В соответствии с теорией синтеза сплавов при разработке сталей и сплавов применительно к конкретной задаче необходимо:
выявить связь конкретного свойства с периодической системой Менделеева
рассмотреть связь свойств двухкомпонентных сплавов и далее многокомпонентных сплавов с рассматриваемым свойством
дать предварительные технико-экономические оценки на основе знания производственной и потребительской стоимости предполагаемых компонентов
построить математические модели сталей и сплавов на основе метода планирования эксперимента и провести оптимизацию.
Общая схема разработки литейных сталей показана на рис. 1.1.
Рис. 1.1. Схема выбора состава литых сталей
Используя эту схему, мы попытаемся провести инжиниринг литой стали для криогенной арматуры. Для этого мы определим, является ли хладноломкость металлов коренным свойством металлов, и связана ли она с Периодической системой элементов Д. И. Менделеева. Далее это позволит нам определить возможности легирования элементов, составляющих основу сплавов с целью повышения хладостойкости и начать формировать комплексы легирующих элементов для управления свойствами сталей. Мы также рассмотрим возможные механизмы изменения свойств сталей под действием низких температур и попытаемся представить механизмы развития хладноломкости в связи с изменением электронного строения материалов. При этом мы сосредоточимся на металлах, которые чаще всего используются для легирования стали и сплавов на основе железа.
В нашем исследовании для дальнейшего инжиниринга литых криогенных сталей мы будем двигаться от макроуровней и до наиболее возможного при современном состоянии методов исследований микроуровня, продвигаясь все ниже и ниже по иерархии структур. В дальнейшем при инжиниринге сталей это поможет нам выявить ведущие уровни управления литой структурой для повышения сопротивления стали хрупкому разрушению при криогенных температурах.
1.3. Модуль 3. Практика исследования литейных сталей
ОСНОВНЫЕ ТЕМЫ МОДУЛЯ
Обзор решений по выбору литейных сталей для криогенных температур. Основные классы материалов. Их преимущества и недостатки.
Применяемые методы исследований.
Механические и технологические свойства литейных хромомарганцевых сталей.
Комплексное влияние легирующих элементов на механические и литейные свойства хромомарганцевых сталей при криогенных температурах.