Исследовали возможность аналитического описания неравновесной температуры образования аустенита в нержавеющих сталях (при скорости охлаждения отливок 7…8 ^оС/мин) c использованием таких исходных факторов как термодинамическая активность углерода в аустените при температуре солидуса и коэффициенты дендритной ликвации таких основных легирующих элементов, как Si, Mn, Cr, Ni, Ti.

Анализ результатов экспериментов показал, что исследованные факторы, с вероятностью 95 %, оказывают следующее влияние на температуру начала  d®g превращения

,      (1)

где a_cc – термодинамическая активность углерода в аустените при температуре солидуса;

Кл_Cr, Кл_Ni, Кл_Ti, Кл_Si, Кл_Mn – коэффициенты дендритной ликвации Cr, Ni, Ti, Si, Mn, соответственно;

R – коэффициент множественной корреляции;

d – средняя относительная погрешность аппроксимации, %;

F_p(6/72), F_т – расчетное и табличное (при вероятности 95%) значение критерия Фишера, соответственно;

Температура окончания d ® g превращения (t_f(d®g)) связана с температурой  t_s(d®g) следующей зависимостью:

,               (2)

Наиболее эффективное влияние на температуры фазовых превращений оказывает дендритная химическая неоднородность марганца и по степени уменьшения влияния – титана, никеля, термодинамическая активность углерода при температуре солидуса, кремния и хрома. При этом эффективность их влияния относительно хрома можно выразить соответственно следующим соотношением: 8,2: 7,9: 4,4: 3,4: 1,9: 1.

Анализ уравнений 1, 2 показывает, что влияние модифицирующих и микролегирующих добавок на температуры фазовых превращений нержавеющих сталей таково, что ванадий незначительно повышает, а B, Сe, Cu закономерно   понижают температурный интервал d ® g превращения в область более низких температур, при этом комплексное влияние добавок более эффективное чем простое.

Анализируя количественное влияние добавок, следует отметить, что удельная эффективность  ванадия, отнесенная к температурам начала и окончания образования аустенита в базовой стали, незначительно изменяется от 0,19 до 0,37 ^оС/(%*^оС), в то же время эффективность влияния меди на порядок выше и составляет от минус 1,49 до минус 3,01 ^оС/(%*^оС), церия – от минус 66,8 до минус 105,6 ^оС/(%*^оС), бора – от минус 377,1 до минус 452,5 ^оС/(%*^оС). Приведенные данные показывают, что эффективность влияния бора в 125…300 раз выше, чем меди и в 4,2…5,7 раз выше, чем церия.

Результаты выполненных исследований показывают, что температура окончания образования аустенита (t_f(d®g)) и содержание в стали C, Cr, Ni, Ti, Mo являются основными факторами определяющими содержание феррита в аустените в литом состоянии металла (q_лит, % об.) и после закалки от 1050…1150 ^оС.

В заключении следует отметить, что установленные закономерности фазовых превращений являются теоретической основой компьютерного металловедения литых нержавеющих сталей.