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:
Винник Д.А., к.т.н. (Челябинск);
Выдрин А.В., д.т.н., проф. (Челябинск);
Квон С.С., к.т.н., доц. (Караганда, Казахстан);
Корягин Ю.Д., д.т.н., проф. (Челябинск);
Кулаков Б.А. (заместитель главного редактора),
д.т.н., проф. (Челябинск);
Ладеранта Э.М., проф. физики (Лаппеэнранта,
Финляндия);
Михайлов Г.Г. (главный редактор), д.т.н., проф.
(Челябинск);
Нива Р., д-р естеств. наук, проф. (Штутгарт, ФРГ);
Труханов А.В., к.ф.-м.н. (Минск, Беларусь);
Широков В.В. (ответственный секретарь), к.т.н.
(Челябинск).
Редакционный совет:
Белов В.Д., д.т.н., проф. (Москва);
Бескачко В.П., д.ф.-м.н. (Челябинск);
Вдовин К.Н., д.т.н., проф. (Магнитогорск);
Галевский Г.В., д.т.н., проф. (Новокузнецк);
Гольдштейн В.Я., д.т.н., проф. (Челябинск);
Дубровин В.К., д.т.н., проф. (Челябинск);
Еланский Г.Н., д.т.н., профессор (Москва);
Звонарев Д.Ю., к.т.н. (Челябинск);
Знаменский Л.Г., д.т.н., проф. (Челябинск);
Иванов М.А., к.т.н., доц. (Челябинск);
Коваль Г.И., д.т.н. проф. (Челябинск);
Кулагин Н.М., к.х.н., проф. (Новокузнецк);
Лыкасов А.А., д.х.н., проф. (Челябинск);
Мысик Р.К., д.т.н., проф. (Екатеринбург);
Найзабеков А.Б., д.т.н., проф. (Рудный, Казахстан);
Рощин В.Е., д.т.н., проф. (Челябинск);
Фраге Наум, проф. (Беэр-Шева, Израиль);
Храмков Е.В., к.т.н. (Челябинск);
Чуманов И.В., д.т.н., проф. (Челябинск);
Шао Вэньчжу, профессор (Харбин, КНР);
Яковлева И.Л., д.т.н. (Екатеринбург).
© Издательский центр ЮУрГУ, 2018
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:
Vinnik D.A. Cand. of Sci. (Eng.), South Ural State University, Chelyabinsk, Russian Federation;
Vydrin A.V., Dr. of Sci. (Eng.), Prof., JSC “The Russian Research Institute of the Tube and Pipe Industries”, Chelyabinsk,
Russian Federation;
Kvon S.S., Cand. of Sci. (Eng.), Ass. Prof., Karaganda State Technical University, Karaganda, Republic of Kazakhstan;
Koryagin Yu.D., Dr. of Sci. (Eng.), Prof., South Ural State University, Chelyabinsk, Russian Federation;
Kulakov B.A. (deputy editor-in-chief), Dr. of Sci. (Eng.), Prof., South Ural State University, Chelyabinsk, Russian Federation;
Lahderanta E.M., Prof. of Physics, Lappeenranta University of Technology, Lappeenranta, Republic of Finland;
Mikhailov G.G. (editor-in-chief), Dr. of Sci. (Eng.), Prof., South Ural State University, Chelyabinsk, Russian Federation;
Niewa R., Dr. rer. nat., Prof., University of Stuttgart, Stuttgart, Federal Republic of Germany;
Trukhanov A.V., Cand. of Sci. (Phys. and Math.), Scientific-Practical Materials Research Centre of NAS of Belarus, Minsk,
Republic of Belarus;
Shirokov V.V. (executive secretary), Cand. of Sci. (Eng.), South Ural State University, Chelyabinsk, Russian Federation.
Editorial Council:
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;
Galevskiy G.V., Dr. of Sci. (Eng.), Prof., Siberian State Industrial University, Novokuznetsk, Russian Federation;
Gol’dshteyn V.Ya., Dr. of Sci. (Eng.), 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., Interregional Social Organization “Association of Steelmakers”, Moscow,
Russian Federation;
Zvonarev D.Yu., Cand. of Sci. (Eng.), JSC “The Russian Research Institute of the Tube and Pipe Industries”, Chelyabinsk,
Russian Federation;
Znamenskii L.G., Dr. of Sci. (Eng.), Prof., South Ural State University, Chelyabinsk, Russian Federation;
Ivanov M.A., Cand. of Sci. (Eng.), Ass. Prof., South Ural State University, Chelyabinsk, Russian Federation;
Koval’ G.I., 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., 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;
Khramkov E.V., Cand. of Sci. (Eng), JSC “The Russian Research Institute of the Tube and Pipe Industries”, Chelyabinsk,
Russian Federation;
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
КУЗНЕЦОВ Ю.С., КАЧУРИНА О.И., МАЛЮТИНА Е.М., ВЯТКИН Г.П., ГОЛЬДШТЕЙН В.Я.,
ДУКМАСОВ В.Г., ЧАПЛЫГИН Б.А., ПЛАСТИНИН Б.Г. Термодинамический анализ системы
H2 – O2 – C ................................................................................................................................. 5
ГАМОВ П.А., ДРОЗИН А.Д., ЧЕРНОБРОВИН В.П., ДУКМАСОВ В.Г., ЧАПЛЫГИН Б.А.,
ПЛАСТИНИН Б.Г. Математическая модель образования и движения анионных вакансий
при восстановлении металлов в комплексных оксидах ................................................................ 21
РИДНЫЙ Я.М., МИРЗОЕВ А.А., МИРЗАЕВ Д.А. Монте-Карло моделирование активности
углерода в ОЦК-железе .................................................................................................................... 28
ВЕРХОВЫХ А.В., ОКИШЕВ К.Ю., МИРЗАЕВ Д.А., МИРЗОЕВ А.А. Атомы углерода в
междоузлиях кристаллической решётки цементита: ab initio моделирование ........................... 34
МИРЗАЕВ Д.А., ОКИШЕВ К.Ю., МИРЗОЕВ А.А., БУЛДАШЕВ И.В. Анализ тетрагональности
кристаллической решётки мартенсита сплавов Fe–C в модели жёстких атомов-шаров ....... 46
Литейное производство
ХАРИНА Г.В., КАТЕГОРЕНКО Ю.И., ШИХАЛЕВ И.А. Исследование влияния способа
литья на коррозионную стойкость сплава АК12 ........................................................................... 55
Металловедение и термическая обработка
ГАМОВ П.А., ЧЕРНОБРОВИН В.П., ДУКМАСОВ В.Г., ЧАПЛЫГИН Б.А., ПЛАСТИНИН Б.Г.
Расчет роста кристаллов в аморфном сплаве 5БДСР при термообработке ................................ 67
ИЛЬИН С.И., КОРЯГИН Ю.Д., ШАБУРОВА Н.А., СУДАРИКОВ М.В., ВОРОБЬЕВ О.В.,
ИВАНОВА А.С., СЕМЕНЕНКО Е.О. Влияние характера и степени легирования на склонность
к проявлению ликвации литых заготовок деформируемых алюминиевых сплавов ....... 74
ШАБУРОВА Н.А., КИШТЫКОВА М.С., ГОЛЬДШТЕЙН В.Я., РУЩИЦ С.В., ПЛАСТИНИН
Б.Г. Исследование дефектов горячекатаного листа из трубной стали и причин их образования
............................................................................................................................................... 82
РУЩИЦ С.В., АХМЕДЬЯНОВ А.М., МАКОВЕЦКИЙ А.Н., КРАСНОТАЛОВ А.О. Закалка
с последующим обогащением углеродом непревращенного аустенита (Q&P обработка) мартенситной
коррозионностойкой стали AISI 414 ............................................................................ 89
Обработка металлов давлением. Технологии и машины обработки давлением
КАСАТКИНА Е.Г., МЕЗИН И.Ю., ГУН И.Г., ЛИМАРЕВ А.С., МИХАЙЛОВСКИЙ И.А.,
КРАМЗИНА Л.В. Технологические основы повышения качества платинита ........................... 98
ТОРГОНИН К.С., ШИРОКОВ В.В., ЧАПЛЫГИН Б.А., ЧЕРНОБРОВИН В.П., ПЛАСТИНИН
Б.Г., КОЗЛОВ А.В., ДУКМАСОВ В.Г. Моделирование операций обработки давлением
при производстве штампосварных деталей трубопровода ........................................................... 109
Порошковая металлургия и композиционные материалы
САМОДУРОВА М.Н., ОГАРКОВ Н.Н., ПЛАТОВ С.И. Математическое моделирование
высокоскоростных процессов обработки давлением композиционных материалов на основе
графита .............................................................................................................................................. 121
Сварка, родственные процессы и технологии
ШЕКШЕЕВ М.А., МИХАЙЛИЦЫН С.В., СЫЧКОВ А.Б., ЕМЕЛЮШИН А.Н., ШИРЯЕВА Е.Н.
Исследование влияния ультрадисперсных частиц монокарбида вольфрама на структуру
наплавленного металла .................................................................................................................... 128
Металлургическая теплотехника и теплоэнергетика
ЯЧИКОВ И.М., РАДИОНОВ А.А., КАРАНДАЕВ А.С., КАРАНДАЕВА О.И. Сравнение
эффективности радиаторов воздушного охлаждения для подовых электродов дуговой печи
постоянного тока .............................................................................................................................. 137
Вестник ЮУрГУ. Серия «Металлургия».
2018. Т. 18, № 4
3
Стр.3
CONTENTS
Physical Chemistry and Physics of Metallurgical Systems
KUZNETSOV Yu.S., KACHURINA O.I., MALYUTINA E.M., VYATKIN G.P., GOL’DSHTEYN
V.Ya., DUKMASOV V.G., CHAPLYGIN B.A., PLASTININ B.G. Thermodynamic
Analysis of H2 – O2 – C System .......................................................................................................... 5
GAMOV P.A., DROZIN A.D., CHERNOBROVIN V.P., DUKMASOV V.G., CHAPLYGIN B.A.,
PLASTININ B.G. Mathematical Model of Anionic Vacancy Formation and Motion during Reduction
of Metals from Complex Oxides ................................................................................................. 21
RIDNYI Ya.M., MIRZOEV A.A., MIRZAEV D.A. Monte Carlo Simulation of Carbon Activity
in BCC Iron ........................................................................................................................................ 28
VERKHOVYKH A.V., OKISHEV K.Yu., MIRZAEV D.A., MIRZOEV A.A. Carbon Atoms in
Interstitial Sites of the Cementite Crystal Lattice: Ab Initio Modelling ............................................. 34
MIRZAEV D.A., OKISHEV K.Yu., MIRZOEV A.A., BULDASHEV I.V. Analysis of the Tetragonality
of the Crystal Lattice of Martensite of Fe–C Alloys in the Hard-Sphere Model ................. 46
Casting
KHARINA G.V., KATEGORENKO Yu.I., SHIHALEV I.A. How the Casting Method Affects
the Corrosion Resistance of AS12 Alloy ............................................................................................ 55
Physical Metallurgy and Heat Treatment
GAMOV P.A., CHERNOBROVIN V.P., DUKMASOV V.G., CHAPLYGIN B.A., PLASTININ B.G.
Calculation of Crystal Growth in 5BDSR Amorphous Alloy during Heat Treatment ....................... 67
ILYIN S.I., KORYAGIN Yu.D., SHABUROVA N.A., SUDARIKOV M.V., VOROBIOV O.V.,
IVANOVA A.S., SEMENENKO E.O. Influence of the Character and Degree of Alloying on
the Tendency to Segregation in Cast Billets of Deformable Aluminum Alloys ................................ 74
SHABUROVA N.A., KISHTYKOVA M.S., GOLDSTEIN V.Ya., RUSHCHITS S.V., PLASTININ
B.G. Study of the Defects of a Hot-Rolled Tube Steel Sheet and the Causes of Their Creation .. 82
RUSHCHITS S.V., AKHMEDIANOV A.M., MAKOVETSKIY A.N., KRASNOTALOV A.O.
Quenching and Partitioning (Q&P) Processing of Martensitic Stainless Steels AISI 414 ................. 89
Metal Forming. Technology and Equipment of Metal Forming
KASATKINA E.G., MEZIN I.Yu., GUN I.G., LIMAREVA.S., MIKHAILOVSKY I.A., KRAMZINA
L.V. Technology Behind Improving the Platinite Quality ....................................................... 98
TORGONIN K.S., SHIROKOV V.V., CHAPLYGIN B.A., CHERNOBROVIN V.P., PLASTININ
B.G., KOZLOV A.V., DUKMASOV V.G. Modeling of Pressure Shaping during Manufacturing
of Stamp-Welded Pipe Joints ................................................................................................... 109
Powder Metallurgy and Composite Materials
SAMODUROVA M.N., OGARKOV N.N., PLATOV S.I. Mathematical Modeling of High-Energy
Pressing Process of Graphite-Plastic Composition ............................................................................ 121
Welding and Related Processes
SHEKSHEYEV M.A., MIKHAYLITSYN S.V., SYCHKOV A.B., EMELYUSHIN A.N.,
SHIRYAYEVA E.N. How Ultrafine Particles of Tungsten Monocarbide Affect the Welded-Metal
Structure ............................................................................................................................................. 128
Metallurgical Heat and Power Engineering
YACHIKOV I.M., RADIONOV A.A., KARANDAYEV A.S., KARANDAYEVA O.I. Comparing
the Efficiency of Air-Cooled Heat Exchangers for Bottom Electrodes of DC Arc Furnaces ............ 137
4
Bulletin of the South Ural State University. Ser. Metallurgy.
2018, vol. 18, no. 4
Стр.4