Дослiджено фiзико-хiмiчнi властивостi легуючого сплаву, отриманого вiдновлювальною плавкою. Це необхiдно для визначення параметрiв, що знижують втрати Ni та Cr при переробцi оксидної легованої сировини та використаннi отриманої легуючої добавки. Визначено, що в сплавi при Si:C в шихтi 0,14-0,50 (O:C=1,78) присутнi фази: твердий розчин C та легуючих елементiв в γ-Fe та Fe 3 Si. При Si:C=0,14 переважає твердий розчин C та легуючих елементiв в γ-Fe при слабкому проявi Fe3Si. Поетапна змiна Si:C в шихтi на 0,26, 0,38 та 0,50 дала пiдвищення прояву Fe 3 Si. Мiкроструктура сплаву при рiзному Si:C в шихтi мала чiткий прояв декiлькох фаз, з рiзним вмiстом основних легуючих елементiв. Вмiст Ni-2,97-14,10 % мас., Cr-0,91-17,91 % мас. З пiдвищенням Si:C в шихтi з 0,14 до 0,50 спостерiгалося пiдвищення вмiсту Si з 0,04 % мас. до 0,55 % мас. Вуглець в дослiджених локальних дiлянках поверхнi сплаву, що пiдлягали рентгенiвському мiкроаналiзу, мав значення вiд 0,51 до 1,48 % мас. Локальнi дiлянки мiкроструктури з пiдвищеним Mo (до 9,10 % мас.), Si та C вказують на можливiсть присутностi Mo у виглядi силiцидiв або карбосилiцидiв. З отриманих результатiв дослiдження витiкає, що найбiльш прийнятним Si:C в шихтi є 0,26 (при O:C=1,78). В цьому випадку забезпечується вiдновлення з переважанням у фазовому складi твердого розчину C та легуючих елементiв в γ-Fe та проявом залишкового Si у виглядi силiцидiв. Тобто визначено показники отримання сплаву з вiдносно низьким вмiстом Si та C, але достатнiм для забезпечення необхiдної вiдновної та розкиснюючої здатностi сплаву. Це розширює можливостi ресурсозбереження з використанням отриманого сплаву з замiною деякої частики стандартних легуючих матерiалiв при виплавцi обмежених по вуглецю та кремнiю марок сталей Ключовi слова: окалина корозiйностiйких сталей, легованi техногеннi вiдходи, вiдновна плавка, рентгенофазовi дослiдження
Дослiджено фiзико-хiмiчнi властивостi продуктiв вуглецевотермiчного вiдновлення оксидної хромвмiсної рудної сировини. Це необхiдно для визначення параметрiв, що знижують втрати Cr при переробцi рудних матерiалiв i використаннi металiзованих хромвмiсних легуючих добавок у сталеплавильному виробництвi. Визначено, що пiдвищення температури обробки з 1250 K до 1450 K призвело до збiльшення прояву Cr 23 C 6 та (Cr, Fe) 7 C 3. При цьому дифракцiйнi максимуми Cr 2 O 3 вiдповiдали тенденцiї послаблення та пiсля обробки при 1450 K мали залишковий характер. Cr 3 C 2 на дифрактограмах провялявся лише пiсля обробки при 1250 K. Фаза металевого Cr прослiдковувалась в зразках пiсля обробки при 1350 K та 1450 K з пiдсиленням iнтенсивностi прояву при збiльшеннi температури нагрiвання. Визначено, що мiкроструктура продуктiв вiдновлення неоднорiдна з присутнiстю часток рiзного розмiру та хiмiчного складу. З пiдвищенням температури вiдновлення з 1250 K до 1350 K та 1450 K i розвитком вiдновних процесiв мало мiсце спiкання часток з утворенням губчастої мiкроструктури. Виявлено дiлянки, що характеризували включення i фази iз вмiстом Cr до 65,10 % мас., Fe-до 16,13 % мас. Також виявлено окремi локальнi дiлянки з частками з вiдносно високим вмiстом рудних домiшок та вуглецю. З отриманих результатiв дослiдження витiкає, що найбiльш прийнятною температурою для вiдновлення є 1450 K. В цьому випадку забезпечується вiдновлення з переважанням у фазовому складi Cr металевого та карбiдiв (Fe, Cr) 7 C 3 i Cr 23 C 6 вiдносно оксидної складової Cr 2 O 3. При цьому менший залишковий вмiст вуглецю обумовлений бiльш високою ефективнiстю дiї вiдновника порiвняно з iншими температурними режимами. Завдяки губчастiй мiкроструктурi стає можливим бiльш швидке розчинення, порiвняно iз стандартними феросплавами, при цьому реалiзується скорочення часу виплавки Ключовi слова: хромвмiсна оксидна рудна сировина, фазовий аналiз, вуглецевотермiя, карбiд, легування, вiдновлення
This paper reports a study into the features of the structural-phase composition of products from the carbon-thermal reduction of scale of high-speed steels that yields an alloying additive. This is necessary to determine the technological parameters that reduce the loss of target elements in the process of obtaining and using resource-saving alloying material. The study indicates that when the degree of scale reduction changed from 28 % to 67 % and 81 %, an increase in the manifestation of a solid solution of carbon and alloying elements in the α-Fe lattice was observed. At the same time, the intensity of the diffraction maxima of FeO and Fe3O4 decreased. In the reduced products, the presence of Fe3C, FeW3C, Fe3W3C, and WC was traced. With an increase in the degree of scale reduction from 28 % to 67 %, the disordered (of "loose" appearance) microstructure was replaced with the formed particles of round and multifaceted shape with different content of alloying elements. At the reduction stage of 81 %, the microstructure had a finely fibrous structure. Based on the suite of studies, the most acceptable degree of reduction of scale of high-speed steel, followed by the use of the obtained material as an alloying additive, is 81 %. At the same time, ensuring the degree of recovery at the level of 67 % would also suffice. This is due to the fact that residual carbon in the form of carbides provides an increased reducing ability and degree of assimilation of alloying elements with the restoration of the residual oxide component in the liquid metal during doping. Spongy microstructure contributes to faster dissolution, in relation to the corresponding standard ferroalloys. This ensures a reduction in the total smelting time and, as a result, a decrease in the energy consumed
scite is a Brooklyn-based organization that helps researchers better discover and understand research articles through Smart Citations–citations that display the context of the citation and describe whether the article provides supporting or contrasting evidence. scite is used by students and researchers from around the world and is funded in part by the National Science Foundation and the National Institute on Drug Abuse of the National Institutes of Health.
hi@scite.ai
10624 S. Eastern Ave., Ste. A-614
Henderson, NV 89052, USA
Copyright © 2024 scite LLC. All rights reserved.
Made with 💙 for researchers
Part of the Research Solutions Family.