Учредитель – Федеральное государственное автономное образовательное учреждение
высшего образования «Южно-Уральский государственный университет
(национальный исследовательский университет)»
В журнале публикуются статьи в области физической химии металлургических систем, физики металлов,
металловедения и термической обработки металлов и сплавов, теории и технологии процессов производства
металлов и сплавов, устройства металлургических агрегатов, литейного производства, металлургической
теплотехники, обработки металлов давлением, а также родственных областей науки и техники.
Редакционная коллегия:
Корягин Ю.Д., д.т.н., профессор;
Кулаков Б.А., д.т.н., профессор;
Михайлов Г.Г., д.т.н., профессор
(ответственный редактор);
Окишев К.Ю., д.ф.-м.н.
(ответственный секретарь);
Шеркунов В.Г., д.т.н., профессор.
Редакционный совет:
Белов В.Д., д.т.н., профессор (Москва);
Бескачко В.П., д.ф.-м.н.;
Вдовин К.Н., д.т.н., профессор
(Магнитогорск);
Выдрин А.В., д.т.н. (Челябинск);
Дрозин А.Д., д.т.н., профессор;
Дубровин В.К., д.т.н., профессор;
Еланский Г.Н., д.т.н., профессор (Москва);
Иванов М.А., к.т.н., доцент;
Знаменский Л.Г., д.т.н., профессор;
Кулагин Н.М., к.х.н., профессор
(Новокузнецк);
Лыкасов А.А., д.х.н., профессор
(председатель);
Мысик Р.К., д.т.н., профессор
(Екатеринбург);
Найзабеков А.Б., д.т.н., профессор
(Рудный, Казахстан);
Рощин В.Е., д.т.н., профессор;
Фраге Наум, профессор (Беэр-Шева,
Израиль);
Чуманов И.В., д.т.н., профессор;
Шао Вэньчжу, профессор (Харбин, КНР);
Яковлева И.Л., д.т.н. (Екатеринбург).
© Издательский центр ЮУрГУ, 2016
Стр.1
South Ural State University
The journal publishes papers in the fields of physical chemistry of metallurgical systems, metal physics and
physical metallurgy, heat treatment of metals and alloys, theory and technology of production processes of metals
and alloys, metallurgical equipment, metal casting, metallurgical heat engineering, metal forming as well as related
areas of science and technology.
Editorial Board:
Koryagin Yu.D., Dr. of Sci. (Eng.), Prof., South Ural State University, Chelyabinsk, Russian Federation;
Kulakov B.A., Dr. of Sci. (Eng.), Prof., South Ural State University, Chelyabinsk, Russian Federation;
Mikhailov G.G., Dr. of Sci. (Eng.), Prof. (executive editor), South Ural State University, Chelyabinsk,
Russian Federation;
Okishev K.Yu., Dr. of Sci. (Phys. and Math.) (executive secretary), South Ural State University, Chelyabinsk,
Russian Federation;
Sherkunov V.G., Dr. of Sci. (Eng.), Prof., South Ural State University, Chelyabinsk, Russian Federation.
Editorial Counsil:
Belov V.D., Dr. of Sci. (Eng.), Prof., National University of Science and Technology «MISIS», Moscow,
Russian Federation;
Beskachko V.P., Dr. of Sci. (Phys. and Math.), South Ural State University, Chelyabinsk, Russian Federation;
Vdovin K.N., Dr. of Sci. (Eng.), Prof., Nosov Magnitogorsk State Technical University, Magnitogorsk,
Russian Federation;
Vydrin A.V., Dr. of Sci. (Eng.), Russian Research Institute of the Tube and Pipe Industries, Chelyabinsk,
Russian Federation;
Drozin A.D., Dr. of Sci. (Eng.), Prof., South Ural State University, Chelyabinsk, Russian Federation;
Dubrovin V.K., Dr. of Sci. (Eng.), South Ural State University, Chelyabinsk, Russian Federation;
Elanskii G.N., Dr. of Sci. (Eng.), Prof., Moscow State University of Mechanical Engineering (MAMI),
Moscow, Russian Federation;
Ivanov M.A., Cand. of Sci. (Eng.), Ass. Prof., South Ural State University, Chelyabinsk, Russian Federation;
Znamenskii L.G., Dr. of Sci. (Eng.), Prof., South Ural State University, Chelyabinsk, Russian Federation.
Kulagin N.M., Cand. of Sci. (Chem.), Prof., Siberian State Industrial University, Novokuznetsk, Russian
Federation;
Lykasov A.A., Dr. of Sci. (Chem.), Prof. (chairman), South Ural State University, Chelyabinsk, Russian
Federation;
Mysik R.K., Dr. of Sci. (Eng.), Prof., Ural Federal University, Ekaterinburg, Russian Federation;
Naizabekov A.B., Dr. of Sci. (Eng.), Prof., Rudny Industrial Institute, Rudny, Kazakhstan;
Roshchin V.E., Dr. of Sci. (Eng.), Prof., South Ural State University, Chelyabinsk, Russian Federation;
Frage N., Prof., Ben-Gurion University of the Negev, Beer Sheba, Israel;
Chumanov I.V., Dr. of Sci. (Eng.), Prof., South Ural State University, Chelyabinsk, Russian Federation;
Shao Wenzhu, Prof., Harbin Institute of Technology, Harbin, China;
Yakovleva I.L., Dr. of Sci. (Eng.), M.N. Mikheev Institute of Metal Physics, Ural Branch, Russian Academy
of Sciences, Ekaterinburg, Russian Federation.
2
Вестник ЮУрГУ. Серия «Металлургия»
Стр.2
СОДЕРЖАНИЕ
Физическая химия и физика металлургических систем
МИХАЙЛОВ Г.Г., МАКРОВЕЦ Л.А., СМИРНОВ Л.А. Термодинамика процессов взаимодействия
магния, алюминия, углерода и иттрия с кислородом в расплаве на основе железа ..................................
5
МИХАЙЛОВ Г.Г., МАКРОВЕЦ Л.А., САМОЙЛОВА О.В. Термодинамическое описание фазовых
равновесий в системе Cu–Al–Zr–O в условиях существования металлического расплава ......................... 11
МИРЗАЕВ Д.А., МИРЗОЕВ А.А., ДУНАЕВ А.С. Термодинамический стимул мартенситного превращения
в сплавах Fe–C ............................................................................................................................................. 18
РИДНЫЙ Я.М., МИРЗОЕВ А.А., МИРЗАЕВ Д.А. Влияние энергий взаимодействия между атомами
углерода в ГЦК-железе на концентрационную зависимость активности углерода ...................................... 24
ВЕРХОВЫХ А.В., ОКИШЕВ К.Ю., МИРЗОЕВ А.А., МИРЗАЕВ Д.А. Исследование взаимодействия
водорода с границами зерен в α-Fe ............................................................................................................................ 32
Металлургия чёрных, цветных и редких металлов
ПЯТЫГИН Д.А., ЧУМАНОВ И.В. Обзор способов получения полой заготовки электрошлаковым
переплавом. Часть I ......................................................................................................................................... 39
ПЯТЫГИН Д.А., ЧУМАНОВ И.В. Обзор способов получения полой заготовки электрошлаковым
переплавом. Часть II ........................................................................................................................................ 49
ФОКИН И.В., ГУДИМ Ю.А. Механизм и причины образования глубоких поверхностных дефектов
на слябах при непрерывной разливке нержавеющих сталей, легированных титаном .............................. 56
САВЧЕНКО И.А., СМИРНОВ А.Н., ТУРЧИН М.Ю. Подготовка высокомагнезиальных сидеритов
Бакальского рудного поля к металлургическому производству методами пиро- и гидрометаллургии ..... 63
Литейное производство
ГАНЕЕВ А.А., ДЕМЕНОК А.О., БАКЕРИН С.В., КУЛАКОВ Б.А., МУХАМАДЕЕВ И.Р., ГАРИПОВ А.Р.
Расчет физико-химического взаимодействия титановых сплавов с материалами литейной формы ...... 70
АНТОШКИНА Е.Г., СМОЛКО В.А. Показатель работоспособности литейных форм и стержней
из синтетических песчаных смесей с учетом физических параметров ...................................................... 79
Металловедение и термическая обработка
ЖИЖКИНА Н.А., МЕДВЕДЕВ А.Н. Освоение технологии термической обработки центробежнолитых
валков с рабочим слоем из хромникельмолибденового чугуна ...................................................... 83
ТИХОМИРОВА Л.Б., ИЛЬИНЫХ А.С., ГАЛАЙ М.С., СИДОРОВ Э.С. Исследование структуры
и механических свойств алюминотермитных сварных соединений рельсов ............................................ 90
Обработка металлов давлением. Технологии и машины обработки давлением
ШИТОВ М.В., СОЛОВЬЁВ А.Г. Анализ критериев эффективности для оценки редуцирования сляба
по ширине ........................................................................................................................................................ 96
ШУМЕЙКО В.П., ГОРЯЧЕВ Е.А. Исследование параметров холодной прокатки ультрамелкозернистого
титана ................................................................................................................................................. 104
АЛЮШКАЕВ Е.А., КОСМАЦКИЙ Я.И., ШУМЕЙКО В.П. Оценка возможности повышения точности
геометрических размеров труб за счет совмещения процессов бокового прессования и редуцирования
............................................................................................................................................................. 111
Порошковая металлургия и композиционные материалы
BARKOV L.A., SAMODUROVA M.N., MYMRIN S.A., LATFULINA Yu.S. Properties of Tungsten Wire
in Powder Metallurgical Processing with Ultrafine Powder .................................................................................. 117
BARKOV L.A., CHESKIDOV P.A., SAMODUROVA M.N., LATFULINA Yu.S. Computer Modeling of
Hot Isostatic Pressing Process of Porous Blank ..................................................................................................... 122
Металлургия техногенных и вторичных ресурсов
ТИМОФЕЕВ К.Л., МАЛЬЦЕВ Г.И., МУСИН А.Т. Термодинамический анализ пирометаллургической
переработки вторичных пылей медеплавильных предприятий ......................................................... 127
Нанотехнологии и наноматериалы
ГОЙХЕНБЕРГ Ю.Н., РОЩИН В.Е., ИЛЬИН С.И. Особенности кристаллизации и формирования
магнитных свойств аморфных сплавов при нагреве .................................................................................... 134
Краткие сообщения
ВЛАСОВ Е.А. Ремонт и восстановление кристаллизаторов МНЛЗ ........................................................... 143
От редакционной коллегии
Памяти Александра Георгиевича Тюрина (1953–2015) ............................................................................... 149
Вестник ЮУрГУ. Серия «Металлургия».
2016. Т. 16, № 3
3
Стр.3
CONTENTS
Physical Chemistry and Physics of Metallurgical Systems
MIKHAILOV G.G., MAKROVETS L.A., SMIRNOV L.A. Thermodynamics of Magnesium, Aluminium,
Carbon and Yttrium Interaction with Oxygen in the Molten Iron-Based Metal ................................................ 5
MIKHAILOV G.G., MAKROVETS L.A., SAMOYLOVA O.V. Thermodynamic Description of Phase
Equilibria in the Cu–Al–Zr–O System under the Condition of Metal Melt Existence ........................................... 11
MIRZAEV D.A., MIRZOEV A.A., DUNAEV A.S. Thermodynamic Stimulus of Martensitic Transformation
in Fe–C Alloys ........................................................................................................................................................... 18
RIDNYI Ya.M., MIRZOEV A.A., MIRZAEV D.A. Influence of Interaction Energies Between Carbon
Atoms in FCC Iron on Concentration Dependence of Carbon Activity ................................................................... 24
VERKHOVYKH A.V., OKISHEV K.Yu., MIRZOEV A.A., MIRZAEV D.A. Study of the Interaction
of Hydrogen with Grain Boundaries in α-Fe ................................................................................................................ 32
Metallurgy of Ferrous, Non-Ferrous and Rare Metals
PYATYGIN D.А., CHUMANOV I.V. Review of Methods of Obtaining Hollow Bar by Electroslag
Remelting. Part I ............................................................................................................................................... 39
PYATYGIN D.А., CHUMANOV I.V. Review of Methods of Obtaining Hollow Bar by Electroslag
Remelting. Part II .............................................................................................................................................. 49
FOKIN I.V., GUDIM Yu.A. Mechanism and Reasons of Deep Surface Defect Formation on Continuously
Cast Slabs of Stainless Steels with Titanium ..................................................................................................... 56
SAVCHENKO I.A., SMIRNOV A.N., TURCHIN M.Yu. Preparation of High-Magnesium Siderites of
the Bakal Ore Field for Metallurgical Production by Methods of Pyro- and Hydrometallurgy ......................... 63
Casting
GANEEV A.A., DEMENOK A.O., BAKERIN S.V., KULAKOV B.A., MUKHAMADEEV I.R., GARIPOV A.R.
Calculation of Physical-Chemical Interaction of Titanium Alloys with the Materials of the Mold ................... 70
SMOLKO V.A., ANTOSHKINA E.G. An Indicator of Working Capacity of Casting Molds and Cores Made
of Synthetic Sand Mixtures with Account of Physical Parameters .................................................................... 79
Physical Metallurgy and Heat Treatment
ZHIZHKINA N.A., MEDVEDEV A.N. Development of Heat Treatment Technology of Centrifugally Cast
Rolls with Working Layer of Chromium-Nickel-Molybdenum Cast Iron ......................................................... 83
TIKHOMIROVA L.B., IL'INYKH A.S., GALAY M.S., SIDOROV E.S. Investigation of Structure and
Mechanical Properties Aluminothermic Welded Joints of Rails ........................................................................ 90
Metal Forming. Technology and Equipment of Metal Forming
SHITOV M.V., SOLOV'EV A.G. Analysis of Efficiency Criteria for Evaluation of Slab Widthwise Reduction .... 96
SHUMEYKO V.P., GORYACHEV E.A. Investigation of Cold Rolling Parameters of Ultrafine Grained
Titanium ............................................................................................................................................................. 104
ALYUSHKAEV E.A., KOSMATSKII Ya.I., SHUMEYKO V.P. Assessment of Possibility to Increase
the Accuracy of the Geometric Dimensions of Pipes by Combining the Processes of Side Extrusion and
Reduction ........................................................................................................................................................... 111
Powder Metallurgy and Composite Materials
BARKOV L.A., SAMODUROVA M.N., MYMRIN S.A., LATFULINA Yu.S. Properties of Tungsten Wire
in Powder Metallurgical Processing with Ultrafine Powder .................................................................................. 117
BARKOV L.A., CHESKIDOV P.A., SAMODUROVA M.N., LATFULINA Yu.S. Computer Modeling
of Hot Isostatic Pressing Process of Porous Blank ................................................................................................. 122
Metallurgy of Recycled and Secondary Resources
TIMOFEEV K.L., MAL'TSEV G.I., MUSIN A.T. Thermodynamic Analysis of Pyrometallurgical
Processing of Secondary Copper Smelter Dusts ................................................................................................ 127
Nanotechnologies and Nanomaterials
GOYKHENBERG Yu.N., ROSHCHIN V.E., IL'IN S.I. Peculiarities of Crystallization and Formation
of Magnetic Properties of Amorphous Alloys in Heating .................................................................................. 134
Brief Reports
VLASOV A.E. Repair and Restoration of Crystallizers of Continuous Casting Machines ............................... 143
From the Editorial Board
In memory of Aleksandr Georgievich Tyurin (1953–2015) .............................................................................. 149
4
Bulletin of the South Ural State University. Ser. Metallurgy.
2016, vol. 16, no. 3
Стр.4