Навоийское отделение АН Республики Узбекистан, Навои, Узбекистан:
А. А. Жумаев, аспирант базовой докторантуры, эл. почта: ahmadjon_jumayev@mail.ru

Институт общей и неорганической химии АН Республики Узбекистан, Ташкент, Узбекистан:
Ю. Н. Мансуров, докт. техн. наук, директор; профессор Ташкентского государственного транспортного университета, эл. почта: yulbarsmans@gmail.com

Самаркандский государственный архитектурно-строительный институт, Самарканд, Узбекистан:
Дж. Дж. Маматкулов, докт. техн. наук, профессор

ПО «Навоийский машиностроительный завод», Навои, Узбекистан:
К. С. Абдуллаев, главный инженер

Сплавы на основе железа начали использовать настолько давно, что сегодня их относят к категории классических материалов, так как эти сплавы достаточно глубоко изучены. Производство различной продукции из сталей и чугунов по объему закономерно занимает первое место, поскольку они обладают ценным комплексом свойств: широким диапазоном пластичности и прочности, уникальными технологическими свойствами, что позволяет применять к ним все технологические операции — от простого литья в землю до сложных процессов обработки давлением. Такое сочетание свойств обеспечивает в первую очередь состав сплавов на основе железа с основным легирующим элементом углеродом. Серьезным недостатком черных сплавов является низкий уровень их коррозионных свойств. Для ликвидации этого недостатка и стали, и чугуны легируют такими металлами, как хром, никель, кобальт и др. Естественно, это приводит к повышению массы готовых изделий и конструкций. Поэтому поиск легирующих элементов для совершенствования и оптимизации составов черных сплавов сегодня является актуальным. С другой стороны, промышленность Узбекистана производит достаточное количество переходных, редкоземельных металлов. Таким образом, стоит задача получить добавочную стоимость от производства и переработки этой продукции цветной металлургии. Анализ известной литературы по этой тематике показывает, что были проведены исследования по использованию различных переходных и редкоземельных металлов для легирования сплавов черных металлов. Однако имеющиеся научные результаты не позволяют говорить о системных знаниях об использовании редкоземельных и/или переходных металлов в качестве эффективных добавок для сталей и чугунов. Авторами изучены фазовые равновесия, определены составы фаз и протекающие в системах реакции, построены диаграммы состояния, их изотермические разрезы, определена структура сплавов на основе железа с добавками редкоземельных и переходных металлов со всеми структурными составляющими. Показана перспектива использования продукции цветной металлургии Узбекистана для производства качественных сталей и чугунов.

1. Обзор рынка черной металлургии, Deloitte 2019 [Электронный ресурс] URL: https://www2.deloitte.com/content/dam/Deloitte/ru/Documents/research-center/metals-1h-2019.pdf (дата обращения: 02.10.2020).
2. Sankaran Krishnan K., Mishra Rajiv S. Metallurgy and Design of Alloys with Hierarchical Microstructures. — Elsevier. — 506 р.
3. Ahmad J. K. Melting of a new carbon–free waxed sponge iron in Electric Arc Furnace (EAF) for steelmaking // International Journal of Materials Science and Applications. 2015. Vol. 4. No. 1-2. Р. 1–6.
4. Михайлов В. А. Редкоземельные руды мира: Геология, ресурсы, экономика : монография. — Киев : Издательско-полиграфический центр «Киевский университет», 2010. — 223 с.
5. Чейлях А. П. Экономнолегированные метастабильные сплавы и упрочняющие технологии. — Харьков : ННЦ ХФТИ, 2003. — 212 с.
6. Yuki Tanaka, Setsuo Takaki, Toshihiro Tsuchiyama, Ryuji Uemori. Effect of grain size on the yield stress of cold worked iron // ISIJ International. 2018. Vol. 58, Iss. 10. P. 1927–1933.
7. Волчок И. П., Нетребко В. В. Влияние марганца на процессы структурообразования износостойких высокохромистых чугунов // Строительство, материаловедение, машиностроение. 2012. Вып. 64. С. 301–304.
8. Кадырходжаев А. П., Купченко В. П. Отходы уранодобывающих предприятий Центральной Азии // Горный вестник Узбекистана. 2010. № 2. С. 119–124.
9. Рузиев Н. Р. Особенности формирования инвестиционной программы на 2020–2022 гг. по ГП «НГМК» // Горный вестник Узбекистана. 2020. № 1. С. 116–119.
10. Elkader M. A., Fathy A., Eissa M., Shama S. Effect of Direct Reduced Iron Proportion in Metallic Charge on Technological Parameters of EAF Steelmaking Process // ISIJ International. 2016. Vol. 5, Iss. 2. Р. 2016–2024.
11. Belikov S., Volchok I., Netrebko V. Manganese influence on chromium distribution in high-chromium cast iron // Archives of Metallurgy and Materials. 2013. Vol. 58, Iss. 3. Р. 895–897.
12. Коростелев А. А. Исследование влияния горячебрикетированного железа в металлошихте на технологические показатели плавки с целью повышения эффективности производства стали в дуговой сталеплавильной печи : дис. … канд. техн. наук. — М. : МИСиС, 2019. — 184 с.
13. Илюшкин Д. А., Давыдов С. В., Болдырев Д. А. Наномодифицирование чугуна для отливок стеклоформ // Вестник Брянского государственного технического университета. 2017. № 2. С. 113–119.
14. Shamelkhanova N. A., Uskenbayeva A. M., Volochko A. T., Korolyov S. P. The Study of the Role of Fullerene Black Additive During the Modification of Ductile Cast Iron // Materials Science Forum. Switzerland. 2017. Vol. 891. P. 235–241.
15. Кудря А. В. Роль разномасштабных структур в обеспечении пластичности и вязкости структурно-неоднородных сталей // Металловедение и термическая обработка металлов. 2005. № 5. С. 18–23.
16. Ахметова Г. Е., Смагулов Д. У., Вяткина А. К., Ахмедова Т. Ш., Кудря А. В. и др. Компьютеризированные процедуры количественной обработки изображений структур трубных сталей // Сталь. 2019. № 1. С. 55–59.
17. Штремель М. А., Кудря А. В. Качество стали // Сталь на рубеже столетий / под ред. Ю. С. Карабасова. — М. : МИСиС, 2001. С. 445–543.
18. He Y., Han Y., Stamenov P., Kundys B., Coey J. M. D. et al. Investigating non-Joulian magnetostriction // Nature. 2018. Vol. 556. E5–E7.
19. Taheri P., Barua R., Hsu J., Zamanpour M., Chen Y. Structure, magnetism, and magnetostrictive properties of mechanically alloyed Fe 81 Ga 19 // Journal of Alloys Compounds. 2016. Vol. 661. P. 306–311.
20. Yao Z., Tian X., Jiang L. et al. Influences of rare earth element Ce-doping and meltspinning on microstructure and magnetostriction of Fe 83 Ga 17 alloy // Journal of Alloys and Compounds. 2015. Vol. 637. P. 431–435.
21. Кудря А. В. Конструкционные материалы и методы управления их качеством. Перспективные материалы. Т. 2 / под ред. Д. Л. Мерсона. — М. : ТГУ МИСиС, 2006. С. 281–304.
22. Кан Р. У., Ханзен П. М. Физическое металловедение. Т. 2. Фазовые превращения в металлах и сплавах и сплавы с особыми свойствами : пер. с англ. — М. : Металлургия, 1987. — 624 с.
23. Кудря А. В., Соколовская Э. А., Ахмедова Т. Ш., Пережогин В. Ю. Информативность морфологии структур твердых сплавов для прогноза качества наплавок // Цветные металлы. 2017. № 12. С. 78–83.