ФГБОУ ВПО «Санкт-Петербургский государственный политехнический университет», Институт
металлургии, машиностроения и транспорта СПбГПУ:

В. А. Кархин, докт. техн. наук, профессор, кафедра «Сварка и лазерные технологии»

Е. В. Новиков, канд. техн. наук, доцент, кафедра «Технология и исследование материалов», e-mail: favor15yandex.ru

П. Н. Хомич, канд. техн. наук, ассистент, кафедра «Сварка и лазерные технологии»

ЦНИИ «КМ «Прометей»:

В. В. Цуканов, докт. техн. наук

Разработана математическая модель теплопроводности слитков сложного (многоступенчатого) термического цикла печи и различных граничных условий теплообмена между слитком и печью. Разработанная математическая модель диффузии водорода в слитках учитывает размер слитка, неизотермические условия и аустенитно-перлитные превращения. Задача диффузии водорода в неоднородном теле сформулирована относительно потенциала. Показаны зависимости концентрации водорода в центре слитка, доля водорода, оставшегося в слитке, распределения концентрации водорода в слитке после термической противофлокенной обработки с учетом заданного начального распределения водорода в слитке. Сделано сравнение двух вариантов противофлокенной обработки цилиндрических слитков диаметром 1096 мм: существующей (длительной) обработки, предполагающей нагрев тела выше температуры начала превращения феррита в аустенит АС1, и предлагаемой (сокращенной) обработки, предполагающей нагрев ниже температуры АС1 при отсутствии сопутствующих фазовых превращений. Показано, что после окончания обработки по обоим вариантам радиальные распределения концентрации водорода практически одинаковые. В центре слитка концентрация водорода максимальна и равна 57 % начальной концентрации. В слитке остается 64 % начального объема водорода.

1. Полторацкий Л. М., Громов В. Е. Водород в сталях и сплавах (современное состояние вопроса). — Новокузнецк : Изд-во. СибГИУ, 2008. — 162 с.
2. Шаповалов В. И., Трофименко В. В. Флокены и контроль водорода в стали. — М. : Металлургия, 1987. — 161 с.
3. Водород в стали: пер. с англ. / под ред. Г. Алефельда, И. Фёлькля. — М. : Мир. Т. 1, 2. 1981.
4. Кархин В. А., Хомич П. Н., Раямяки П. Анализ химической макронеоднородности вблизи границы сплавления при сварке плавлением // Сварочное производство. 2008. № 3. С. 3–8.
5. Казанцев Е. И. Промышленные печи. — М. : Металлургия, 1975. — 368 с.