Фазовые равновесия в системе Fe-Sr-Ba-O-С

Автор: Михайлов Геннадий Георгиевич, Макровец Лариса Александровна, Бакин Игорь Валерьевич

Журнал: Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Металлургия @vestnik-susu-metallurgy

Рубрика: Физическая химия и физика металлургических систем

Статья в выпуске: 3 т.21, 2021 года.

Бесплатный доступ

В данной работе выполнено термодинамическое моделирование фазовых равновесий в системе Fe-Sr-Ba-O-С, построены поверхности растворимости компонентов в жидком металле. Изучено влияние температуры (1550 и 1600 °С) и содержания углерода ([C] = 0; 0,1 мас. %) на строение ПРКМ. При проведении расчетов использовали теорию субрегулярных ионных растворов для расчета активностей компонентов оксидного расплава, теорию регулярных ионных растворов для расчета активности компонентов твердого раствора оксидов, параметры взаимодействия первого порядка для расчета активностей компонентов металлического расплава. Термодинамический анализ показал, что наиболее вероятными продуктами реакции раскисления расплава барием и стронцием являются твердые растворы |SrO, BaO|. Из расчетов видно, что барий практически не участвует в процессе раскисления (содержание BaO в твердом растворе колеблетcя от 10-2 до 10-3, а в оксидном расплаве - сотые доли). Низкая растворимость стронция и особенно бария в жидком железе предопределяет невысокую раскисляющую и высокую модифицирующую способность комплекса Ba-Sr. В дальнейшем необходимо проводить исследование поведения этих элементов в сочетании с кальцием, алюминием и кремнием.

Еще

Термодинамическое моделирование, фазовые равновесия, моделирование, барий, стронций, система fe-sr-ba-o-с

Короткий адрес: https://readera.org/147235290

IDR: 147235290   |   DOI: 10.14529/met210301

Список литературы Фазовые равновесия в системе Fe-Sr-Ba-O-С

  • Рябчиков, И.В. Структура и свойства быстроохлаждаемых модификаторов / И.В. Рябчиков, В.Д. Поволоцкий, Н.М. Соловьев // Литейное производство. – 1994. – № 7. – С. 4–7.
  • Производство классифицированного по крупности ферросилиция с барием / И.В. Рябчиков, В.Н. Чуватин, А.А. Парфенов, В.Д. Поволоцкий // Новая технология и техническое перевооружение ферросплавного производства. – Челябинск: Металлургия, 1989. – С. 21–28.
  • Рябчиков, И.В. О качественных характеристиках модификаторов / И.В. Рябчиков, А.Г. Панов, А.Э. Корниенко // Сталь. – 2007. – № 6 – С. 18–22.
  • Рябчиков, И.В. Модификаторы и технологии внепечной обработки железоуглеродистых сплавов / И.В. Рябчиков. – М.: ЭКОМЕТ, 2008. – 400 с.
  • Олетт, М. Влияние добавок кальция, магния или РЗМ на чистоту стали / М. Олетт, С. Гателье // Чистая сталь: сб. науч. тр. – М.: Металлургия, 1987. – С. 128–143.
  • Белов, Б.Ф. Оптимизация химического состава кальцийсодержащих ферросплавов для рационального микролегирования стали / Б.Ф. Белов, А.И. Троцан, П.П. Харлашин // Современные проблемы электрометаллургии стали. XI Международная конференция. – Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2001. – С. 137–138.
  • Ферросплавы с редкоземельными и щелочноземельными металлами / И.В. Рябчиков, В.Г. Мизин, Н.П. Лякишев, А.С. Дубровин. – М.: Металлургия, 1983. – 272 с.
  • Критерии оценки качества раскислителей и модификаторов для стали / И.В. Рябчиков, В.Г. Мизин, Р.Г. Усманов и др. // Сталь. – 2015. – № 2. – С. 24–27.
  • Модификатор для внепечной обработки стали, содержащий щелочноземельные металлы / И.Б. Проворова, Е.В. Розенберг, К.Э. Барановский и др. // Литье и металлургия. – 2016. – № 2 (83). – С. 14–18.
  • Раскисляющие и модифицирующие свойства щелочноземельных металлов в составе сплавов ферроалюмосиликокальция и ферросиликобария / А.Э. Ильясов, С.Н. Шаркаев, А.Б. Ахметов и др. // Черная металлургия. Бюллетень научно-технической и экономической информации. – 2018. – № 9. – С. 58–64. DOI: 10.32339/0135-5910-2018-9-58-64
  • Скок, Ю.Я. Исследование раскислительной способности комплексных сплавов, содержащих ЩЗМ и РЗМ / Ю.Я. Скок // Процессы литья. – 2010. – № 3 (81). – С. 8–12.
  • Шагалов, В.Л. Формирование структуры низколегированной стали, модифицированной РЗМ и ЩЗМ / В.Л. Шагалов, В.В. Хлынов, Г.Н. Калмыков // Сталь. – 1983. – № 2. – С. 23–24.
  • Агеев, Ю.А. Исследование растворимости щелочноземельных металлов в жидком железе и сплавах на его основе / Ю.А. Агеев, С.А. Арчугов // Журнал физической химии. – 1985. – Т. LIX, № 4. – С. 838–841.
  • Промышленные испытания микрокристаллических комплексных модификаторов с щелочноземельными металлами при выплавке трубной стали / И.В. Бакин, А.Н. Шаповалов, М.С. Кузнецов и др. // Сталь. – 2020. – № 11. – С. 21–25.
  • Аксельрод, А.Е. Влияние обработки редко- и щелочноземельными металлами на неметаллические включения, дендритную структуру и характер разрушения литых низкоуглеродистых сталей / А.Е. Аксельрод, В.В. Попов // Изв. вузов. Черная металлургия. – 1986. – № 12. – С. 59–64.
  • Голубцов, В.А. Неметаллические включения – модифицирование – качество металла / В.А. Голубцов, И.В. Рябчиков, С.И. Сумин // Актуальные проблемы физического металловедения сталей и сплавов: материалы XXIV Уральской школы металловедов-термистов (19–23 марта 2018 года, Магнитогорск) / отв. ред. М.В. Чукин, А.Н. Емелюшин. – Магнитогорск: Изд-во Магнитогорск. гос. техн. ун-та им. Г.И. Носова, 2018. – С. 222–229.
  • Эффективность нанотехнологий модифицирования рельсовой стали барием // А.А. Дерябин, В.В. Павлов, В.В. Могильный и др. // Сталь. – 2007. – № 11. – С. 134–141.
  • Ивакин, В.Л. Новая технология повышения качества металлов и сплавов барий-стронциевым карбонатом / В.Л. Ивакин, С.С. Черняк, Д.Ю. Пимнев. – Иркутск, 2004. – 123 с.
  • Термодинамический анализ раскислительной способности стронция в жидком железе: диаграмма стабильности фаз в системах Fe–Sr–O и Fe–Mg–Sr–O / Г.Г. Михайлов, Л.А. Макровец, О.В. Самойлова, И.В. Бакин // Черная металлургия. Бюллетень научно-технической и экономической информации. – 2019. – Т. 75, № 12. – С. 1366–1372. DOI: 10.32339/0135-5910-2019-12-1366-1372
  • Самойлова, О.В. Фазовая диаграмма системы FeO–SrO–BaO / О.В. Самойлова, Л.А. Макровец, И.В. Бакин // Вестник ЮУрГУ. Серия «Металлургия». – 2020. – Т. 20, № 3. – С. 5–11. DOI: 10.14529/met200301
  • Михайлов, Г.Г. Термодинамика металлургических процессов и систем / Г.Г. Михайлов, Б.И. Леонович, Ю.С. Кузнецов. – М.: Издат. Дом МИСиС, 2009. – 520 с.
  • Sigworth, G.K. The Thermodynamics of Liquid Dilute Iron Alloys / G.K. Sigworth, J.F. Elliott // Metal Science. – 1974. – Vol. 8. – P. 298–310.
  • Song, B. Solubility of Ba in Liquid Iron and Interaction Effect of the Third Elements / B. Song, Q. Han, C. Zhang // Journal of University of Science and Technology Beijing. – 2000. – Vol. 7, no. 2. – P. 82–85.
  • Fuwa, T. The Carbon–Oxygen Equilibria in Liquid Iron / T. Fuwa, J. Chipman // Trans. AIME. – 1960. – Vol. 218. – P. 887–891.
Еще
Статья научная