ВПЛИВ ЕЛЕКТРОШЛАКОВОГО ПІДІГРІВУ ТА ПЕРЕМІШУВАННЯ МЕТАЛУ НА ФІЗИЧНУ ОДНОРІДНІСТЬ ДОСЛІДНИХ ЗЛИВКІВ ЗІ СТАЛІ 40Х: Procesi littâ, 2025, Vol 2 (160), 10-19
A methodology was developed, and experiments were conducted to obtain experimental steel ingots of grade 40Cr under laboratory conditions using a combined external influence in the form of heating and metal stirring during solidification. Ingots weighing 120 kg were cast in sand-cl...
Gespeichert in:
| Datum: | 2025 |
|---|---|
| Hauptverfasser: | , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Ukrainian |
| Veröffentlicht: |
National Academy of Sciences of Ukraine, Physical-Technological Institute of Metals and Alloys of NAS of Ukraine
2025
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://plit-periodical.org.ua/index.php/plit/article/view/276 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Casting Processes |
Institution
Casting Processes| id |
oai:ojs2.localhost:article-276 |
|---|---|
| record_format |
ojs |
| institution |
Casting Processes |
| baseUrl_str |
|
| datestamp_date |
2025-06-05T10:31:33Z |
| collection |
OJS |
| language |
Ukrainian |
| topic |
сталевий зливок зовнішній вплив підігрів перемішування кристалізація усадкові дефекти якість металу |
| spellingShingle |
сталевий зливок зовнішній вплив підігрів перемішування кристалізація усадкові дефекти якість металу Біктагіров, Ф.К. Барабаш, В.В. ВПЛИВ ЕЛЕКТРОШЛАКОВОГО ПІДІГРІВУ ТА ПЕРЕМІШУВАННЯ МЕТАЛУ НА ФІЗИЧНУ ОДНОРІДНІСТЬ ДОСЛІДНИХ ЗЛИВКІВ ЗІ СТАЛІ 40Х: Procesi littâ, 2025, Vol 2 (160), 10-19 |
| topic_facet |
сталевий зливок зовнішній вплив підігрів перемішування кристалізація усадкові дефекти якість металу steel ingot external influence heating stirring crystallization shrinkage defects metal quality |
| format |
Article |
| author |
Біктагіров, Ф.К. Барабаш, В.В. |
| author_facet |
Біктагіров, Ф.К. Барабаш, В.В. |
| author_sort |
Біктагіров, Ф.К. |
| title |
ВПЛИВ ЕЛЕКТРОШЛАКОВОГО ПІДІГРІВУ ТА ПЕРЕМІШУВАННЯ МЕТАЛУ НА ФІЗИЧНУ ОДНОРІДНІСТЬ ДОСЛІДНИХ ЗЛИВКІВ ЗІ СТАЛІ 40Х: Procesi littâ, 2025, Vol 2 (160), 10-19 |
| title_short |
ВПЛИВ ЕЛЕКТРОШЛАКОВОГО ПІДІГРІВУ ТА ПЕРЕМІШУВАННЯ МЕТАЛУ НА ФІЗИЧНУ ОДНОРІДНІСТЬ ДОСЛІДНИХ ЗЛИВКІВ ЗІ СТАЛІ 40Х: Procesi littâ, 2025, Vol 2 (160), 10-19 |
| title_full |
ВПЛИВ ЕЛЕКТРОШЛАКОВОГО ПІДІГРІВУ ТА ПЕРЕМІШУВАННЯ МЕТАЛУ НА ФІЗИЧНУ ОДНОРІДНІСТЬ ДОСЛІДНИХ ЗЛИВКІВ ЗІ СТАЛІ 40Х: Procesi littâ, 2025, Vol 2 (160), 10-19 |
| title_fullStr |
ВПЛИВ ЕЛЕКТРОШЛАКОВОГО ПІДІГРІВУ ТА ПЕРЕМІШУВАННЯ МЕТАЛУ НА ФІЗИЧНУ ОДНОРІДНІСТЬ ДОСЛІДНИХ ЗЛИВКІВ ЗІ СТАЛІ 40Х: Procesi littâ, 2025, Vol 2 (160), 10-19 |
| title_full_unstemmed |
ВПЛИВ ЕЛЕКТРОШЛАКОВОГО ПІДІГРІВУ ТА ПЕРЕМІШУВАННЯ МЕТАЛУ НА ФІЗИЧНУ ОДНОРІДНІСТЬ ДОСЛІДНИХ ЗЛИВКІВ ЗІ СТАЛІ 40Х: Procesi littâ, 2025, Vol 2 (160), 10-19 |
| title_sort |
вплив електрошлакового підігріву та перемішування металу на фізичну однорідність дослідних зливків зі сталі 40х: procesi littâ, 2025, vol 2 (160), 10-19 |
| title_alt |
INFLUENCE OF ELECTROSLAG HEATING AND METAL STIRRING ON THE PHYSICAL HOMOGENEITY OF EXPERIMENTAL 40CR STEEL INGOTS: Procesi littâ, 2025, Vol 2 (160), 10-19 |
| description |
A methodology was developed, and experiments were conducted to obtain experimental steel ingots of grade 40Cr under laboratory conditions using a combined external influence in the form of heating and metal stirring during solidification. Ingots weighing 120 kg were cast in sand-clay molds in two variants: without external influences (control ingots) and with heating and metal stirring (experimental ingots). Electro-slag heating was used to supply heat to the metal surface in the feeder head, while metal stirring was performed by blowing argon into the liquid core of the ingot using a submerged lance. Stirring began 7–8 minutes after the start of ingot formation and ended 30–35 minutes later. The interval between blowing cycles, of which there were five, ranged from 5 to 6 minutes, with each blowing lasting approximately 30 seconds. To investigate the quality of the obtained ingots, vertical axial templates 20–25 mm thick were cut from them. The surface of the templates closest to the ingot axis was ground, followed by the obtaining of sulfur prints using the Bauman method and etching to reveal the macrostructure. Samples were taken from the templates to determine the hardness, density, and mechanical properties of the metal.According to the conducted studies, the macrostructure of the experimental ingots, unlike that of the control ingots obtained without external influence, showed no shrinkage defects, including axial porosity. Measurements of hardness and density, as well as mechanical testing, indicate the absence of any noticeable reduction in metal properties in the upper axial region of the experimental ingots. In contrast, a sharp decline in metal quality was observed in these areas in the control ingots. It has been demonstrated that the combined method of external influence, which integrates heating and metal stirring, improves the quality of steel ingots by significantly enhancing their physical homogeneity. |
| publisher |
National Academy of Sciences of Ukraine, Physical-Technological Institute of Metals and Alloys of NAS of Ukraine |
| publishDate |
2025 |
| url |
https://plit-periodical.org.ua/index.php/plit/article/view/276 |
| work_keys_str_mv |
AT bíktagírovfk influenceofelectroslagheatingandmetalstirringonthephysicalhomogeneityofexperimental40crsteelingotsprocesilitta2025vol21601019 AT barabašvv influenceofelectroslagheatingandmetalstirringonthephysicalhomogeneityofexperimental40crsteelingotsprocesilitta2025vol21601019 AT bíktagírovfk vplivelektrošlakovogopídígrívutaperemíšuvannâmetalunafízičnuodnorídnístʹdoslídnihzlivkívzístalí40hprocesilitta2025vol21601019 AT barabašvv vplivelektrošlakovogopídígrívutaperemíšuvannâmetalunafízičnuodnorídnístʹdoslídnihzlivkívzístalí40hprocesilitta2025vol21601019 |
| first_indexed |
2025-09-24T17:41:13Z |
| last_indexed |
2025-12-17T12:07:48Z |
| _version_ |
1851757185793523712 |
| spelling |
oai:ojs2.localhost:article-2762025-06-05T10:31:33Z INFLUENCE OF ELECTROSLAG HEATING AND METAL STIRRING ON THE PHYSICAL HOMOGENEITY OF EXPERIMENTAL 40CR STEEL INGOTS: Procesi littâ, 2025, Vol 2 (160), 10-19 ВПЛИВ ЕЛЕКТРОШЛАКОВОГО ПІДІГРІВУ ТА ПЕРЕМІШУВАННЯ МЕТАЛУ НА ФІЗИЧНУ ОДНОРІДНІСТЬ ДОСЛІДНИХ ЗЛИВКІВ ЗІ СТАЛІ 40Х: Procesi littâ, 2025, Vol 2 (160), 10-19 Біктагіров, Ф.К. Барабаш, В.В. сталевий зливок зовнішній вплив підігрів перемішування кристалізація усадкові дефекти якість металу steel ingot external influence heating stirring crystallization shrinkage defects metal quality A methodology was developed, and experiments were conducted to obtain experimental steel ingots of grade 40Cr under laboratory conditions using a combined external influence in the form of heating and metal stirring during solidification. Ingots weighing 120 kg were cast in sand-clay molds in two variants: without external influences (control ingots) and with heating and metal stirring (experimental ingots). Electro-slag heating was used to supply heat to the metal surface in the feeder head, while metal stirring was performed by blowing argon into the liquid core of the ingot using a submerged lance. Stirring began 7–8 minutes after the start of ingot formation and ended 30–35 minutes later. The interval between blowing cycles, of which there were five, ranged from 5 to 6 minutes, with each blowing lasting approximately 30 seconds. To investigate the quality of the obtained ingots, vertical axial templates 20–25 mm thick were cut from them. The surface of the templates closest to the ingot axis was ground, followed by the obtaining of sulfur prints using the Bauman method and etching to reveal the macrostructure. Samples were taken from the templates to determine the hardness, density, and mechanical properties of the metal.According to the conducted studies, the macrostructure of the experimental ingots, unlike that of the control ingots obtained without external influence, showed no shrinkage defects, including axial porosity. Measurements of hardness and density, as well as mechanical testing, indicate the absence of any noticeable reduction in metal properties in the upper axial region of the experimental ingots. In contrast, a sharp decline in metal quality was observed in these areas in the control ingots. It has been demonstrated that the combined method of external influence, which integrates heating and metal stirring, improves the quality of steel ingots by significantly enhancing their physical homogeneity. Розроблено методику та проведено експерименти з отримання дослідних сталевих зливків марки 40Х в лабораторних умовах із застосуванням комбінованого зовнішнього впливу у вигляді підігріву та перемішування металу під час його твердіння. Зливки масою 120 кг відливали у піщано-глинисті форми двома спсобами: без застосування зовнішніх впливів (контрольні зливки) та з підігрівом і перемішуванням металу (дослідні зливки). Для підведення тепла до поверхні металу в надливі застосовувався електрошлаковий підігрів, а перемішування металу здійснювали продуванням рідкої серцевини зливка аргоном за допомогою фурми, зануреної в металеву ванну. Перемішування починали через 7–8 хв і закінчували через 30–35 хв з моменту початку формування зливка. Інтервал між циклами продування, яких було п’ять, становив від 5 до 6 хв, час кожного продування — близько 30 с. Для дослідження якості отриманих зливків із них вирізали вертикальні осьові темплети товщиною 20–25 мм. Ближчу до осі зливка поверхню темплетів піддавали шліфуванню, потім із неї знімали сірчані відбитки, за Бауманом, і піддавали травленню для виявлення макроструктури. Із темплетів відбирали зразки для визначення твердості, густини та механічних властивостей металу. Згідно з проведеними дослідженнями, у макроструктурі дослідних зливків, на відміну від контрольних, отриманих без зовнішнього впливу, не виявлено усадкових дефектів, у тому числі у вигляді осьової пористості металу. Дані вимірювань твердості та густини, а також механічні випробування свідчать про відсутність у дослідних зливках будь-якого помітного зниження властивостей металу у верхній осьовій їх частині. У той же час саме в цих місцях у контрольних зливках спостерігалося різке зниження якості металу. Показано, що комбінований метод зовнішнього впливу, який поєднує підігрів і перемішування металу, дозволяє покращити якість сталевих зливків за рахунок суттєвого підвищення їх фізичної однорідності. National Academy of Sciences of Ukraine, Physical-Technological Institute of Metals and Alloys of NAS of Ukraine 2025-05-31 Article Article application/pdf https://plit-periodical.org.ua/index.php/plit/article/view/276 10.15407/plit2025.02.010 Casting processes; Casting processes №2 (160) 2025; 10-19 Процеси лиття; Процеси лиття №2 (160) 2025; 10-19 2707-1626 0235-5884 uk https://plit-periodical.org.ua/index.php/plit/article/view/276/280 https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0 |