Effect of Chemical Composition on the Crystal Lattice and Physical Properties of Iron-Manganese Alloys With High Content of Aluminum

Bronz, A. V.; Капуткин, Д. Е.; Капуткина, Л. М.; Kindop, V. E.; Svyazhin, A. G.

doi:10.1007/s11041-014-9683-3

Cited by 5 publications

(4 citation statements)

References 2 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…The alloys on the base of Fe-Mn-Al-C system, having high content of Al, C and Si, are characterized by specific strength comparable with specific strength of light metal alloys [3]. In order to increase substantially specific strength, aluminium content should not be less than 5% 1 [4]. Rise of Al content higher than 5% ex-pands the area of į (Į)-ferrite and supports the process of Ȗ ĺ Į transformation during cooling.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Nitrogen in Fe–Mn–Al–C–based steels

Svyazhin¹,

Баженов²,

Капуткина³

et al. 2016

cisisr

Self Cite

View full text Add to dashboard Cite

Nitrogen and AlN solubility in Fe-Mn-Al-N, Fe-Mn-Al-C-N and Fe-Mn-Al-Ni-C-N alloys is calculated using the methods of interaction parameters and up-to-date thermodynamic data. The obtained values of balanced nitrogen solubility in these alloys are rather close to the convergence values obtained for liquid metal according to Thermo-Calc data base. Polythermic sections of the phase diagrams of these alloys are calculated and balanced residual values of dissolved nitrogen are determined for the liquidus and solidus temperatures; these temperatures are lower than nitrogen purity limited values, achieved by the modern technologies (0.0030%) for the most investigated alloys. It is possible to obtain up to 0.010% of dissolved nitrogen in the melts Fe-20%Mn-5%Al and Fe-25%Mn-5%Al at the temperatures of steel melting and alloying by nitrogen (1550-1600 °C), while in presence of carbon and with aluminium content more than 5% this value becomes lower than nitrogen purity limited value. Nitrogen content in a solid solution depends strongly on Al and C content. If Al content is 5 %, the maximal nitrogen content in a solid solution Fe-20%Mn-Al can be equal to 9.3•10-4 % at the solidus temperature. This value does not correspond to possibilities of the up-todate industrial technologies. Thereby, AlN nitrides will form in liquid metal at micro-alloying of the steels of Fe-Mn-Al-Ni-C system by nitrogen, before and during crystallization. At the temperature lower 1100 °C, practically complete whole nitrogen is presented in the form of aluminium nitrides. It is displayed experimentally that complete nitrogen content in these alloys has effect on their strength (σ max) at hot deformation towards its elevation. In the case of warm and cold deformation, the tendency of lowering of alloys strength with increase of nitrogen content in these alloys is observed.

show abstract

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Nitrogen in Fe–Mn–Al–C–based steels

Svyazhin¹,

Баженов²,

Капуткина³

et al. 2016

cisisr

Self Cite

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…Экспериментально исследованные железомарганцевые сплавы с высоким содержанием алюминия выплавлены в лабораторных условиях [7,8]. Химический состав сплавов приведен в табл.…”

unclassified

“…После различных видов обработок исследуемых сплавов измерена твердость HV, определен фазовый состав с помощью рентгеноструктурного анализа, оценена намагниченность. Определены плотность сплавов путем гидростатического взвешивания, теплопроводность с помощью дифференциальной термопары и тепло емкость в интервале температур 25 -100 °С [8].…”

unclassified

“…Снижение плотности сплавов с алюминием связано, в основном, с большим удельным объемом твердого раствора как изза более низкой массы элементарной ячейки кристаллической решетки, в которой происходит замещение относительно тяжелых атомов железа (55,85 г/моль) легкими атомами алюминия (26,99 г/моль), так и с увеличением объема элементарной ячейки, т. е. дилатацией решетки. Например, период кристаллической решетки гамма-твердого раствора при приблизительно одинаковом содержании прочих легирующих элементов (в первую очередь, углерода) увеличивается от 3,6027 Å в отсутствии алюминия до 3,6317 Å при содержании 5,3 % алюминия [8]. Для сплава с 12 % алюминия полное уменьшение плотности составляет примерно 17 % (при плотности 6,6 г/см 3 ), при этом уменьшение плотности только из-за дилатации γ-решетки приблизительно составляет 10 %.…”

unclassified

See 1 more Smart Citation

MECHANICAL AND PHYSICAL PROPERTIES OF CAST Fe – Mn – Al – C – N ALLOYS

Bronz¹,

Капуткин²,

Капуткина³

et al. 2015

Izv. vysš. učebn. zaved., Čern. metall.

Self Cite

View full text Add to dashboard Cite

Аннотация. Экспериментально получены и изучены литые Fe + (12,7 -25,6) % Mn + (0 -14,4) % Al + (0,02 -2,18) % C сплавы, в том числе микролегированные азотом (0,001 -0,135) % N, с высокой удельной прочностью. Показано, что литые высокоуглеродистые высоколегиро-ванные Fe -Mn -Al -С сплавы хорошо поддаются горячей деформации вплоть до 40 -50 % обжатия без образования горячих трещин. При теплой деформации в исследуемых сплавах реализуется высокопрочное состояние (σ в до 1810 МПа) при достаточном запасе пластичности (до 50 %). Предел текучести при комнатной температуре высокоуглеродистых аустенитных (до 2,18 % С) Fe -Mn -Al -С сплавов достигает 1200 МПа. Теплоемкость и теплопроводность изученных сплавов уменьшается с увеличением суммарного легирования Al + C + N. Иссле-дуемые сплавы железа с высоким содержанием Mn и Al, имея высокую удельную прочность, могут использоваться в литом и в деформи-рованном состоянии как высокопрочные с большим запасом пластичности, теплостойкие и износостойкие.Ключевые слова: железомарганецалюминиевые сплавы, ТРИПЛЕКС-сплавы, микролегирование азотом, высокопрочные сплавы, многофазная структура.

show abstract