Диаграммы фазовых равновесий в металлических расплавах системы Fe-Si-Cr-Mn-O-C Текст научной статьи по специальности «Химические науки»

ВЕСТНИК

ПРИАЗОВСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ТЕХНИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА 1999г. Вып. №7

УДК 669.15- 194.26.74

Михайлов Г.Г.1, Чернова JI.A.2

ДИАГРАММЫ ФАЗОВЫХ РАВНОВЕСИЙ В МЕТАЛЛИЧЕСКИХ РАСПЛАВАХ СИСТЕМЫ Fe-Si-Cr-Mn-O-C

Выполнен термодинамический анализ фазовых равновесий, устанавливающихся при раскислении и легировании металлических расплавов системы Fe-Si-Cr-Mn-O-C. Результаты анализа представлены в виде поверхностей растворимости компонентов в жидком металле (ПРКМ) для систем Fe-Si-Cr-O-C, Fe-Cr-Mn-O-C и Fe-Si-Cr-Mn-О. Показано, что из равновесных диаграмм вытекает построение диаграмм расхода легирующих и раскисляющих компонентов, позволяющих проектировать фазовый и химический состав равновесных неметаллических включений в стали.

Металлургическая промышленность выпускает широкий сортамент шарикоподшипниковых и машиностроительных сталей, легированных хромом, марганцем и кремнием. На свойства этих сталей значительное влияние оказывают оксидные неметаллические включения, образующиеся при охлаждении и кристаллизации, поэтому необходимо систематизировать особенности фазовых превращений, имеющих место при образовании неметаллических включений в сталях, легированных марганцем, хромом к кремнием. В настоящей работе в ;007зетстгии с принципами метода диаграмм состояния [1] проанализирован.* ыпч;сжность образования различных неметаллических фаз в металлическом расплаве сйс/icmw Fe -Sb-O-Mn -О ~С. Образование этих фа? s этих расплавах может быть олиенчо уледуюиигмн химическими реакциями:

(ГеСЛ - [Fe] + [О], -<<: - '^ÎO. 'i-.K'V, i ' )

( МпО) - j :-1п; )- |Oj ^ .> ^гмп^'го; ' Ч'мпс«»* (2)

(Сг20:<) = 2[Сг] + 3[ОЬ R , - ai- r 0)

(Si02) = [Si] + 2[0], = a[Si]a[0| ' a(SIC2 ) ' (4)

(СЮ) = [Cr] + [О], = G[Cr]a[0] ! a(CrO) - (5)

|FeCr204|TBp = [Fe] + 2[Cr] + 4[0], K6 = %ea[Cr]a[0] / ajFeCr204|' (6)

¡МпСг204|твр = [Mn] + 2[Cr] + 4[0], K1 = a[M]a[Cr]a[0] /o|MnCr204|' (7)

|Fe0|TBp = [Fe] + [0], = a¥ca\Oj ! a|FeO| ' (8)

|MnO|mp = [Mn] + [0], ~ a[Mn]a[0] 1 a|MnO| ' (9)

jCr203| =2[Cr] + 3[0], 2 3 *10 = a[Cr]a[0]> (10)

|Cr304| = 3[Cr] + 4[0], v 3 4 K] i - a[Cr]a!OJ' (П)

|Si02| =[Si] + 2[0], 2 ^12 ~ a[Si]a[0] ' (12)

{СО} = [С] + [0], A'l3 =a[C]a[0]/P{C0} ' (13)

{C02} = [С] + 2[0], KH = a[c]a[o]/?fco2} • (14)

1 ЮУрГУ, д-р. техн. наук, проф.

2 ЮУрГУ, инженер-программист

Зависимости констант равновесия от температуры приведены в табл. 1.

Таблица 1 - Зависимости констант равновесия от температуры

Реакции

(РеО) = [Ре] + [О] -6320/Т+4,73

(МпО) = [Мп] + [О] —12175/7*+ 5,45

(Сг203) = 2[Сг] + 3[0] -33460/Г+ 14,85

(8Ю2) = [вЦ + 2[0] -30225/7*+ 11,56

(СЮ) = [Сг] + [0] -8200/7*+ 4,51

|РеСг204| = [Ре] + 2[Сг] + 4[0] -51870/7+ 24,48

|МпСг204|= [Мп] + 2[Сг] + 4[0] -55600/7 + 24,19

|Ре0|=[Ре] + [0] -8070/Г+ 5,80

|МпО|= [Мп] + [О] —15020/7'+- 6,77

|Сг203| = 2[Сг] + 3[0] -40010/Г + 17,37

¡Сг304| = 3[Сг] + 4 [О] -53350/7+23,51

|8Ю2| « [БЦ + 2[0] -31100/7+12,00

{СО} = [С] + [О] -1168/7- 2,07

{С02} = [С] + 2[0] -9616/7+2,51

Активности компонентов металлического расплава рассчитывали по методу Вагнера с использованием параметров взаимодействия элементов, растворенных в жидком железе, численные значения которых приведены в табл. 2.

Таблица 2 - Параметры взаимодействия <?/ в жидком железе при 7 = 1873 К

1 Компонент ■ Кс тпонент/

/ Г > Мп о С 1

0,14 .. у . г ц г 0,03 -0,176 0,187

Сг -0,0006 \ 0 Ь- ( 0 -0,133 -0,104

Мп 0.06 0 0 -0Д72 ~1 -0,055

О -0,1 -0,041 -0,021 -0,2 -0,45

С 0,08 -0,024 -0,012 -0,34 0,14

Активности компонентов твердых растворов оксидов (РеО, МпО) и шпинелей (РеСггОд, МпСг204) рассчитывали по теории совершенных растворов и приравнивали их мольным долям.

Активности компонентов оксидного расплава РеО, Сг20з, 8Ю2, МпО рассчитывали по теории субрегулярных ионных растворов [2]. В частности, для трехкомпонентного расплава, состоящего из РеО, БЮ2, Сг203:

'ё а(?еО) = 18 *1 + [3*12*2б1112 + *1*2 (2 - 3^)01,22 + *Ю - Зх\)(?\222 +

+ З*?дс3(1 - *1)й„з + х{х](2 - Зх^Йш + *з30 ~ З^О^ззз ~ - Зх23х3(1 - Х,)(?2223 - Зх1х&2233 - З*2*з30 - Зх\)@2т +

+ *Л*з(2 - З^)е1!23 + *22*з(1 - 3*,)Й223 + ^2^1(1 - З*,)а23з]/(2,ЗЯГ); (15)

]8 °(8Ю2) = *8 *2 + - 3*2)01112 + х\х1{2 - 3*2)Й122 + + 3^^1(1 - *2)01222 - 3*1*ЗЙПЗ - Зх1хз{2 - Зх,)бшз - Зх,х|аззз +

+ З*22х3(1 - ^2)62223 + *2*з(2 - З*2)&233 + *30 - 3^)02333 +

+ х?х3(1 - Зх2)аш + хххгхъ(2 - Зх2)а22з + - Зх2)е1233]/(2,3/?Г); (16)

'8 а(Сг20з) = 218 *3 + 2 - 3*?*2£п12 - 3*12*201122 ~ 3*1*2б]222 + + х,3(1 - 3*з)01Ш + х?х3(2 - Зх3)01т + Здг,*з2(1 - .Хз)йззз +

+ Х23(1-ЗХ3)62223 +^2^3(2-Злз)е2233 +ЗХ2Х32(1-Х1)Р2333 +

-Х,2Х2(1 - Зх3)а123 + *Л*з(2 - ^2)6(223 + *1*3 О - ЗДС2>Й233]/(2>3^)> (17)

где х1, х2, х3 - ионные доли катионов (Ре2+), (814+), (Сг3+) в оксидном расплаве; (¿цк1 - энергетические параметры теории.

Параметры устанавливали по координатам двойных и тройных оксидных диаграмм

состояния, численные значения параметров приведены в табл. 3. В связи с отсутствием надежных экспериментальных данных активность СЮ в оксидном расплаве определялась как в совершенном ионном растворе, т.е. приравнивалась ионной доле •

Таблица 3 - начения параметров <2^ для системы Ре0-Мп0-Сг203-8Ю2

Система Параметры ()ук1, дж/моль К

РеО-МпО 0 0 0

Ре0-Сг203 4400 26700 5400

РеО-ЭЮ. 960 -34100 50500

МпО-Сг2Оз, 0 0 0

МпО-8Ю2 -74000 - 85!00 36800

50000 83400 64100 ;

^О-МйО-- С-'-; О, 0 0

РеО-МпО- -83700 [ ^^У 1 1 ! Л г.' > :

и ' ^ !

Яри расчетах необходимо учитывать нормировочные соотношения;

[Ре] + [Сг] + [51] + [Мп] +[0] - [С] = 100 %,

Х(Ре2') + Х(Сг^) + Х(Сг!+) + Х(5'4+)

+ X

(Мл24)

•%еСг204| +-*|МпСг20„( ~

%еО| +

|МпО|

-3,

Р{СО] + р{со2

= Рг

общ.

(]8)

(19)

(20) (21) (22)

Предварительно рассматривались простые системы, например, система Ре-81-Сг-0-С. При взаимодействии кислорода, кремния, хрома и углерода, растворенных в жидком железе, могут образовываться различные конденсированные фазы: оксидный расплав переменного состава (РеО, СггОз, СЮ, 8Ю2), конденсированные оксидные фазы Сг203, Сг304, 8Ю2, хромит железа РеСг204 и газовая фаза, состоящая из СО и С02.

Методику расчета составов равновесных фаз можно показать на примере анализа равновесия жидкого металла с двумя оксидными фазами - оксидным расплавом (РеО, Сг203, СЮ, 8Ю2) и 8Ю2. В случае реализации этого равновесия рассматриваемая система при фиксированных значениях температуры и давления будет иметь одну степень свободы. Следовательно, на плоской диаграмме этому равновесию будет соответствовать линия. Для расчета координат этой линии, а, следовательно, составов соответствующих фаз, необходимо, задаваясь содержанием хрома в жидком металле, решить систему пяти уравнений, полученную комбинированием выражений для констант равновесия реакций (1), (3) - (5) и (12) с учетом нормировочных соотношений (18) и (19) относительно содержания кремния и кислорода в жидком металле и соста-

Рис. 1 - ПРКМ системы Ре-8ьСг-0. Т = 1873 К

Рис. 2 — ПРКМ системы Ре-8;-Сг-0-С. Т = 1873 К, [С]- О,! мае. %

Рис. 3 - Влияние хрома на раскислительную способность кремния при 1873 К

ва оксидного расплава. Результаты расчета этой линии представлено на рис. 1 (линия ab). Аналогично были рассчитаны и координаты других равновесий, реализующихся в системе. Результаты расчета координат поверхности растворимости компонентов в жидком металле (ГТРКМ) системы Fe-Cr-Si-O представлены в виде проекции на плоскость (рис. 1). На ПРКМ заданы области составов металла, равновесного с различными оксидными фазами. Жидкий металл, состав которого попадает на определенный участок поверхности, находится в равновесии с неметаллической фазой, указанной в этой области. Если состав металла попадает на границу двух участков, то металл находится в равновесии с двумя неметаллическими фазами. Тонкими линиями показаны сечения поверхности растворимости плоскостями постоянной концентрации кислорода в металле.

Никаких промежуточных соединений оксидов хрома и кремнезема не существует, поэтому для системы Fe-Cr-Si-O можно говорить о так называемом альтернативном раскислении: либо раскислитель хром, либо кремний. Взаимное влияние кремния и хрома на их активность проявляется, по-видимому, только через коэффициенты активности. Углерод оказывает достаточно сильное влияние на строение ПРКМ (рис. 2). Из рис. 2 видно, что в системе Fe-Cr-Si-C-O раскислитель либо только углерод (в области VI), либо только кремний (область I), либо только хром (области IV, V). На рис. 3 показаны положения изотерм раскислительной способности хрома при фиксированных концентрациях кремния. Каждая изотерма соответственно обозначена на рис. 1. Видно, что добавки кремния снижают содержание кислорода, если содержание хрома в металле не превышает 1 мае. %. Аналогичный вид зависимости [О] =/[Сг] при фиксированных концентрациях кремния получен также в работе Самарина A.M. и Аверина В.В. [3, 4], в более поздних работах Шевцова [5, 6]. На рис. 4 приведены результаты расчета, поясняющие влияние хрома на раскислительную способность кремния. На рис. 5 аналогичным образом показано влияние углерода на раскислительную способность кремния при [Сг] ~ 1 мае. %.

1р!0!Г

г

-L0

.1 ^

-2,0

-2,5

ч

-т

ч.

Ч-

- VO,

Представляет мшерес сравнить результаты расчета с экспериментальными данны ми. На н;.с. 6 сплошными линиями нанесены результаты расчета, течками - экспериментальные данные ¡31. Вид!,но, что характер экспериментальных зависимостей тот же, что и расчетных. Данные Шевцова В.В. ¡5. 6], зачерненные точки, за исключением нескольких точек практически совпадают с расчетными. Из рис. 6 следует, по-видимому, заключение о том, что построенная поверхность растворимости достаточно хорошо описывает имеющиеся экспериментальные данные для системы Ре-Сг-8г-С-0.

В литературе в настоящее время высказано несколько точек зрения относительно полученных экспериментальных данных. В частности, обсуждается вопрос о снижении раскислительной способности кремния в присутствии хрома. В работах [7, 8] высказывается мнение том, что это явление связано с образованием химических связей типу интерметаллических между кремнием и хромом в железе, что приводит к снижению активности кремния в железе, а, следовательно, и к снижению раскислительной способности кремния. В работах Аверина В. В. [3,4] показано, что в присутствии хрома, особенно при больших концентрациях, существенно снижается активность кислорода, что приводит к снижению раскислительной способности любого элемента-раскислителя, в том числе и кремния. В целом мы не оспариваем необходимости учета связей типа Сг-Б1 между этими компонентами расплава. Но взаимодействие Сг-81 в расплаве, во-первых, в какой-то степени учитывается через параметры взаимодействия, во-вторых, достаточно сильное взаи-

Ж / \ L егоЖ / \ / " %___\

NS. X [Сг]: F - 0,1 % NS \

С, - 1 % N

Я - 10% 1 1

-3 -2 -1 0 lg[Si]

Рис. 4 - Влияние хрома на раскислительную способность кремния при 1873 К

модействие могло бы проявиться при составах, близких к составу интерметаллидов Сг^ и С^.

1я[0] М Газ ^о.р.

-1,5 - РеСг204 \ V

N / Газ ч % \

-2,0 -2,5 1 \ ^ \

[С]:—-0 М -0,05% N -0,1 % Ь - 0,3 % 1 1 1 1 1

-4 -3 -2 -1 0 ^[й]

Рис. 5 - Влияние углерода на раскислительную способность кремния при [Сг] = 1 мае. %

В связи с этим сопоставление зависимости = /(^//^Сг) с диаграммой состояний

Сг-Бк построенной в тех же координатах, по составу, нам не кажется достаточным доказательством наличия большого количества прочных интерметаллических связей. Все приводимые в литературе параметры взаимодействия либо нулевые, либо небольшие положительные, так что хром должен несколько гюаышать активность кремний в металле. Заключение о том, что хром при больших «ониеь'трациях существенно снижает активность кислорода, нам кажется не вызывгет сомнений [9. !0]. Ко при этом необходимо обратить внимание и на то, какая реакция контролирует содержание кислс-ро:.':'. ь мечалле. Можно обратиться, например, к рис. 1. В об-Лез. ; и I контролирует содержание нислорода 8 металле содержание кремния. При коипентраци ■ау хрома, превм'начэуугх ! ма: начинает сказываться влияние на активность кислорода присутствия хрома, и это приводит к некоторому снижению раскислительной способности кремния. В о&тастмх III, IV и V окчслеииость металла контролируется только хромом, даже если меняется содержание кре-мякй в 1-ределах этих областей. На линиях О и Н (рис. 4) имеются горизонтальные площадки, отвечающие образованию в качестве равновесной с металлом фазы РеСг204 и Сг203. Зги площадки показывают, что концентрация кислорода в металле не изменяется с ростом кремния в широком интервале составов. При рассматриваемых концентрациях хрома и кремния здесь идет реакция раскисления только хромом. Если эти изотермы не привязывать к структуре ПРКМ, то может создаться впечатление, что хром связывает кремний, снижает его активность и не дает кремнию участвовать в процессе раскисления.

На рис. 7 штриховыми линиями и точками нанесены данные работы [5] в координатах = /(^ /^с'г) и сплошными линиям - результаты наших расчетов для концентрации

хрома в металле 1, 10 и 20 мае. %. При концентрации хрома 20 мае. % по данным расчета содержание кислорода в металле выше, чем при концентрации хрома, равной 10 мае. %, так как е£г<0. В целом характер расчетных кривых и экспериментальных данных адекватен и может быть объяснен следующим образом: при малых значениях содержания кремния в жидком металле раскислитель только хром и увеличение содержания кремния не приводит к снижению содержания кислорода, растворенного в металле. При больших концентрациях кремния - раскислитель кремний, продукты раскисления - кремнезем, и увеличение содержания кремния снижает содержание кислорода в металле.

Построенная ПРКМ системы Ре-Сг-81-С-0, таким образом, позволяет объяснить отмеченные выше особенности взаимодействия кислорода с хромом и кремнием в жидком железе.

Необходимо рассмотреть также и систему Ге-Мп-Сг-О-С. В равновесии с жидким металлом могут находиться следующие оксидные фазы: оксидный расплав переменного состава (РеО, Сг203, СЮ, МпО), конденсированные оксидные фазы Сг203, Сг304, твердый раствор

lg[OJ

-2,5

[Si]=0,01 %

lg[Cr]

Рис. 6 - Сравнение результатов расчета с экспериментальными данными Аверина В.А. и Самарина A.M. [3] и Шевцова В.А. [5, б]. Цифры у точек - [Si], мае. %

1в['

!Сг)<! %

\

\

> \

\Ч++ + 1

V \ + + ,

[Сг]=10...20 %

+ - 1... 5 % Сг А -10...20%Сг

[Сг]: 1- 1% 2-20 % 3 -10 %

-3

-2 X

Рис. 7 - Зависимость lg[0] от величины lg—L. Т = 1873 К.

хсг

Экспериментальные данные работы [7]

хромитов (РеСг204, МпСг204), твердый раствор оксидов (РеО, МпО) и газовая фаза, состоящая из СО и С02.

Результаты расчета координат ПРКМ представлены на рис. 8. Видно, что хром и марганец не способны значительно снизить концентрацию кислорода в металле. При температуре 1873 К неметаллические включения при [Мп] = 1 мае. % и [Сг] = 1 мае. % должны представлять собой хромиты железа и марганца, если в сталь не вводят более сильных раскислителей.

О

-1

О

-3 -2 -1 0 18[Сг]

Рис. 8 - ПРКМ системы Ре-Мп-Сг-О. Т = 1873 К. Тв.р.шп. - твердый раствор (ТеСьС^, Мп Сг204)

На рис. 9 показано влияние углерода на строение ПРКМ при Т = 1873 К. Видно, что облает о развития процессов раскисления углеродом достаточно велика.

"ш ■

-1

Газ (СО, СО,)

-П'б

_и_

У ! V'

г

1 •:

5 1 1 ( ! •

IV ' |!

СгА V

СгА

н,4

I

-2 -1 0 1ё[Сг]

Рис. 9 - ПРКМ системы Ре-Мп-Сг-О. Т = 1873 К, [С] = 0,1 мае. %

Теперь перейдем к более сложной системе. В системе Ре-81-Сг-Мп-0-С в равновесии с жидким металлом могут находиться следующие оксидные фазы: твердые растворы (РеО, МпО) и (РеСг204, Мп Сг204), оксиды (Сг203, Сг304, 8Ю2), оксидный расплав (РеО, МпО, Сг203, СгО, 8Ю2) переменного состава и газовая фаза, состоящая из СО и С02.

Результаты расчета ПРКМ системы Ре-БьСг-Мп-О представлены на рис. 10-12.

Представляет интерес установить реальные расходы легирующих компонентов для получения марочного состава. Известно, что часть вводимых легирующих расходуется на взаимодействие с кислородом расплава. Результаты термодинамического анализа позволяют построить диаграммы расхода легирующих. Применительно к системе Ре-БьСг-Мп-О расход хрома, кремния и марганца на 1 т железа, содержащего кислород, можно определить следующим об-

Рис. 10 - ПРКМ системы Ре-Мп-БИГг-О. Т = 1873 К, [81] = 0,1 мае. %

Рис. 11 - ПРКМ системы Ре-Мп-81-Сг-0. Т = 1873 К, [Мп] = 1 мае. %. Тв.р.шп. - твердый раствор (РеСг204, МпСг204)

разом. Допустим, что в равновесии с жидким металлом после раскисления находится оксидный расплав. В этом случае можно составить следующие балансовые уравнения:

1000[Ре]=[Ре] (РеО)М 100 100 100Мрео

1000[0] _[Р] + ^(РеО) + (МпО) + 2(8Ю2) + 3(Сг203) + (СЮ)

100 100"

л

МоУ2

V МЫд Мшо м8Юг мСг?0з мсюу

100

(24)

[Мп] (МпО)Мм„

(25)

Сг ( 2(Сг203) (СЮ)А

2С = -^ + -+ ^--

КИТ1 Мсг.п. мсю)

^Сг

100

Уг, (26)

М тл

= А—1у< + --у2, (27)

юо 10<ш8Юг

/

где [К] и [К] - концентрации компонентов в исходном и конечном металле, %; (КтО„) -концентрации компонентов оксидного расплава, %; гМп, гСг, - полный расход марганца, хрома и кремния на раскисление и легирование 1 т жидкого металла, кг; ух и у2 - количество металлической и оксидной фаз после раскисления, кг; МРе0,... - молекулярные массы соединений: Му£.... - атомные массы элементов.

Балансовые уравнения, аналогичные (23) - (27), можно составить для каждой образующейся фаз с.'.

сСйк с к: дует и > уравнений (2."»; -- (27), для расчета вышеуказанных переменных необхо-дич;о задаваться походным содержанием кис порода в металле, конечным составом металла и ;-<-лч4.>г£скыу о:а.ч. Последнее устанавливаем при расчетах ПРКМ системы.

:1ц рис. !. 1еш.! пе*лети расчета расхода марганца и кремния на раскисление

легироьави; у 1. содержащею перед легированием 0,05 мае. % кислорода. По осям н:.;.с-...; расходы » н:;>. кг.'г. Каждая точка на диаграмме отвечает определенному расходу легирующие и лает возможность установить реализующиеся фазовые равновесия. В правом верхнем углу рис. 13 показана схема диаграммы в области малых расходов кремния и марганца. В области 1 заданы расходы кремния и марганца, обеспечивающие образование в жидком металле твердых растворов хромитов; в области И - Сг203; в области IV - кремнезема; в области V - твердых растворов оксидов (тв. р. ок.); в области VI - жидких оксидных включений (о.р.). В области VII заданы расходы кремния и марганца, которые обеспечивают образование равновесных с металлом Сг203 и растворов хромитов; в области VIII - тв. р. ок. и жидких оксидных включений; в области IX - кремнезема и оксидного расплава; в области X - хромитов и расплава; в области XI - Сг203 и о. р.; в области ХП - Сг203, хромитов и расплава оксидов; ХШ - Сг203 и 8Ю2; в области XIV - Сг20з, 8Ю2 и расплава оксидов. Тонкими линиями нанесены изокислород-ные сечения, определяющие глубину раскисления стали при выбранном расходе раскислите-лей.

Диаграмму расходов (рис. 13) необходимо сравнивать с ПРКМ, представленную на рис. 12. Буквенные обозначения на рис. 13 соответствуют аналогичным на рис. 12. Например, в точке I (см. рис. 12) в равновесии с металлом находятся Сг20з, твердый раствор хромитов и оксидный расплав (РеО, МпО, Сг20з, 8Ю2, СЮ). Точке / (см. рис. 12) будут соответствовать точки Г , /" и /"' на рис. 13 (подробнее - на схеме в правом верхнем углу). Внутри треугольников задан расход кремния и хрома (левая часть рис. 13) или кремния и марганца (правая часть рис. 13), при которых в равновесии с металлом в результате раскисления будут находиться три оксидные фазы: Сг203, раствор хромитов и оксидный расплав.

Допустим, мы хотим получить конечный металл, отвечающий точке, обозначенной крестиком на рис. 12 (содержание в конечном металле: [О] = 0,025 мае. %, [Мп] = 1 мае. %,

Рис. 13-Диаграмма расхода кремния, марганца и хрома на раскисление л

кг/т

-егирование 1 т жидкого железа, содержащего 0,05 мае. % кислорода

[Cr] = 1,5 мае. %). Этому составу металла будет отвечать следующий состав оксидной фазы: FeO - 7,55 %; МпО - 56,96 %; Сг203 - 3,22 %; Si02 - 30 %; СЮ - 2,27 %. В металл, исходя из рис. 13, необходимо ввести 10 кг марганца, 0,28 кг кремния и 15,4 кг хрома на 1 т жидкого железа, содержащего перед раскислением 0,05 мае. % кислорода. Соответствующее состояние обозначено также крестиком на рис. 13. Таким образом, построенные диаграммы позволяют установить последовательность фазовых равновесий в зависимости от состава металла и вплотную подойти к решению проблемы управления фазовым и химическим составом неметаллических включений.

Перечень ссылок

1. Михайлов Г.Г., Тюрин А.Г., Вильгельм Е.М. Термодинамический анализ раскисления железа алюминием, марганцем и углеродом // Физико-химические исследования металлургических процессов. - Свердловск: УПИ. 1977. - Вып. 5. - С. 70-76.

2. Вильгельм Е.М., Михайлов Г.Г. К термодинамике оксидных расплавов // Материалы Всесоюзного семинара в области теории и эксперимента бинарных и многокомпонентных смесей. -Краснодар, 1976. - С. 84-87.

3. Аверин В.В., Самарин A.M. Влияние кремния на растворимость кислорода в расплавах железа и хрома.//Докл. АН СССР, 1958.-120.-№ 6. -С. 1253-1254.

4. Аверин В.В., Самарин A.M. О комплексном раскислении стали и сплавов // Физико-химические основы процессов производства стали. Сб. науч. тр. -М.: Изд-во АН СССР, 1961. -С.18-25.

5. ¡.Петое BE.. Штриух В.П., Лехтмец В.Л. Растворимость кислорода в железохромистых литейных стлав*;; лри ралкилленг.и и* фгмлием // Технологические процессы, машины и аппараты ь ьюши'-к«сгро*<т«<и. G5. нзу- тр. - лалзгакда, 1980. -С. 32-35.

íVc¿?-\v ' ..■ 5p::<t.Kor 't/л. UanVinx ■'. .'. Термодинамика растворов кислорода в системе Гс (.- О Фп^жо-кв■.¡лч-.хжие ; ■■ ¡^ч.ь: .-»сткхелв производства стали. Сб. науч. тр. •• М.: Ме-¡аллмчлл С , .¿л I - ?v-,

Kpacn'ibhi кон В.С . Hao^cwü Григорьев В.П., Вшикарев А.Ф. К вопросу о раскисли-гельлой способности кремния ь лрисрс^ии хрома // Изв. вузов. Черная металлургия. - 1975- -№9 -С. 27-29.

8. Особенности раскисления легирован:»«.«*х сталей и применение комплексных раскислителей Явойский В.И., Вишкарев А.Ф., Григорьев В.П. и др. // Процессы раскисления и образования неметаллических включений в стали. Сб. научн. трудов. - Мл Наука, 1977. -С. 5-16.

9. Steinmetz Е., Chang-Hee Ree Н. Die Beeinflüssing der Kohlenstoff- und Sauerstoffaktivität im flüssigen Eisen durch Nikel und Silizium sowie durch und Silizium // Archiv Eisenhüttenwesen, 1970. -№ 6. -S. 515-516.

10. Красильников B.C., Явойский B.K, Григорьев В.П., Вишкарев А.Ф. Влияние хрома на содержание и активность кислорода в расплавах на основе хрома // Изв. вузов. Черная металлургия. - 1979.-№7.-С. 32-34.

Михайлов Геннадий Георгиевич. Д-р техн. наук, проф. кафедры «Физическая химия», окончил Челябинский политехнический институт (ныне - Южно-Уральский государственный университет) в 1960 г. Основные направления научных исследований - термодинамика высокотемпературных металлургических систем, фазовые равновесия.

Чернова Лариса Александровна. Инженер-программист кафедры «Физическая химия», окончила Металлургический факультет Челябинского политехнического института в 1983 г. Основные направления научных исследований - термодинамика высокотемпературных металлургических систем, фазовые равновесия.