЛ ягдсагся одгоЗ аз "кгуйЛлНЗЛ'ХШ (Б.А.Бэум, IÊ72.IS84). Среда зсзмогтас гдтодс-г. лроглознрсегшЕя аэделяегся асяодьзозанве щипадпов тезлофч:.з-ческого и физико-химического подобия свойств ьсогояотвгоненгпш: вецестз (ЛЛ.Фаглппоз, 1977, ISSQ) »

Саквэ простые марки стилей аодерязт 5-3 аомаснент отниму:,! я ещё несколько контролируемых щгалесей. В гисокодачоственныа: сяоЕколегирозонных сталях количество контро.ялруешх основных коотоненз, легпруггцгх ц примесей составляет 15-20 п белее. Г*п.?ю5елйровбйяя таких сдогныз систем вссшзио яспользозать,

частности, преде7авле:;аа раствора как лхазибштрвого vt. СеЗда,1£69). В случае звдяа сталей и чугуков освовяам компонентом - растворителем является жгдкоа железо, € - Ьз /31,46,53/. Если всё остальнне кешопенга елияюг на какое-то свойство раствора подобным образом, их совокупное воздействие язаег рассматриваться. как влияние некоторого едкого "обобщенного" компонента. Например, все элементы, как отдельно, так м в любых используемы;: комбинациях, ионика га: температуру качала затвердевания, \ ацдкгзс сталей доэвтектачееккх чугуяоз, относительно точка затвердевания чистого геле за, If ( Fe). Соответствующие оьашраческие коррелацкокнне соотношения, представляющие многомерную поверхность Т(> (401) техни^ски езгных сплавов на основе гслеза, - хорошо взвезтаи /45,42,57.76/.При этом совпадение расчетных и &кспершента льнах данкнх о TL сгаязЗ в табл.2 составляет едашр град/сов, не зуко /45,57, 94,97/.

Такшд образом, измеряема величины tb сталей (и доэвтех-гичеокшс тугунов, /59/') достаточно хорошо oTpaSiôï их усредненный ййкачсский состав, Ш зтом основании в /58,59,44,46,53/ было предложено я одробовано использование величин ыро-гокоипопентннх •чдщлов и сталей в качестве естественного пари-метра обобщения раздачннг свойств, прегде всего - плотности расплавов в точка ликвхдус. Некоторые обобщавдае зависимости такого рода и представлены на рис.16. Прямая пропорциональность в корреляционном соотнсаекга < р / tfc > для шого-кошоиеттх сгйлеЗ /53/ по форт (s по су га явления) подобна соотношению (13) для бпнзршх Fs + С - сплаврв /59/. Как видно кз рис. 16, довольно определенней могут быть s соотношения < р£ / tL> и <Л рь3/ > , /45/. Однако обобщение зависимости дол скачка плотности при кристаллизации целесообразнее искать в относительных, приведенных координатах как на рис.17 (к рис.32).

2.4.9. Анализ собственных и ряда литературных данных позволил автору в 1SS0 г. выразить наблодаемое на рис.16 следую! ::; образом, /44/:

1) Плотность расплавленных многокомпонентных сталей при собственных TWi a) нико плотности чистого гадкого Fe , пере-

% ,7

3 ^

■V » • \

\ ' >л '

О А *

л* \ Л ^ \ />» \ \

« \

\0 \

•К'З >::ио /, с

Рпс.13. Пешая группе..;.:: \ год ель

темпер ¿ту ^.'"^с-п^ост^. ялтггосгя углеродистых с\ алей б '.•с^^ологйчйскпм дк.?лазо;*э те-с^ре-

(га ге'-.з стали ЗОЛ, \tfix 2-4, /34/).

о,* ^ . г? ... га___

?;:сг.17. Ксрроллиг-гг относкте.'^.нт.''..'

ио-кч^сгем объема (•-с.дг.о'О стилей при порвнчгсЛ крпстпллчоас- и к отз тел;, пиы ^р^гчес.'-пн рзр.омегром

состгпг. (21/. то«м:н - по цзяпь'м а^тсъа я сотр. кг к на 16.

Рис. 1С. Ко^-оляшя! мекд^г ^змере^-кымн ^зпсниямя т пк: пор ату— ры лткик/тус рз.-.';рлч::ых стелой по-якчяг:ами плоглеати отих >:со

» ТОЧКЬХ Я СОЛидуо. X —

езторл к с.-^'р. /40, 43, <-'5, 47, СО, 32» 33, 94» 97/. 2 - дад-ныз В.Н.С?гхх9кодо!а, О.И.Сстро&с-хого, З.А.Грягсряяа (1С-33, 1038).

РисЛ8. Н'ллогрзт'.ше. д.тя огфедзле-лгпз

ПЛОТНОСТИ СТ3 сос—

тоглпш /33/. Прямая, эыхолясая из точки 3, соот»«зтст&у&т формул* (20) п рис. 16. .Множество прямы?, 'угоя^здгх" штр<з~ по от л^ш'.и (20), указывает иаг.рраление уменьшения пдсткости при повышении температуры. Для определения плотности стелой иообхоцу.ио провести построении показашгоз :итрпхсг.ыми линиямл.

ссслагдзнного до 'Гц •» Tt0 данной стала? 6) нкез Q( Fe+С -расплавов при одинаковых Т^ ; в) в большинства случаев надо взлячыш 7,06 ¿ 0,03 г/сМ3, /44,46/.

2) Плотность о, расплавленных сталей понижается ирз уменьшении T¡.o » драчеы эта закономерность шазт быть выраазяа формулой, /46/:

О, (сталей) « 7,06-1,315 I0'S(I534 - tkMr, (20)

» ij "

где свободный член -- это о Г (Fe) = t) {HtíJro тайн Л, а 1534°С к tf (ГЬ) . /33,48?. ' Ь

*3) Ко&фЗшдашг расширения расплавлена^ с$аяе2 слабо за£й» сит от халкческого состава: J3L (сталей) ta lo"4 I/°C (табл.1,2). Sto значение близкой < /3/ (6-" fe) /35/ й точно соответствует .оценке, 1&®ЯБ;ейся б эмпиричесхоЗ теории литейных процессов (Ю.А.Нехендзи, 15-17).

В /44/ погрешность б (20) сь.ла оценена в ~ 1,5$. Как бвд-но ез рис. 15, существенное'расширение выборки (за счёт /50/ и др.) ке привело к увеличению разброса данных.

Достаточно шогочасланше ноше данные МйСКС (В. Н. Станюкович, О.й.Остро!зкий к др., 1883,1988), показанные на рас. 15, имеют заметно бодьвгй разброс относительно зависимости (20), но в_целом нз выходят за рамки оцениваешь погрешностей, Шсклжаняя состаахявт стали с высоким содеркгнием VV, Мо, Cf ). В го 38 ввеш величина предельного отклонения 30 = =1,5;! соответствует самим пессишствческам -оценкам погрешности измерения б ( ) з каэдем эксперименте /5,36,43,54/.

2.4.10. Близость JB,» сталей к j3¿ ( fs) вместе с фактом слабой температурной зависимости J3 (Е~Рз) в диапазоне ( 't(~ 300, t|^3Ó0°C) Е.;ест йринцишальаое значение. Такая "консервативность" p¿ сталей могаз бнть объяснена тем', что в многокомпонентных расплавах типа сталей (и чугунов /58/) Ре имеет некоторую собственную динамичную субструктуру, пронизы-вахцуга весь объём расплава и как-то стабклйзЕ£>св£...ную растворенными компонентами: легирующими и притлзсяш /46,58,60,83/. Стабилизация расплава, проявляющаяся в расширении интервала нидкого состояния сталей по сравне. лю с Z- -Fe ила в "концен-

трационном "переохлзздепии" сталей перед началом кристаллизации /вЗ/, сопровождается значительней пониканием плотности гадких сталей перед пзчслоы кристаллизации: на по сравнению с р ( 6- Ре) при А Ьии£270°С /83/. Такое "разуплотнение" з рамках гипотезы о субструктуре Ре в жидких сталях кажется возмокным последовательно обменить только нэ основе структур, додобннх кккроэ?.«ульсконной, з котороЗ предполагается существование в расплавах обособленных областей, где концент-ряуэуггея легирующие и пршдоси (Баум В.А., Попель П.С.,1£В6).

2,4,II. Поскольку при кристол.тизецж: вздесгз происходит сэ уедько Езкенение лютости, но и етдрезтруктурц, для описо« нггд я эроглознроЕйПЕя величин А р , о о. $в других характеристик кристаллизации не ?.юг.ет бнть достаточно одного естественного нарзшгрз, в отличие от.(20), 'наприкар. На рас. Г? для обобщения одной из характеристик кристаллизации кногохешо-пентянх сталей: отнооктелкюЗ обьёкюй уездш -£ьо-, в качестве аргумента шбрена относительная величина /58,71/':

ЯГ - ШЫ^ • ' (21)

'ьо '65

Она является еегесизеноаг ззракззреи в аодвфшщровэЕноЗ фз|гг гравила рнчага (26) и хфзтердек! тержгческого подобия бяваршпе Сайшеоз с кегрернхпц.'.л радакг тверют расгзоров /74/. Однако к для любого пз многокомпонентных сплагов величина ^ столь ае определенна, поскольку определённы Ти , "П. конкретного сплава и известна равновесная Тбчдерзгура кристаллизации основного компонента в сплаве. Таким образом, выбор величины ТГ в качестве параметра обобщения на рис.17 имеет то Ее обоснование, как и выбор для рис.16.

Тенденцию в корреляции < / 1УЭ У , наблвдаеиуп на рис.16, можно выразить следующим образом: усадка при первичной кри^-эллиззцин ыногокомпононтннх сталей уменьшается при увеличении параметра У . Соответствупщэя формула и.теет вид:

<-еьз> ~ ~ 0,02(15;-0,3) , % • (22)

Разброс экепоржызнтадкаа г зншх относительно (22) созггжяйет около -15. Однако для пехяих оценок величин Есь нов^х старей корреляция (22) достаточно надеина.

2.4.12. Для бастршс оценок плотности расплав? техн:гчзс1:к вазшьпс сталей в /53/ предложена номограмма, параметром е которой является ^ (рис.18). Погреахюсть определения р„( , ¿) со рис.18 не превышает 2%.

2.4.13. Корреледак цезду своЗсгвзыЕ у твердых спелей ме-сее определенны, чей (20,22), чю овлзгко с некоторой нероо-ироЕЗЕодамостью фазового состава щс термсщщывгроваЕин.

Вадшчнна ШР и 1 ) яягашгоя содоставиьагмзг с ти-пвшия сцраючгашЕ дш:к1П'.:и Бо юсгих сдучаях подученные аа-аноплэстЕ ( Ь) до Ъит хорошо согласуется _с данша® кз-веегного ссраво^ака Щ'Ш (1937г.). Раеховденае «¿„( "Ь ) аус-тенатнои стала 10X1831011, кемзрсзаоа в /1,4,^3/,п сяандартшх сцрЕБочшсг доашх ( Ь )] стали 12Х18Н1С2 /ГСССД-5Э-83/ сос-тавлЕзт до - 11%. Это несяаззко г*шс едангвасиэй ш,$эшиосхи 8 ( ) /4/, щжчипааяг чего кохуг быть разяица б сослепа .исходите! и достЕГнутога соотакввас обра&цов и аяеаратурике пог-реакоога.Особенно существенно ашзасв состаязшг оагада: лри

ТI пЗдазн То "только что затвсрдекаге" стаж имеют_|3Й бемэтно бсдыае.чзм награда из твердого состояния /49,51/.Характерная иовоспроизводашость Ж? ста^зЗ подчеркнута таазо в кэдали р ( Т ) вй рже. 15. При Ь. > и литературные дан-ше об оС (Т),Л Т ) стала С взсьма редкн.

2.2. Теплофизика пзрвнчной крзстаяяизацнк и структурообразованжя в чугунаг

Многокомпонентные сплаш автектяческого типа,основой ко-торах служит . Ре + С - скстегла иря концентрации углерода более 2,05 касс.^.Емеют техническое накменоваше: чугунн . Благодаря дешевизне в ряду особых свойств от широко применяются в народном хозяйство, главным образом, в виде отливок. Современные тенденции защитятся б совераенствовааш технологий и

расширении производства отливогс, прегэда всего, нз ВЧШР - высокопрочных чугунов с шаровидным графитом /61/. ,

Большиетво научных проблем в физика чугунок связано с кпогофззностыз этил спляеоз, начиная с жидкого состояния, в процессе крпегшиизацин перзлчного аустезшта при звтвордевзют, эвтектическом распаде остаточной жидкости и т.д. Задачи исследования чугунов в 'нредетвагсеюой работе бит оркеятировзпн, преимущественно, нз процесса первичной рфисталгззацва.

2.5.1. В ходе ряда ссрзй экспериментов били исследована чугуни болез 60 составов, главным образом - околоэзтектичесхиа (как основа ВЧШГ), э том числе ряд чистых синтетических Ге сплазов эвтектического состава (рис.10). Большинство образцов -изготовлялось из сплавов, выплавленных в промышленных условии: в вагранках пли в открытых электропечах небольшой ёмкости.

2.5.2. В проведенных экспериментах были впервые четко оп-ределекы 3 этапа изменения плотности чугунов при первичной кристаллизации, с фиксацией всех особых точек, /35,56,59/, рис Л 9,20.

I) Нелинейное увеличение плотности при Т - з процессе кристаллизации первичного аустенита А( от точки ликвидус до эвтектической точки £ . Средняя плотность р двуя$азпо-го изсплава

Р

J ь

I ¿А(Т,-Т) и-кд)(ТгТ)]

(23)

где Од£(рч-р. )/рд , °д > 0; Кд - усредненный коэМа-цент распределения углерода, легирущих я примесей мезду расплавом и аустенитом; чаще всего Кд < I.

2)Скачкообразное изменение плотности з процессе кристаллизации эвтектики, от точки Е до точки 3 , при Т ~ ТЕ У с ерях чугунов ДрЕЗ <0; идёт "разуплотнение", кристаллизуется х'рэфит. У белях"чугунов ^ рЕ5 >0; кристаллизуется цементит Г е, С (рис.20). Скачок доли твердой фазы составляет /59,72/:

и,

с-'а

С, ¡93!

о,т>

лГ.

Г>

7 /1о«с

Рис. 10. Ъшачяза гмыагремиа схпшкаеиия раснлаш в' г.арпач!гой кр.^сгалшази:.! сороге чугу;;е /30, Я0/. В - юч%& ка-чаля ©Етелтнческой крлс'^йл/а^— «м. Ли'гкз ебогяежая - ы на рис. 4, 0, ХО, 13. Шчйяквад усреднявшая линия яса^ывют ЕреКТК'исСуХ? п^ямопизгейкость температурю! зависимости удблького объема р&сяыгка.

ем'/г ЦКОГ

цтч о,пес <?,гт о, т' е./т

/

Г

4'

А

/

/ко нас '33о ноо

Рис. 20. Тсшсшгя гаммагр*-®«

0£лззеде1*ия расплхйе, в , порвичпой христая/иовши Солого чугуна (¡5иоокохр!»,с:сть!Й чугуг!, /36/). Ооо^яачеш!!; - *ьк ¿а Гсс. 10. У валкого ч/гулл ютф» флшснт тсршпесЕО.! УС&^Ш Р1С--шыва'прв оеяаипсшя уыс-тынае?

СИ.

г/г

ка)н

(24)4

где % - (Т{ - Тьо)/(Тио Тп), подобно (21). В экспериментах наблюдалосьл рЕ5 — 0 при повышении степени эвтеКтичностй серах чугуноз, когдо ТЬ—ТЕ .

3) Нелинейное упеньаенко плотности - у многокомпонентных серкх чугунов в "постэвтекткчесг.о:л" процессе расширения ст точ~ .ял Б до точки Мс (шкскадш на кривой < О СТ)>при Т<ТК). йнтервал</4 1ЕМ>состсвляет, в среднем, ~ 60°С иийо кон-

тфотяого чугуна. Здесь идёт существенно неравновесный процесс с витесцеяиоа за границу образца (отливки) остатков syncoit фэ-fy /59/, У бздях чугуноз аналогична]! процесс отсутствует.

После завершения процесса "кипения", при Т< Тк (pi!p.£v завискмссяи г>., С TI1) сорнх чу^пов практически линейны, у бе-■лн% чугунов зГ:;5таи гф$екти уценки гния JB^, при Т J . В снрг коа интервале тгаотзратур твердого состояния p(Tj обь-чно ;анюйш.

2.5.3. Точная ¿таксация точек начала и конца превращений c<5ccH34UBtV<: гозце:я'ост.ь свредеддоя как теппоратур превращений, так и относительных изменений плотности в процессах £,—•*£, Е-—S , 3 — Ис, EL-~Sm. Изучение отях'даншх ::ете-дагл* подобия тгпла.уизичеог.нл свойств вецестз покапало,что тем-перзхурнчч и сбъепшз характеристики кристаллизации исследовав-ййхся серюс чугулов связаны достаточно определенными числошгдн соотиозептотли /59,6:1472,73/.

1) Ззашооддзь температур TL и ТЕ •лногоког.спопентннх

чу гулов ;лсхс-т íhtb выраг.она через параметр даегракш состоякпч X с ncrpcsHOCiaM ~ 5°С /59/:

<tb > ~ изо , «5)

где параметр VJ определен подобно в (49), то есть

г?.' - ; ir;f =31íM,rJlo.t{26)

" fL 'г ¿ 4,0 ~ !ЕО

причём з (25) д.фра II30°C = < t~ > псслэдов.танпх кпогокомпо-кон1Шх чугунов, a (Fn )=I539°C в соответствии с принятыми в ССОР ^.мгрзнмаш состояния Го -:-С - сплавов.

2) 1Сзх и у сталей, суще<. :вуст взаимосвязь р и t^ ;.пю-гохсгаюнентлш: чуху нов, /50/:

а) <р,^> « 7.25-0.003Í th -ИЗО), г/см3; tL,°C ; (27) я tbkss (хотя и менее нядё&чо)

б) < р> «6,82 + 0,СЗ - "0% .г/см3 . (28)

Согласно (27) pL г.яогокоьшопзятных чугунов растет при уонзвидоп tf, , как и у эвтектических Fo +С-снлсвоз по

к®

1гво

сргг

Рк<х21. Коррешжге темлсре-

туряа лиишеус рядл сарих •гу.-увси /50/ и отаэсательаым кгг.:®-иешем платности в хода жрЕсгалдк— аациа первичного вустеиата /09/. Лшгкк — разгачхые атарог^самлиты. 1 - (20з), 2 _ (295).

р£с.22. Кодоеляша ыежду относл-

кости в ходе чжстаяпиаг.аии вирвкч-яого вустаакга а т«р!.>-..чэскпм пара-мотро? г химического ссстсаа серых чугуков (26). Линия X - (29а), '2 - (ЬЭС).

А«, %

г,50

¡100 ¿*

кса

Рис.23. Керрэлшхяя, содобнаа рьс.

22, дг£1 сб^эго изменена:! 'п.-ютиости серых чу1уяоа мегзду т-оч-* вами ливандус и содад7с /59/. Лзгс*1 - по (30). Тетка солаяус ы> многих сп/Чьс::: ф5{хеируетеа малоиа-дежног псотсму тсчог. ка ркс- 23 мегзьюе, на рис. «11,

рас.24. К^рглздь^.

22. ?-3, «и обсюгс «имггэ-нил гдо-пш-лл п^^г.^'гитЛ л^зашт серых »¿угунов* от точкл »идус до точкй м (сы. 10, 13 /50/,г. Лила - =э (31).

CÍ3), з оюшчиз от ошей, (20).

3) Изменения плотности от ликвидуса до начала эвтектического превращения пропорциональны tL и обратно пропорциональ-ни Т^Е /45,59,72,73/, ркс.21,22:

а)<<9ри>= 0,0151 \ -1130),%; б)<<5р^>«4,5/ТУ*. (29)

4) Изменения-плотности от точки ликвидуса до солидуса S - конца эвтектического превращения (рис.23), токе обратно

пропорциональны tT- , /46,59,72,73/

< з > 3,33/ТГ/ - (30)

5) От ликвидуса до точки максимального объёма (рис.19) чугуны ь:огут как расаирятмя, так к сгшшться, /46,59,72,73/:

< <3р > И - 1,2 * 4/ХГ* ,%, (рис.24); (31)

¿ tíH -

< 0,022( t, - 1220),% • (32)

При tb « I220°C =о, то есть общее изменение плот-

ности при кристаллизация некоторых чугунов равно нули,/60,61/.

6) Возможно, что изменения плотности в процессе эвтектического превращения £ — 5 имеют экстремальный характср,/59/:

<-<3pgo> & 0,0755(\5'g)a ехр[- O.OS8 tU*E)2] . (33)

7) В целом яе, в процессе Е — Мс серые чугупн расширяется Г при этом:

г--fio v ~ llUélllf

(34)

¡йякрические закономерности (29-34) имеют значение для серых чугупов с пластинчатым графитом.

2.5.4. Q отдельной серии опытов изучались термические :i объёмные условия формирования чугунов с шаровидным графитом при модифицировании исходного расплава присадкой лантаноида -гадолиния, /62,63/. В результате наблвдались большие изменения характеристик кристаллизации: а) гигантская депрессия ТЕ ,на 40-50°С по сравнению с первоначальным значением; б) возрастание переохлаждения перед началом эвтектической кристаллизации на порядок , до ¿1 tUs =30-35°С; в) сыена характера эвтектя-

ческой кристаллизации - усе„ка, как на psc.20, с рост oövisa б процессе Sm — Мс при Т i Т £ подобно'риз, 10,19; г) вердакулярдай п мелкий шарошдшй грзЬиг s структуре чугуна при 20°С.

Наслэдавшееся указывает из то,что образование шароьгдпэго графита есть следствие неравновесной крвсгадлязвдия на больном числе зародяией, которае могли появиться прь большом начальном персохдввдении Л Tuc -

2.6. Исследования свойств стеклугазася веществ

Сгеклообрзвше, ewipiHse ысгалязчесхяе ютериал**, обладающие рядом уникальных свойств, зшкодят ьсо больнее приме-ненке. Глзгшд,! образом, Bio сплавы на основе Fe ~ шгквги-г.и в виде хонккх лент jur прессованных гороокозшс издел.й'. Ленты получайся ез расилзсоа, в связи с чем в представляемой работе ставилась задача взучзякя р ( Т ) кюрфизиру п-досся сплавов.

2.6.1. Процесса стеклова:шя иа&тэдрлнсь и изучались так-хе в ксспгрвментах с техническим стеклом ¡марки " /6-1/, с окксьв бора /64, G5, 83/, с селеном /13/, а таксе - в ряде актов с сзжжахааи вулканического вровсхолкенш! Сна опубликовано).

Характерная гадшгракш 2 (Т1 ) ups стекловании та-пзчаого неорганического стеклообразоваталя Бг 03 предотав-лв»а на рва.25. В данном случае образуется усгойчявоз стегсло и кривая нагрева в плавленая схе&ка рс (Tt) получается почти 50-530 соответсмзудцеЗ крагой стеклоЕаавя pr ( Т t ).

Объективная завись D ( TD s процессе Е--—с на pkis.25 ЭЕапервмзт'алхио подтверждает гипотезу .л ра =0 у • Вг 05 , » с большей определенность®, чем в известкяз: "дис-крегшх" огетах. Сдяоврененко подтверждается, что точка G -особая точка на кравой р ( Т t ) /65/. Аналогичная §ориа р ( Т i) воблгйЕлась и у оаликаткиг 'сге:::сл/64,83/, с у салена /18/.

2.0.2, 7дсг.г. сб^с::.;, зрз лсроходо череп Тл велччгпп ( В,Оу сггйч-^сс^рзсно уг-тгл.тается, согласно /65,18/ з другим гго;;ер д.глгли, до ра -й-злзчпш, сост-

Езтотоу'.^ стеклу. У о:«:си бора прк сгзвловонил

д, > 10д"--10 /йз/. Огсгда, согласно ¡»эвестноЗ клас-сс&жзиии, сЛедует ,ухвер:-деп;?е, что при То. "меет кс-сто фа-зсшЛ переход 2-го рсдч, некоторое структурное араврадекпе (зэ.А, Скакиз, В.О.«р5дог:з819г0). Еэско.'шф л ра -о, сио лрешиодяг а одсязгрешоа подсистема п соозозг, сероятаее всего, э узеддчелтл йпоргйя нпкеторх: сгжзез без ап;д«ксш:д ксор-диаадк к жхччожту. расстоянгЗ.

Следовательно, стеклование не является простим звчгдеовва-ниом, пра .котором кояпо огадзть неизменности ре ( Т ) ) от ■ Тц до «сшерзтур значительно ксиьие Г^ . В частности,для образования ие?аллкчэ<я:ого отекла чеобдежзд! структурные иред-восшзда в переохлэ;кдзе;.!ог.! расплав-з к его особый хешзм, а не только рагкэрнкЯ фактор (малые толцшш за твердеваетюго слоя рзешша) я сверхвысокая скорость охлаждения.

2.6.3. Исслэдсвовяхеся з предетавляеиоЯ работе мсталя-ке-тйддозуше силаш аисте;,г» Гс-Со-31 - й (80/20) относятся к классу огтекупчеекп'. я легдо стеклится. £адачз проведении:: экспериментов ограничивались косвенным вэучзяиеа характеристик стекловапая метзллэтзекого всщаствз, а пменко: I) получением гочшх даягшх р ( Т ) от гддакого до п.дрдего состоялся егшпз; 2} жзучепаем зкеямосвязей о полшфясяаллкчсского и й1,:0'р5кого образца; 3) изучением характерзстаг, кристаллизации расплава и сто?;довкхнсго ммелла.

Ь"а Р'лс.25,'?7 продстовденн результата опытов со сплавом Рзяа Соао Зи, В,9 /66-69/. Крзствдяюздая аз расплава изучалась на шсойвьсч образце по обычной методике (рис.2), .кристаллизация аз акор^вого состояния - на образца, скошастяровая»-. ком из кусочков фолхта. дашие бела получен1.1 впервые.

Лак зпдао из рпс.26, кристоялазацяя дз рзеилява происходила эяен'зш, йнаюгяч«ш,я наблэдзеши у бэлпх чугупов (рас. 19), то есть 1_—~ Е - кр-дсташшзацял первичного твердого раствора, - образована авгеятика. Отлнчптзлкше при

ск'/г

О,СО!

О,$70

#

Р.

ел

ш

¡ос зво

есо

мо

Рис.25. Тиличлач'гк-.кзграмьга а-имжиекиэ реххгщ'лй к стекловата оссси бэрз /65/. Точка изломе иу* --260 С -точза Дорохова в. ячдэапы:оэ# спохло (

!ге*1 Ейб-гадавшеггсхг в опытах Э.Э.Х&пльрайнл п (1973).

у:

г?

* И-

Ркс.26. Т*лг.лчла:: гаммаграмма оч-

расплавь и пгрвпчн кой криспапялзаи;«! ярещспсяшсго сатаза "к;глеж( 58%) + Кобальт^ 20"Х> ♦ 6ср{гОй) кремЕгй! 12%>* /09/. Сбозиаможтй - как н! рис. 10, 19» £0.

«ДО

аао ; "г-

_Й22_

У.'С

Рн'--27. Гаммаграмма нахреьа к арилалдиэаши образна

аьз>рфисА пэыты на сплава с составом как на ряс. ' 26. Точка А — ьолеа аморфного состсщшз, качало криста-гшэаяия. С - коа«а ираст«л.тазацич /69/. Хврьетер криаоя ' в облает» А С ввалегичеа набшодаьшамусн В.Н.Ноаик1>-! сыы к Е.Н.Харыиэеыы у спада« 'жедезо-^аель-^^—^-лфар*

иевя

накя: I) большое начальное нереохлэадение дТиЕ /'68/, 2) больной скачок плотности Л p~s > 0 при tE( - 2,72%). У сплава Геб0 СОго St3 В(3 величина ЛрЕ5 ещё болыге; большие До Е3 отмечены п аналогичных исследованиях сплавов Ре. + Р (В.А.Ер:.:аченков, О.И.ОстровскгЛ, З.А.Григорян,1981). Такие большие значения (ср. с рис.19) свидетельствуют о высокой степени эвгекхкчности изучавшегося сплава, большой доле эвтектических йвз ( — 757s) и соответственно - "сзтектаческих" кластеров в структура расплава. Поэтому вполне вероятно, что больная величина <ЛрЕ5 кпсравонствол рЕЗ> 0 являются очень существенными фактораш в склонности эвтектических расплавов к стекловании.

2.6.4. Гаимаграша рис.27 показывает, что кристаллизация из стеклообразного состояния сплава Fe33COao Si BjQ идёт до механизму, отличающегося от кристаллизации из жидкого состояния. Как ввдзо, темп кристаллизации металлического стекла при Т! плавно увеличивается: возможно от нуля - з начале процесса - до некоторой большой величины - в его конце. Конец • процесса характеризуется скачком коэффициента расширения, А ßc . Как можно видеть из формулы (40) в разделе 3.1, увеличение темпа превращения к его концу определяется коэффициентом распределения !'„ > I, то есть з ходе кристаллизации металлического стекла происходит и некоторое перераспределение компонент.

Из этого токе следует внвод, что микроструктура металлического стекла не монет бить полным аналогом г.икроструктуры жидкости, что стеклование металлических расплавов, переход 2. а сопровождается и структурным превращением, а переход öС - фазовым.

3. НЕКОТОРЫЕ Бгшюсвяои СВОЙСТВ шкого И ТВЕРДОГО СОСТОЯНИЯ ВЕЩЕСТВ

3.1. Анализ и моделирование кривых кристаллизации сплавав

Главное содержание данного раздела представляемой ряботи изучение тешера ту ршх зависимостей доли твердой фазы в крис-

• taarasj-suiaxcii сгелях. Эта ь^дшчина играет ярякявдш&згп роль как s общей теории фа&оил: переходов " С—с " (А.Е.Колмогоров, is38), так е £ хннсгачеоЕОй теорис двухфзгкей sohl; ^следовательно крЕсталлизугацагося олкакз (В.Т.БорссовДЭб?); последнее является проктическЕ званым для шдедгоровавия затвердевания отливок и едгеков /82-91/. Цраихзшаияур трудности 2 обошх ввдах 'георяк составляют мэдехг крвссгмшзйЦЕ»; кгогоког*-понектных сплавов.

5.1.1. Главние цели пссхедованЕя зехгзчали«. б следующем.

1) Поиск простых овалигэтдск&г функцк* для описания гДТ> е ьаогозсошоззагяш: «шва* - -схифоксякант в закономерное гей,

2) Поясе критериев с napaaespos подобия S {Т 3 бккяр-внх е многокошсаоатпш: сядавов.

3) 'Анализ подобкя S ( Т ) сеучакшхся сталей.

3.1.2, Гфивдппкельксе подоге крквых а (Т ) у "прос-^sefiaax" Ошзрных овдазов, образ;те,'о: кепрериыий а-ч- твердгх растворов, хорошо вздко на рас.9 /71/ Ssbk»'« в;гд фунвдп:

S - j i Т] да кногёствэ бнвзриос ышзвов оззреде/легся греоб-разовггаод пвзестного прашлс, рычага, Для диагрзыл состояния (вяавхоста), шеядос пргл:ол1не.Г;иые давни дскавдусе ( v?) 5 еолпдуса Т3 ( цу ), "цразихо. равновесного jauvara" йогах- быть ■ зетнеано г хемперащшх вере-ггеяшх /?!/:

С = .tli..u_. . jj,zx . . (sq)

Формула (35) каста рада олепентзрных среобразоваакЕ щпждагл.д с сдаопаргыетрпческому виду

S" " Т+Тз^в- ■ _ <к>

предюжвниоазг автором шервне в /71/ в качсстз "шда§кцярсгаа:-ного дравилс рычага" /76/. В $ор.:улз (3S) величина ß - ото црюедепнай leanepasypa для интервала (, Ts ) -

e - n^-T)/(Tu~TsJ , (37)

о К г 0,9 о} $ а',У а>

1*:гС. ,?8. СГ,г гьШеГ чГурч-:е

; т.1 лт Г";

грч крнст^л.тго-г^и гпл^псс Рс 4- С, соот^гсрьс. О. отче эхами пск^.??:-^ т.т-р---... т.сть г хепо-ршисхгталып:х даашх /СО, 71/.

Рис.? 9. Эг.сг' 'у1 \< г.-гтгз п!* .'деп.'-'ь'-э о т^-^срат/р;*' гх ".г.еьскмо^-'ч ДОЛИ ТЕОРДсЗ ф*ЗГ;Ы Ррп КГ.:-СТ^ЛТ,:о*Ц"ГГГ

сгглЛ, /-13/. Л^ «а -

£гс- '." •9- т?^ -г -о ( 4 Р..

Рис.30. Злсн^-.^мснта;^»'' £<г дпнкыэ о 1 глгпе^ат-ургы.с глгопсг^мостях дипх Т^грЛГ-П .]'ЙЭЫ Гр:{ кристтллиолш'.и

множества с'1-..лсЛ тпяз ИОГХЗЛ, дода* фи 11л ромз.'! И4Х пэзлг»ним:! с "г; /47, ЗОЛ Л--:шл 1 - расчат г.о (30)

Аня- оипоп) из с и? г-'Оалыг.им

зтглтгшем 5 - по (42)

Рг-С.31. Экс1:о721ме>;Тйдьн'^о даппыэ ч

расчетные кривые то:чяюрэтур— них сз^скмсстхй долл твердой фазы, нр.*

личных сталей. Ляш.я 1 - по (42). 2, томимо точки - £>шракся\<онта одного кэ слытсо со сталью 15Х1ЛА1ФЛ,

ХррлКТер.'ГСУ^ЦЯЗТ ОССК^-Г'ГГСС^«- Ъ<*ЯЛ?ЛОГО

перитехчычг-^го прзг.рашс-кигт, /-45Л 3 - прешло 'гза.'^зтисго Светлы.* течкидоля тпе^дс-Л фазы * начале оСрлсос.ллня пористости в опытах с образцами стелой ша НОГ 13Л/47/

э - новый параметр, сшишексшй критерий подобия сплавов, определяемый составом снааза и диаграммой состояния

^ г (Т^-Ти)/ (Т,0-Т80) , (38)

уже использованный выше в форщле (22) и на рис.27.

Преимущества описания кривых кристаллизации 8 ( Т ) в критериальном виде в (0,13* ) хорошо видик на рис.28, перестроенном из рас.9: полное подобие, практическая идентичность кривых ээ ( 0 ) для трех разных сплавов Ре +С, несихотрк на нелинейность диаграммы состояния.

3.1.3. Г лизейннх диаграмм состояния параметр \Т0 связан с коэффициентом распределения растворенного компонента /71,74/:

1УЬ -К./ (- Ко) . ( 39 )

В связи с этим валшо отметить некоторое негризиальнне следствия из модифицированного правила рычага (Яб), н.е шводшлыс пря;.'.о из обычной "форш отрезков" /71,74/'. Температурный теш кристаллизации сплава, определяемый производной I к с!5 /с! 0 , для равновесного процесса определяется форелей:

| - ТУ» + - ..К»_ . ( 40 )

Величина 1(0) изменяется у сплавов с Т^ ; К,<1 (как у Ре +С - сплавов, сталей и чугунов) следующим образом. В точке ликвидус ( Т = Ть~0 ; 0 =0) теш кристаллизации обратно пропорционален коэффициенту распределения;

ио) - 1 /Ко • ( 41 )

В конце кристаллизации, 1в (4) *= К0 .

Эти соотношения алеете с расчетом экспериментальных значений теша кристаллизации ск:3/с1 I из (14) определяют методику правого анализа гашахраьм 3 (*П), в том числе и вря исследовании. многокомпонентных сплавов /5/.

3.1.4. Возможность обобщенного анализа кристаллизации сталей в переменных 0,13", К/67-69/ обусловлена следующим.

1) Как следует из рис.<1,8,13, кривые кристаллизация многокомпонентных сталоЭ'подобны «еуду собой я подобна Ге + С-еялавам.

2) В большинства технически ваадах сплзвоз осноеноЗ компонент однозначно определен, то есть Т^, в (35) - обычно известна (например, Т^ ( Ре) в сталях п ч/гупах).

3) У любого из мзогокомпонеитних сплавов величины Ть л ¡з - одаозначш, измеримы ала потуг бить определены путем

незавксашх оценок по хп.\ячесхоцу составу.

4) Суммарное воздействие всех компонент на некоторые термодинамические свойства, например на темературы ликвидус и со ладус, подобно воздеЗствиэ одного какого-лябо компонента.

Эти аргументы позволяют теподъзовзть (36) в качестве неходкого приближения для; в ( Т ) члл, вернее, Б ( 9 ) глно-гокомпояентннх сталей /76/. Как вадпо из рас,29-31, гкелерютя-гально полученные завися;,тсстк вэ( 0 ) сашх разнообразных сталей вполне однообразны и иг миг небольшой разброс относительно некоторой средней динпа. Соответствующая ацпроксиманта имеет вид /76/:

(8) - 1ЙЙГ- • <«>

исходит! для которого является модифицированное правило рычага (36). Фор:,тула (42) икенуетсл "обобщенный! правилом рычага для сталей" Дб,73/.

Преимущества обобщенного правила рнчзга (42): I) строгий физический фундамент,(36); 2) погрешность описания 5(0) многокомпонентных стэлеЗ не Еыие, чем доаграмгадая у Ре + С.--сшивов на рис.20; 3) правильное описание начала кристаллизации: и'ЧО) Ф оо . Большие отклонения Зэ( б ) от (42) получаются только у сталей со специфичным соотношением компонент

3.1.5. В взиеряелых пер^аенизд прав к» (42) okst с* (TJ = _L5§ituJ-y__.

Все данные дом расчета & ( 'l' ) конкрзтноЗ стали ылеятся в табл.2 . С учётом (43) нешю определить тегжаратурнуп озвз'ск-кэстз о^екпшноГ тендоёнкосгн гаогокодвонопша сталей внутри интервала нервячноЗ гриогаллазацка

сЭ1РФ = rn

Здесь A !-!us - теялохз ^рвотелщзсцвг, а 2,82 - гшкрачоеккй коэффициент, равиай начальное тещу крцсгогшасацзк склей во (42): I* (0 )«2,82. /76/. Тем сакам определяется ииг, в соответствии с (41), усредненное значение начального нс-зйпщконта распределения: К" =0,355. Такое значение И близко к враи 8хсдораменгашшм дзнакм недавнего времени: ICs (S ~ С ) --=0,31-0,34 ( K.8uda«3ci, , 1981). Г со:.шэ;з-о, что вта близость независимо нодтверэдает: I) достоверность &ксперальптал^-ннх давних проведенной работы S9( Т } к их Ерйктичесх^ю равновесность; 2) хорошую надежность (42,43) дид ¿еогйх народ сталей; 3) допустимость определения среднего к в унсгокслою-нентних сталях по зкшдектрзции Гс ; 4) воклолкостъ измерь-нея К в терададижатадаснинх гкеперамонтах до :.:зучекьх> крнс-талявзацвг сплавов с ноаоаьа гаьзгэ-вяотшморз-дклаюгхтра, а для бинарных систем - возможность построения доагрзкк состояния по результатам такого коьаяекского эксперимента /7,9/. .

3.2. Некоторые взаимосвязи свойств ь микроструктура ведеотв е твердом a пщхох сооагсмшиг

Целью и содержанием ряда работ, ойьодиягннга. в дзеесм разделе, являлся поиск и анализ чзетю:~ закономерностей, связанных с кристаллизацией, шшвлениьм и другими гфеврадонадки веществ. Решение таких гадач на современном уровне неразрывно

связано с анализом тпкке и структурных данных. Отечественная_____

дискуссчя 1235г. (ги "Известия БУЕое. Черная металлургия ".Иё 0,9)

о структур? jnttais мзтсхчоз е'';3 раз по:шзал-ч, что такие иссле-довэягл сугдотзепио о;гтуа;я.пп, особенно - в здязи п ппютэзоЗ

кипрепсодпсродноетд, ¡шогершго строения кндкостей, д.гжв арестах (ДЛ£.Болпчи!Г.о, 1987). С другоЗ стсрояи, з последнее времся активно развивается к а cos ycirsxar теория ф/якцзояаяа плотности С A.n.j.fbyÄit, IS07)» в которой 5оз:дагаая при зте-вердовааи! структура кристалла опр?;хэлкется перяодпчешвли реш еппя\я уравл?дал

En

р (~«)/pJ [=*гу С (IF, - н 0 [р(гг)-р

, (45)

а исходная штдкоегь, характеризуемая константной вежачякоЯ р( и корредядаовасЗ функцией с ( ffs ) - неулорядочепа, Tmmi образе:,'!, теоретическое определенно р :i 5р,- это волше ч/л-зачесхяе задача сегодвясаего дня,

2.2.1. В представлязаой работе изменения плоткезгп веществ npi аязвленяя - кристаллизации изучалась I) ksic gseneprx-лгнтально определявшиеся ведкчаш (раздел 2) и 2) к?к "объекты" врогногпрозакия. 3 работе /ВО/ би::к рассмотрены ттзв'ЯЕвся справочные дапшо о ор{ разлапгах lcjisctb з сопоставлении с огюзепяои те:.-тзрэтур гоэвлешя к ктаттской Т; / Тйг. (ряс. 32). В ряду хорошо изучешшх вевосгл ( Сз , Йд., S v О?, Н-,, СбИ5, Др , Не , Х^ , С02 я др.) обнлругавается пропорциональность 6р{ /ТСГ , выраженная фор;.уп!й1 (За, 96). Однако больггая часть даматх о dpf таге? значительнее от&гояекш ov оппрокс?.!дант (9), прпинеагаг чего ютля бить не только пог-реуьеети данных, по п рлзаосбрггчпе прогрзясенв.! при хргстзлж-зпп.пв веьчеств-молеку.тярнсй природа, но oipp.rje.'io терждино;,;-/-коД расплава. Эти явления невозможно учитывать без ^кзичесаой модели,

3 работе /82/ значения 8р лантаноидов успешно оцонсаи по формула (10), физической предпосыгкоЗ которой является известная ЛООЦОрЦИОНЬЛЬКССТЬ ЭПТалЫЛШ П МОЛЬНОГО объёма Н (Т)

и V ( Т) с тоя^адвитои Ср /ß-V /81/. Для точки плавления- затвердзеаг.ля в /82/ предложено фундаментальное соотношение, чэстшвд сличаем которого .является (10);

лг .... о,ч ote т,/тс

Рве.32. Koppensüjís взме-

ВЭШ18Ы ПЛАТНОСТИ индивидуальных веществ при христал-лкзаоди в относительной температурой кристаллизация /80/. Точив - дшшые из различных справочники» н /и.

Рис.33. Энергия образования mOíío— вахаяси£ в металлах. Точки — оценки А.Б.Каплу;и в А.С.Ба-сика по формуле (4 8) /81/. Верто-калышэ отрезки - даапззэл литературных данных (1973г.). /Ъшия — по формуле Я.А.Крафгыахера ( 1972).

Кг

АЛ

АЙг A Vr,

К.

^Ь- «= const

АЛ

(4S)

где Ка., Кь - воправочние коэффициенты, вероятно, отрагсагацге структурные особенности состояния вецеств. У" простых твердых тел К6 =0,5 согласно змниротеского правила;у Ре. и яекотг-рнх лантаноидов Ки=1 /80,27/.

3.2.2, Структурная поправка Кг«0,5 Сила введена в /81/ к ерк расчете энергии образования одиночных рашовеевнх вакансий в тверда металлах, вкалггзо использовалась упомянутая эмпирическая закономерность Н~У и уравнение состсянея Ыл-Гршайзека. Расчетная форацула имеет вид (Получена в /81/:

~ -JL.. . i-BT

(47)

где индекс Т означает температуру отнесения СР,У,_/3 , ^р - коэффициент упаковки, атомов в кристаллической решетке, На - число Авогадро. Оценка при 20°С показала удов-

летворительные результату (рис.33) для большинства .металлов, у которых имеются падёкныо дапнме о Ср ( Т ) и( Т ).ДшГ многих металлов в /81/ били получена саше перше оценки Ев Исходным для (46) были соотношения, /81/:

(48)

где Кг - коэффициент структурного сжатия объега вакансии силами связей з решетке, < «2 - параметр Грвгайзена; goa ,VOQ-Лолная энергия и обтйм кристаллической рекеиш при Т, Р =0. Согласно (47,48) энергии тачао оценить по формуле

~ рП+Щ ' i4S)

что даёт возможность простсЗ оценка: а» SOQ-Voe ' в (II).

Таким обравс i, комплекс форг.«ля (9,10,46,49) устанавливает взажюовязз медду треш особыми состояниями вещества: при абсолютном щлэ температур, двух состояний в точке плавления, в термодинаьэческой критической точке. При это?! использовалась, однако, модель «шягоой среда;

• 3.2.3. С другой стороны, как показано в /79,84,87/, в спе-даальноЯ шэд-зли структуры гладкости можно установить взаимосвязь кулепоЗ и арктической точек тага» к через Ь - вторую кояс-тал^? Вая дзр Вгзльсо. В задаче находится теоретическое выра-г.г:п;-з для р4./рСР~ отношения плотности кристалла

р&а прг С°К к криотческой плотности жидкости рС!, .

Для реиепня предполагаете.. следующее. I) Б исследуемой задаче лримвнпно уравнение состояния Ван дер Ваальса, из которого следует рсг,~ А/ЗЬлд. На минимальном ыеяатошном расстоянии," з первой координационной сфере яцдкости сохраняется кристаллсподобная координация с числом а тонов Z А , пртгчем 2. = ccnst . 3) Таким образом, структура зидкости образуется связанными глетау собой "мшшеластераш" с теслом атомов

z,+l б кавдом. 4) Наименьшее менатогаое расстояние Г4 , размер атома О и объём атома Va " AJÍd "Уо неигжшш от

Т =0 до ТСг • 5) Параметр Ь можно определить по формуле

b « 5J|LiJL.ve • (50)

Для атомов в газе, где существуют только парние взаимодействия

при этом по (50) получается b -Ус - ;:орошо известная величина.

В соответствии с (50) и формулой Вал дер Вяальса критическая плотность "структурированной" яидкоста равна

П = _tkZjL.,-- . (ст)

Гсг 6НА (2, + i>Va {Ь1>

Плотность в идеальном кристалле при 0°К определяется формулой Pao" / Ыд V»o , где V0<J - объём адепентарнол ячоЕкн с числои атомов п . В соответствии с этшл 5' (50) , xipvi услокм Va = Idem для 0°K и Тсг.

со = fir, zjhl . Va_ » ' б ф Zi±L Dn г, v№ zt >

где tp0 - коэффициент упаковки соприкасающихся сфер. Расчет 00оо по (52) даёт: изоо =4,591 для 0ЦК, =4,813 для ГЦК структур. По экспериментальным данным рда и рсг, для щелочках металлов / 79,84/:

Щ,0( К) =4,74-4,78; CjO^C Rb )=4,74-4,76; C0oe(C.S)=4,79-4,82.

Примечательное соответствие расчетных по (50-52) и с;ссле-ргмептальшх значений o¿00 щелочянх металлов используется как. обоснование новой физической модели структуры простых еидкггх металлов.

Основные её особенности перечислена выше к 1лоц?т бить дополнена следующим /84,8?/: 6) такие, квагшфяствллическва ыени-кластерн принципиально устойчивы в падкости вплоть до Тсг. и число их ЫА/( Z, +1) - не меняется; 7) при новиаенки температуры меняется, уменьшается число коротких связей шзвду ш-^НЕКлгстерзмйВО второй н более дальних координационных сферах.

то ость числа • • - • '-L - меняются, a ¿t - сохраняется.

Кроме близости тооротичоских е экспоримепталышх значений ü)Co допустимость гако.З годелз подтгерждяется результатами нейтрстшо-структуркого исследования I - Cs от Tf до Ter , показаггхзг неязланпооть пологоиия первого пика структурного фактора,что состлстсгвует нозовисачоста от гестератури мпня-?.юлы!ого i.;er.aic.v.uoro расстояния: ( Ii. Vi inter, г.Иепяо! u.a.,

1987).

4. .ВЬ'ЗаРЗШЕ Р23УШАТ03 РАБОТЫ

Еолъпся часть окспсрпмэк'еальшх чкелекних дзягях о свойствах оплота, о.-фгоцах осяовоЛ представляемой работ, (Зала получена в ходе исслодовешй, шлодяяадхся по заказам ряда отрасле-енх 1Ш и прегяялентюс предарматлЯ. ОспошсЗ с-Г-ерой внедрения рв^ягаэгав робота ч:гсленют деннкг о теряичсских свойствах коп-кретппх сталеИ п других оплззов. 'было литейное производство ряда кз-дшостроятедьксс отраолеЛ. цэлы» - обеспечение информационных баз разрзбативаег.-.ох САПР a АС7 технологических процессов лнтья достаточно точ'ншдг численнпми даноя о свойствах расплавов '«Г литых жтэллоз.

Кроме того, б ходе peiot были разработали оругшюдыше таблицы рекомендуемте чнелэнп'лх данных /S3-97/.

Оттт таблица яглят/гея основой впервые разработанного .з 198586 г.г. ор;ггЕнадьрого стандарта предприятия по физико-тзхкологи-ческш.: слойстг.ом лнтеиш:; сталей л еплавоо. Стандарт предприятия СГП ü G.C380-88 "Подготовка исходных данных для технологического процесса литья, Зизико-технодогическпе хорактср'^стида литейных сталей" введен з действие в ПС "Шорский зсиод" с I ими IÖ-2G г. /34,9!5/. Проекты аналогичнпх стандартов по свойствам специальных марок сгалеЗ и сплавов разработаны я .для другттх jt-раслешх номенклатур /97/.

Рпзработашпз стандарте! устанавливают порядок, сферу к правила использования данных, числению значения основных физических свойств литейных сталей и сплавов в особых и критических точках, а .ти.таз сводку форпул, позволяющие вычислять температурные зошеишоть свойств з технологэтсском интервале тег/ператур на.основе только тох данных, которне включены в таЛтщн типа табл.2-4.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Основные результат сводятся к следующему.

1. Развиты теоретические оскоен метода гамма-лучевой да-лятог/втрии для исследований теплового расширения твердях веществ и материалов, а также для исследования процессов кристаллизация - плавленгл и твэрд»5азшх превращений. Созданы реализующая этот метод ипрокодийпазонная экспериментальная установка и методики проведения коотлеконых измерений , позволившие определять в одно;,! эксперименте более 20 индивидуальных тергли-ческих свойств веществ в жидком и в твердом состоянии.

2. Проведены систематические исследования и голучовн новые экспериментальные данные о термических свойствах твердого и гадкого состояний более чем 15-ти индивидуальных веществ - рле-ментов, вклнчая хёлезо, 8-ми бинарных металлических систем (особенно системы "железо-углерод"), более 60-ти марок сталей, более 30-ти г.арок чугуиов и других технически вакшгх сплавов

на основе нехеза.

3. Внявленч законокзрпости аг»заеняй плотности и теплового расширения многокотяюнеигных прокавдкшшх сталей в авдкоа состоянии. Показано, в «зстиои'.а, что платность расплавлениях сталей в основном иеныцг кдоткооти их основы,- чистого железа

в жидком нормальном и переохлажденном состояниях. Установлена корреляция мезду шготнссчъ'э рагпдазжеанюс сталей в точке ликвидус и температурой лг.квэдо.

4. Яиавлшл г-^копоморноеги изменений плотности и усадки лр;г первичной кртетшикзацкх, затвердевании шогог.омпоиентнше стачел. Пока?ано,что ггшеротурнрл зависимость доли твердой Фаса, коявдэдёйся в процессе кристаллизации няогоколшонентшх отс-лей, 1,:ог:ет быть представлена тда^ицпровйаики правилам рычага; предложена еоответотвукэдзя оппроксишнта. Установлена корреляция мемду относительном изменении.! объёма сталей (усадки) нрк первичной кристаллизации и обобщенным температурным критерием подобия явдшчииея параметром модифицированного нрс.'Г.-.чз рнчага.

5. Предложен г.-етод математического анализа и описания процессов затвердевания шгогокошоиевтшзх твердых растворов

на основе термической аналогии с затвердеванием бинарных спла-

вов,следствием которой является модифицированное правило рычага; установлено одноконстантное обобщеннее правило ричага дня кристаллизации мюгокомпонентпых сталей.

6. 'Зкявлены закономерности изменений плотности на различных стадиях первичной кристаллизация шеокоуглеродиезмх многокомпонентных эвтектических сплавов на основе железа - чугунов. Предлокена система термических критериев подобия процессов кристаллизации эвтектических сплавов и анпроксимацяошгае внра-кенкя для описания изменений плотности нэ различна этапах кристаллизации чугуяов в зависимости от критериев подобия.

7. Установлены некоторые характеристики подобия в процессах первичной кристаллизации чугунов и некоторых многокомпонентных мегалл-мегзллоегдшгс сплавов на основа келеза.имещих склонность к стекловании при бистром перзохлаждения расплава.

8. Установлено,что при переохланденш тастого жидкого аеле-за И9' происходят существенных изменений в структуре расплава вплоть до температуры на 2С6 Я ниже нормальной точка затвердевает. Найдено,что при спонтанной дфистзллнзации голеза из переохлажденного состояния возникает высокотемпературная '3 -фаза, а не К" -фаза, температурой области существования которой соответствует, достигнутая температура переохлалиения.

9. Предлояена модель макроструктура нндкзх металлов, в которой основу составляют связанша ыекду собой устойчивые кластеры с кристаллоподебной координацией з с число;,! атомов на единицу больио первого коордянащгонного числе,, а основше изменения микроструктуры и макросвойетв происходят за счёт изменения числа связей мевду кластерами.

Сумма результатов, заключенных в п.п.3-8 и соответствующих задач дальнейших исследований, моиег быть охарактеризована как новое перспективное направление: исследования теплофи-зического подобия многокомпонентных веществ на основа обойденных тег/перагурнше параметров и критериев кристаллизации. Разработка таблиц рекомглдуегздх численных данных по термическим свойствам сталей ц других технически ваяннх сплавов в жидком . и твердом состоянии может рассматриваться как существенный вклад в решение важной народнохозяйственной задачи по научно-техническому направлению: "Обеспечение народного хозяйства данными о номенклатуре.свойствах я технических характеристиках материалов и веществ." /

Сизсек опу0;шкован~шс материалов

вкспвггочэдтояывк кссле^овастЕ

1. Баслн A.C. Экспериментальное исследование плотности к теплового растрогал рубидия к цозпя в интервале температур от 15 до 1300°С: Дис. ... канд. наук: 01.04.14. / Ali СССР. Сзб. отд-нке. йн-т теплофизика. - Бовосиблрск, 1D7D, - 1Б4 с.

2. Басин A.C., Станкус C.B. Физкческае и метрологические основы гашла-днлатомотргш // Метода к врзбора да точных дала-томэтрзчаских ясследоззаний ь-атвраалоа в шровю» дшжшоке температур. Третье Всесоюв. соьса. : а оз. докл. - Ленинград; Б1ПШ нао Д.М.Мондолееза, 1904. - С. 20-27.

3. Басдн A.C.. Стакнус C.B. Авто;/атлзирозакньш гаыма-лучевой дилатометр // Таа se. - С. 28-29.

4. Б&сза А.С;, СтаНкуо C.B. ©изпчосет.е и штрологечеекпе основа гаша-дучеьой днлатокетрнк // Изыердтолькая гехни::а. -1985. -J5S. - С. 38-40.

5. Еасин A.C., БагшсхпЕ A.B., Колотое Я .Д., Статус C.B. Внсокотемнзратурнка гюяла-гжетнокор к дялатоыэтр // Галза-ш-тод в штаявургачоехш экспершленто. - Повосяйлрск: Ш СО AM, IS8I. - С. IÏ-22,

6. Басин A.C. Самоксщпенокрующййоя неташнгоекгй нагреватель. Авт. свйд. ß 592030 от 03.01.74. // Открытия, кьоброто-пня. - 1978. -/55.

7. Басин A.C., Колотов Я.Д., Стангус C.B. Вадаог-этрячее-кае мэкдаши s аппаратура 'уормодЕяатацяошзохо анализа // лер.ш-чески! анализ. УШ Всвс. конф.: Тез. докл. - IL - V^&ömwn, 1982. - С. 16-17.

Е. Басон A.C. Контроль качества мз-гаялург^чесгетх расплавов методами термического анализа // Там же. - С. Х4.

9« Басин A.C. К кетодике построения диаграмм состоящей из данных теркодЕлатациокного анализа кристаллизация квтаялов // Дйагражи состояния металлических к;ctc;j: Tes. докл. Г/ Всасо-ш. совей. - М.: IDJeT, 1982. - С. 31.

10. Хайрулия P.A., БаганскиЕ A.B., Басдн A.C. Измерена теплопроводности дифенилокенда в окрестности точки цкавленил // Тсиго&азнческпе цродэссн при кристаллизация и затвордозанш* Сб. науч. -тр. - Новсежс-арск: ВТ СО АН, 1984. - С. I08-II5.

IX. Стздуо C.B., Баввн A.C. Дримоненне гахала-иотода для

64

зссл^доваягм фгзоглх мр0вр.эдотп!й л. плотности крлсталлообразую-кд:с веществ // Текло- л ыассопорояое прл ростэ кристаллов: Тез. докл. Вссс. сел/таяра. - '!. - Александров: ШЭМС, 1985. -С, 31-32.

12. Zîuîh L.С.» Ссапхус С,В. Измеронпз плотности я теплового pac'rîpcîSKr голыпгл з твердом я ¡гадком состояния?: // Тепло-фтчпекло сго'Ьпэа "зщзстз л материалов: Сб. пауч. тр. -Логосябпрс:;: 1ГГ СО АН, 1979, - С. I2&-I3I.

13. Статгдус C.B., Васин A.C. Платность з тепловое ряскл-ромо расплавленного егчарля // Науч. сообщ. 1У Всоссоз. кенф. го страна» и CBOücixsai! даталлячесгапс и блоковых расплазоз. Часть 2: Исследования металлических расплавов. - Свердловск: СЛОТ 7КЦ АН, 1280. - С. 23-1-235.

14. Станхус C.B., Басяк A.C. йеяфазпав я температурило изменения плотности чистого 'яттрля в '¿гатерьало 293-1950 К // ï-азовке перохогд в чистшс металлах л бп*!аркгх силазах: Сб. науч. тр. - Новосибирск: ИТ СО АН, ЗЗСО. - С. 72-86.

15. Стаккус с.В., Еасип А.О., Редопко H.A. Экоперакоадаль-аоо пссло.-,о2а;:;:о плетпземя я теплового paœraceaa.i гадрлыжз s янторвало температур 233-7850 К // TBÏ. - ISSI. -- Т. 19, Z 2. -С. 293-300,

13. Станкуо С.Е.. Еасип А.О. Аномалии взотности и теплового расшрак2я аоликр4Стад?йЧ0<шсго самария з интервал» 2931360 К // - 1982. - Т. 54. -53,- С. 624. (Дсп. з ВШШТК, Г) 153-0^. .

17.' îïoklîoïcr.ko Y.Ya,, £оИо1огаШ. 3.1,, Aleksecv V.A.,

Easiu A»8», Е^оЛиз S.Y. ffiw 50Elccaduotox-Kst«l Si-artolfciou

in Uqisid SeltoiunyV Pbys. etat. доХ. (В)3 - IS>32, - Y. 113, -P. 453 - 4D3,

18. Васин A.C., Алексеев В.Л., Стаякус C.B., Соколовский Б.И. Изменения плотности при охлаздекии и затзердованли расплавленного селена // Теплоошзическяе явления пря кристаллизация металлов: Сб. науч. тр. .- Новосибирск: KT СО АН, 1902. -С. S-Ï8,

19. Стайкус C.B., Васин A.C. Плотность аздкмх редкоземельных металлов я ее пзмензнля пря пяавлокям - кристаллизацкл // УП Бс-зсоюз, копй. i;o тепло£изпческпа свойства« гсцестз: Тез.

55

стенд, докл. - M. - Ташкент, 1982. - С. 80-81.

20. Станкус C.B., Баскн A.C. Исследование плотности и теплового расширения тербия при высотах температурах // Теплофизика высоких температур. - 1983. - Т. 21, й 5. - С. 1029-1030.

21. Станкус C.B., Басиа A.C. Плотность жвдкого иттербия // Теплофизика высоких температур. - 1983. - Т. 21, J2 6. - С. II22-1126.

22. Станкус C.B., Басзн A.C. Плотность, теплоьсс расширение и температуры фазовых превращений церля б твердо:.! и жидком состошшях // Топлофкзическпе свойства растворов: Сб. науч. тр. - Новосибирск: ИТ СО АН, 1983. - С. 87-98.

23. Станкус C.B., Басин A.C. Измерение температур плавления - кристаллизация к высокотег.тературнкх твердофазных превращений редкоземельных металлов //.Петрологическое обеспечение температур в теплэйазичеекзх нзцоронзй в диапазона высоких температур. I Веесеш. конф.: Тез. Докл. - Харьков: ИГО Метрология, 1983. - С. Î8S-I6S.

24. Станкус С.Б., Басяя A.C. Изменение плотности голын'я при кристаллизации из жалкого состояния // Тешю&изическио процессы при крцеташшзацзи1 п затвердевании: Сб. науч. тр. - Новосибирск: ИТ СО AH, I9S4. - С. II5-I2Q.

25. Станкус C.B., Баспн A.C. Тепловое расширение .ряда твердых лаягапвдов вблизи точек плавления // Катоды и приборы для точных дилатометрических исследований материалов в широком диапазона ггмдератур. Третье Бсессюз. совощ.: Тез. докл. - Л.: НЕИШ им. Д.И.Менделеева, 1984. - С.. 129-130.

26., Basin Д,S*5 Stankus S.V., Temperature ani Interphase Variation of Solid and Liquid Metals Densities at Hi£Í¡ Гевгдег- -tures (Hew Hg salt s)// 9th Europ. 'Cení, on ïïîcrLnopfcynical Properties: Abstxaot» - t'iKlBt, ümchester, 1984. - 17$-17

27. Станкус C.B., Васин A.C. Тепловое расширение некоторых дантанидов вблизи точек плавленая // Метрология. - 1986. -

£ 9. - С. 28-36.

28. Алексеев В.А., Еасин A.C., Соколовский Б.И., Станкус C.B., Склярчук B.U., Дядух В.П. Еерколящзонный переход металл-неметалл в расплавах Че и 1к-те£ // Науч. сообщ.- 1У Всес. конф. по строению и свойствам металлических и шлаковых расплавов - Свердловск: I960. - С. 283-285.

Исследования свойств и строения бинарннх растворов

29. Колотоз Я.Л., Басин Л.С. Экспериментальное исследование плотности водных растворов бромистого лития при повышенных температурах // Исследование тоилоушзическах свойств растворов и расплавов: Сй. науч. тр. - Новосибирск: ИТ СО All,1 1974. -С. 5-20.

30» Басин А.С. Исследование плотности водных растворов некоторых технических шыиэталеноксздов // Там ае. - С. 67-79.

31. Басин Л.С. К вопросу о состоянии углерода в расплаве система "нелезо - углерод" // Исследование топлофазпческих свойств жидких растворов п сплавов: Сб. науч. тр. - Новосибирск: ИГ СО Alf, 1977. - С. 108-122.

32. Басин А.С. Анализ изотеры плотности расплавов систош "яелеоо-утлерод". // Матеряалн TJ Всесоюз. совет, по термодана-Ш1ке металлических сплавов (расплази). Часть I: Термодинамичес--ию свойства металлических расплавов. - Алма-Ата: Наука,

1979. - С. 13-14.

33? Зая1п А.З., KolotovYa,I>., Stanbis S.V. Investigation' of density and tberual expansion of iron end iron-baso alloys// Abstracto VI Europ. conf, ''ffiicrrr.ophysicnl properties of imterial - research and application, - Outerovnifc, 1973, - BooJc 2, - P. 85.

Исследования чистого, келозд,

34. Басин А.С., Станкус С.В. Измерения плотности чистого ксдеза в жидком и нореохлаздошюм состоянии // Науч. сообщ. П Всесоюз. конш. по строению и свойства,! металлических и ¡алаковых расплавов. II часть: Исследование свойств металлических расплавов. - Свердловск: 1Мет УНЦ АН, 1976. - G. 63-64а.

35, Станкус С.В., Басин А.С. Изменение плотности чистого недеза при плавлении - кристаллизации // Исследования до гидродинамике и теплообмену: Сб. науч. тр. - Новосибирск: ИТ СО АН, 1976. - С. 71-76.

38. Басап А.С., Колотое Я.1., Станкус С.В., Вагауков И.А. Особенности изменении плотности при первичной кристаллизации чистого железа, сталей и чугунов // Исследование тегогсфшчес-тх свойств хцдкпх растворов и сплавов: Сб. науч. тр. - Новосибирск: ИТ СО АН, 1977. - С. 79-107.

37. Басин А.С., Станкус С.В. Плотность глубоко иереохлаи-

денного жидкого железа // Ш Воесоюз. кояф. но строению и cboü-ствам металлических я шлаковых расплавов: Тез. науч. сообц., ч. 2. - Свердловск: ИМет УЩ АН, IS78. - С. 9S-I0I.

38. Ваз1п А. Б,, Kolotov Xa.L., Stankus S.V. The density

Mid thermal expansion of iron and Jerroua alloys// High-ïejrp.-Iíigb Irosa, -1979.-v.11.-p. 465-470.

39. Васин A.C. Температурные границц, тепловое расширение и плотность высокотемпературной 6 - фазы колена // Петрологическое обеспечение температурных п тзплофлзичееких измерений в области высоких температур: Тез. докл. Воесоюз. научно-техн. • кокм. - Харьков: ШЮ "Метрология", 1986. - С. 2&3-284.

?ер;.пгче.ски а двойства и, рристалдизаиня стадой

40. Баспн A.C.J Колотов Я.Л., Еащуков ¡i.A. Исследование изменений плотности прл кргсталлизаццп ряда конструкционных сталей и чистых железоуглеродистых сплавов // УП Всосокз. конф. по физяко-зсвшчосгаш и твплофязическвы процессам кристаллизации стальных слитков. - Киев, июль 1975 г. - Проблему стального слитка - 7. I.I. : Металлургия, 1978. - С. 123-124.

41. Басин A.C., Колотов Я.Л., Станкус C.B. Температурные зависимости плотности сталей в хевдкои состоянии и при кристаллизации // Науч. сообщ. Б Всесоюъ. конф. по строению и свойствам металлических и шлаковых расплавов. П часть: Исследование свойств металлических расплавов. - Свердловск: Шет УЩ ДБ, 1976. - С. 53-54.

42. Басин A.C., Вашуков H.A., Колотов ЯЛ., Станкус C.B. Экспериментальные исследования усадки статей в процессе первичной кристаллизации // Тез. докл. I Всесоюз. съезда ллтейдянов. -Шнек: БелШ, 1978. - С. 75-77. •

43. Басин A.C., Ревенко U.A., Станкус С.З. Изменения плотности стали XI8HI0T при плавленой и кристаллизации // Кристаллизация и процессы в кристаллизаторах: Сб. науч. тр. - Новосибирск: ИГ СО АН, 1979. - С. I09-I2I.

44. Басин A.C. Обобщение зависимости плотности расплавленных сталей и чугунов ¡J Науч. сообщ. 1У Всесозз. конф. по строена© s свойствам металлических и шлаковых расплавов. Часть 2: Исследования: металлических расплавов. - Свердловск: Шет УНД АН, 1980.'- С. 92-95.

45. Басин A.C., Денисов В.А., Колотов Я.Л. Плотность и объемная усадка некоторых легированных сталей // Гаима-лютод в

6Ü

мзталлурппэсном эксперименте: Со. науч. тр. - Новосибирск: KT ' СО АН, 1981. - С. I2I-I36.

46. Басни A.C. Плотность расплавов ц усадка при крнс^аллн-зацгш лятолних чугуггов н сталей // Дктейше производство. -1982. - К 5. - С. 7-8.

47. Новомонсюм Ю.Д., Егер М.М., Басня A.C. О роли характеристики расплава в повышения качества отливок из сталн ПОИЗЛ // Тез. докл. П Бсесокэ. съезда лптейгдкоз. Л. - IL: ШЕМап, 1983. - С. 1I7-II8.

48. Еаснн A.C. Измерения температур затвердевания сталей

в сонсетазлекгп: с роаорньюп течках,ш 1ЛГПШ // Тез. докл. I Бсосо-юз. кону. "Метрологическое обеспечение температурных л теилофи-злчоехпх кзварокзй з диапазоне высоких температур. - Харьков: Ш0 ",'.Ьтрологпя", 1983. - С. 130-132.

49. Баспн A.C. Тепловое расширение технически в&'шых сплавов яа основе колеза в окрестности интервала затвердевания //

Ш Всесохо. сово!!;. "Петода а приборы для точннх дплатокетричео-Kix псслсдозапиЯ ыатеризлоз в широком диапазоне температур": Те-впен докл. - Д.: ВН-ЕП.1 гад. Д.И.Менделеева, 1284. - С. 104-105.

50. Бае:щ A.C., Голод Ii.lL, Оиурнов Л.Т. Термлческке л уса-дочнцо свойства некоторых лптелных сталей // Экоргсиаякнострое-иэ. - 1983. - ß 7. - С.' 24-29.

51. Еаспн A.C. Некоторые* особенности физических свойств • только что затзгордевзшх сталей // Взаяло связь гшдйого л твердого ма-галлнчеехшх состоянии: Тез. докл. .Всисоюз, сешнара. -Свордтовск: УШ им. С.Н.Кирова, 'Í9S7. - С. 53.

52. Басин A.C. Термические свойства и явления пореохладдо-тгг. при Еысокотемпзратурных превращениях в хладостойкой сталн 35ГТРЛ / Твило^ызлчаские процессы при кристаллизации веществ: Сб. науч. тр. - Новосибирск: ИТ СО АН, 1987. - С. 158-177.

53. Басин A.C. Псследовшше плотности многокомпонентных сталей в яндком состоянии / УШ Воесоюз. конф. по теплефизичос-К1ш свойствам веществ: Тоз. докл., часть I. - Новосибирск: ИТ СО АН, 1988. - С. 200-201.

54. Басни A.C. Разработка таблиц рекомендуемых данных по торглгчеекмм свойствам литейша сталей от яндкого до твердого состояния / Тсплофлолчоскне свойства веществ и растворов: Сб. науч. тр. - Новосибирск: ИТ СО АН, 1988. - С. III-II8.

Теплофизика первичной i тисталлпзгщйн H структгрообпазо-

вания в чугунах

55. Басин A.C., Колотов Я.Л., Вашуков H.A. Температур не зависимости плотности серых чугунов в кидаом состоянии и при затвердевании // Науч. сообс. П Всесоюз. конф. по строению и свойствам металлических и шлаковых расплавов. П часть. Ксследо-ва1шо свойств металлических расплавов. - Свердловск: ИМет УЩ АН, 1976. - С. 64-65.

56. Васин A.C., Колотое Я.Л., Вашуков И.А. Изменения плотности серых чутунов при медленной кристаллизации // Изв. АН СССР. Металлы. - 1978. - 3. - С. 70-75.

57. Басин A.C., Вашуков И.А., Колотов Я.Л. Закономерности изменений плотности при кристаллизации ссрых чутупоз // Закономерности формирования структуры сплавов эвтектического тина: Тез. докл. I Всесоюз. кокф. - Днепропетровск: Д?!ет1-1, 1979. -

С. IOO-IOI.

58. Басин A.C. Плотность расплавленных доэвтектлчосккх чугуноз // Теплофизическпе свойства веществ и материалов: Сб. науч. тр. - Новосибирск: ИТ СО АН, 197.. - С. II4-I25.

59. Басин A.C., Вашуков H.A., Колотов Я.Л., Станкус C.B. Закономерности изменений объема к плотности серых чутупов при первичной кристаллизация. - Новосибирск, 1980. - 50 с. (Препринт / АН СССР. Сиб. отд-ние. Ин-т теплофизики, 1Ь 52).

60. Вашуков H.A., Басин A.C. Влияние химического состава чугуна на его расширение при эвтектическом превращении и общую усадку при затвердевании // Прогрессивные технологические процессы в литейном производстве: Сб. науч. тр. - Омск: ОыГМ,

1981. - С. 8-17.

61. Басин A.C., Вашуков И.А., Колотов Я.Л. Объемные и температурные условия получения бездефектных отливок из серого чугуна // Повышение эффективности литейного производства и качества литых заготовок: Тез. докл. XII Всесоззз. науч.-техн. конф. - Комсоыольск-на-Аыуро: КнАШ, Ï98I. - С. 4-5.

62. Басин A.C., Колотов Я.Л. Кристаллизация чугунов; ыоди-" филированных гадолинием // Закономерности формирования структур pu сплавов эвтектического типа Тез. докл. П Всесокз. науч. конф. - Днепропетровск: ДОетИ, 1982. - С. 167-168.

63. Басин A.C., Ваауков И.А., Колотов Я.Л. Особенности' первичного графитообразованпя в эвтектических чугунах и ..

сплава // Прогрессивные тохнологпческна процессы в литейном производстве: - Сб. науч. тр. - Омск: ОмШ, 1982. - С. 5-14.

СЛ. Басня A.C., Бзгпнскин A.B., Проводников В.Л. Плотное.!, алшо-бороспяигатного стекла п оклей бора в .-кядао.м состоянии до 1600 К я в области стеклования // Тез. докл. 7 Всесоюз. "когй. по теплофазпчеекпм свойствам веществ. - Киев: ВНШКНеф-теиш, 1974. - С. 31.

65. Басни A.C. s Еаганский A.3., Проводников В.Л. Температурная сависшость плотности окися бора в области перехода расплав - стекло // Иссдедозагао тешгофизпческих свойств растворов я расплавов: Сб. неуч. тр. - Нсвоспбарск: ИТ СО Ali, 1974. -С. 122-135.

6S. Алексеев В.А., Баск» A.C., Ктвапдыков O.K., Стан-кус С.В,, Субханкуяов И, Кзыаяелие плотности сплавов систем Po-Co-st-B при кристаллизации из кйдкого и стеклообразного состояния // Проблемы исследования структурных аморфпнх метал-дпчесхих сплавов: Тез. докл. Всооош. науч. кон». - И.: ШСиС, 1984. - С. 109-110.

G7. Еаспа A.C. Сразнятелышй акалрз процессов крноталлз-зацяи озтектячсскн:; Ус—с п Рэ-Co-Si-B сплавов // Зэко-померностз шорлярезакпя структуры сплавов эвтектического типа. Ь Бсосога. кзуч. .toi?j>.: Тез. докл., часть I. - Днепропетровск: Jî'oTK, I9ES. - С. 213-220.

63. Бася я A.C. йвяекяя переохлаждения при яристаллязгаш звтеютгческях гпгззоз .//' там С. 57—58.

63. Айзкееоз Б.А., Басил A.C., Кглзеева Е.Е. п др. йзмене-шя тсшхаТаззияесян." свойств аморфных металлов на основа аелезя прз переходе в кристаллзческое состояние // УШ Всесокз. копф. во теплсфизичесдаи свойствах; веществ: Тез. докл., часть 2. -Новосибирск: ИТ СО АН, 1988. - С. 133-134.

Моделирование pp^y, кр^кшщзащз ота-гад-?.

70. Басян A.C., Козлов Б.Н. О характере температурной зависимости средной плотности галлкя я сплавов галлий-олово в области плавления // Исследование теплофязических свойств растворов и расплавов: Сб. науч. тр. - Новосибирск: ИТ СО АН, 1974. -С. 98-116.

71. Басин A.C. Модели ; змпа первичной кристаллизации стаде!; // Кристаллизация и процессы в кристадлкзатор:.х: Сб. науч. тр. - Новосибирск: ИТ СО АН, 1979. - С. 70-103.

72. Еаспн A.C. Модели темпа нершчиоЕ. вдпстштгацпл эвш<~ тпчоскгх сплавов // Закономерности формирования егрукгурн сплавов автектичоского тник: Тез. докл. I Всесоюз. кона. - Jjicnpo-пзтроьск: ДЦетИ, 1979. - С. 130-139.

73. Баски A.C. Анализ подобия в процессах кристаллизации эвтектических сплавов // Материалы H Всессч». научной кокД.- "Закономерности формирования структур:« сплавов эвгептпчоского тиса". - Днепропетровск: ;ШетИ, 1932. - С. 97-98.

74. Бас;:к A.C. Анализ подобия ь процессах первичной кристаллизации твердо растворов // Теплофиап^оскнс яичекаа jgs: краетасшзацаи металлов: Cd. науч. тр. - Новосибирск: ПТ СО АН, 1982. - С. 20-31. .

75. Еаеян A.C. Исследование степенно;! йормы уразиюшгя ллк~ тадуса бклзршгх эвгектичее^х систем // fäeEratsm состоя-пя .металлических систем: Тез. докя. 17 Всес. совещ. - И. : Hi.îcT АН СССР, 1982, - С. 31.

76. Басин A.C. иодл&щчрованиее праипло рнчата для стало». - Новосибирск, IS3d. - 30 с. (Препринт / АН СССР. Сиб. отд-ние. Ин-т теплофизики, J.; 117).

77. Басни A.C. Некоторые взаимосвязи темпа врю^-ллягащга и коэффициентов распродзле!Ля // П Бсссош. ковф. "Подоетрова-ш> роста кристаллов; Тез. докл., честь Г,. - Rira: ЛУ, 1937. -С. 400-402.

78. Базан A.C. Некоторого заяопошушостя крпгталлрпацил шогоштешзнташ: сталей // Дроблсгв крпст;илд2ёлпл î; колга.э-тепиое моделирование ио^аллуртческих технологии: Tod.- докл. пояф. - ifeesoi:: УдГУ, 1988. - С. 15-}" 6.

Рмрффф, геоЕотд. ¿asm..2232ЁШЕ2

78. Баоип A.C. К оцс.чгс критических пираш?рс:> рубидия :: ' цезия // Вопросы гидрэдинижп® и теплообмена: С5. науч. tp. -ÎIOEOcaô'jpsi:: ИТ СО АН, 1972. - С. 168-1.76.

80. Басзи A.C. О «oppôtitçœ «сг,ту jjsaoircraiöii ойъсхл пха пяавлокзде температурой пяапязпля л кратаческой температур ï // Пзъ. СО ¿4 СССР. Сор. техн. наук. - К''". - С, ели. 2. -С. 12-;-12£.

81. K.rvr/н Л.Б., Басил A.C. Полуомпиричесгай расчет энср-иш образования вакансии в металлах // Изв. СО АН СССР. Сор. тохя. наук. - 1974. - J,i 13, вш. 3. - С. 120-132.

S2. Баеин А.С^, Сташг/о C.B. Полуо.'.зшрпчосзше сооткокелпя для поколений объема, энтальпии л - теплоемкости металлов в точ-îcû плавления // Торнодааашзесше свойства ыоталличоекпх распла-•еов: ¡Латзриалп 1У Всесоюз. совощ. по торшдав&гшка кзталлгнзе-ких сплавов (расплава). Часть I. Теория и расчетные штодн определения терг.!ОЕГг.тлчосю1Х свойств. - Алма-Ата: Наука, Xao.CC?, 1979.. - С. 15-18..

G3. Гасин A.C., ЕаглнскиИ A.B., Колотое Л.Л., Стапкус C.B. Плотность пореохякадешшх гидах металлов и ео изменения при кристаллизации я амортизация.// Фаоонпе пореходы в чпегах логал-дчх л бикарггах сплазах:. Сб. науч. тр. - Новосибирск: ИТ СО АН, I960. - С. 53-71.

84. Еаспн A.C. Соотношонпо ¡газду критической плотностью расплава и плотностью кристалла'// Науч. сообщ. Г/ Всзсоюз. конф. по строонпа и свойствам иеталличоешх и шлаковых расста-вов. Часть I. Теория нидких металлов. - Свердловск: Шет .УЩ АН, 1980. - С. 268-270.

OS. Баспн A.C. Еидкий металл перед началом кристаллизации. Изменения плотности я структуры // Тез. науч. сообщ. У Всосокз. конф. до строению и свойствам металлических и олакових расплавов. Часть 2: Экспериментальные нсследовашя япдаих и аморфных металлов. - Свердловск: ИМет УНЦ АН, 19 53. - С. 62-64.

Сб. Баспн A.C. Направления изменошгй плотности пероохгаж-деагак жидких металлов / Блианлй порядок в ксталлпчоских расплавах и структуппо-чувстЕптелтлшс свойства вблизи границ устойчивости Тез. докл. Всесонз. семинара. - Львов: ЛИЛ, 1988. С. 9.

87. Басяп A.C. Соотношение мэзду широструктуроИ и нло-г-постко .уоталлотвекнх кристаллов л расплавов / Тач :::е. - С. Iù.

разгеботтг таблиц гакоуцапуеикх числентех данных

33. Гречко З.Н., Баспн A.C., Глотов 13.Б., Леонов H.H. ir шроезгао структуры п свойств в отливках из стали ВНЕ-0 m б»:-плавляекш ко^еляу. - Новосибирск, 23Ш. -.12 с. (Цроятюн / АН СССР. Спб. огд-иие. Ин-т теплофизики, л 57).

69. Куприянов I0.IÎ., Глотов К.Б., Баекп A.C. Влпяш:о ¿слеги ¿i Qop;ji¡pox;a¡yui отлквок на п:с качество. - По^оснбпрся, i'J'U). -

it> с. (Препринт / АН СССР, Сяб. отд-ние. Нн-т теплофизики, г 5&).

90. Никифоров Л.Д., Ошурков А.Т., Краснов Ю.В., Басня A.C. ilpH:.;oHGicie численного мододнровання для совершенствования лилейной технологии // Применение ЗИМ и повншенае 8с$ективности литейного производства: Тез. докл. Всесоюэ. совея. - Л.: ДДНТП, 1983. - С. 70-73.

91. Резкий СЛ., Голод В.м., Басин A.C., Оиурков А.Т., Краснов Ю.В., Великанов А.И. Численный поиск рациональных условий Лорнирования крушшх сталышх отливок // Ыатеиатическое моделирование ироцес'сов затвердевания металлов и сплавов: Тез. докл. Все союз, совет. - Новосибирск: <ЖПы СО АН, 1943. -

С. 85-07.

S2. Басин A.C. Агшроксимащ-гааная модель усадочного процесса в крзстаялпзуюЕихся многокомпонентных сплавах // Там ке. -

C. 17-18. !

93. Басин A.C. Разработка системы рекомендуемых- численних данных пс. фцзпко-технодогйчоехшл свойствам литейных сталей и сплавов /./ Разработки Института для народного хозяйства в Ш -яят.члетке: Сб. рефератов. - Новосибирск: Институт теплофизики СО АН СССР, 1988. - С. 136-133.

94. Подготовка исходных данных для разработки технологического процесса литья. Прогнозирование параметров отливок. Физико-технологические характеристики литейных сталей // Стандарт предприятия ПО "йжорскии завод", й СТП 6.0380-86. - Новосибирск. -Л.: ОшТГСЛ СО АН, ПО ИЗ, 1986. - 27 с. - А.С.Басин, А.Т.Ошурков.

95. Подготовка исходных данных для технологического процесса литья: Инф. листок / Д.:'Ленинградский межотраслевой ЩЛИиП, 1988. - Инф. листок & 853-85. - 2 с.

96. Басин A.C. База численних данных по физико-тохнологв-•."ски:..' свойствам стало!': л сплавов // Проблемы кристаллизация и компьютерное моделирование: Тез. докл. Всесоюз. конф. - Икевск: УдГУ, 1988. - С. 17-18.

37. Прогнозирование физических свойств стальных отливок // Олс:е:.:а технологической нодготозки литейного производства: Методическое указание. - Новосибирск, 1988, - 19 с. - A.C.Басин,

D.H.Гречко, С.А.Устыгова и др.