авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 |   ...   | 6 | 7 || 9 | 10 |   ...   | 15 |

«XIX МЕНДЕЛЕЕВСКИЙ СЪЕЗД ПО ОБЩЕЙ И ПРИКЛАДНОЙ ХИМИИ Волгоград, 25–30 сентября 2011 г. ТЕЗИСЫ ДОКЛАДОВ В четырех томах ...»

-- [ Страница 8 ] --

Институт химии твердого тела Уральского отделения Российской Академии Наук, 620990, Екатеринбург, ул. Первомайская 91, e-mail: yatsenko@ihim.uran.ru Легирование алюминиевых сплавов Sc, Zr, Hf измельчает литое зерно сплава, резко повышает температуру рекристаллизации дефор мируемых полуфабрикатов и значительно улучшает свойства легких сплавов. Изучен процесс инжекции технологических порошков в жид кие алюминиевые сплавы. Метод способствует: более полному проте канию обменных высокотемпературных реакций из-за ускорения диффузионных процессов, увеличению поверхности контакта солевых частиц с жидким Al (Mg) и отсутствию оксидной пленки, происходит также эффективная очистка от примесей, лучшее распределение при садок и снижается число стадий приготовления многокомпонентных сплавов. Исследовано поведение присадок Sc, Zr, Hf, а также оксид ных пленок при центрифугировании расплавов. В зависимости от кон центрации присадки в расплаве возможно образование крупных час тиц ИМС, растворение которых при введение лигатуры в сплав проис ходит довольно медленно. Выделение включений в малую область осадка возможно уже при скоростях вращения 1000 об/мин (g10 м/сек2). Диаметр мельчайших частиц включений остающихся в расплаве достигает величины 300 нм, что согласуется с расчетами по уравнению Стокса. Шлаковые включения также могут осаждаться на дно. Метод центрифугирования используется для анализа реагируе мых частиц в расплаве, определения растворимости фаз и кинетики изменения крупности частиц от температуры расплава. ЛИТЕРАТУРА 1. Яценко С.П., Скачков В.М. и др. Расплавы, 2010, 1, 35-43, 2, 89-90.

Работа при финансовой поддержке Программы Президиума УрО РАН и фон да РФФИ, проект 10-03-96039 р_урал.

270 Физико-химические основы металлургических процессов ОСОБЕНОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ И ФАЗОВОМИНЕРАЛОГИЧЕСКИЙ СОСТАВ ВАНАДИЕВЫХ ШЛАКОВ Смирнов Л.А., Ровнушкин В.А., Смирнов А.Л.

ОАО «Уральский институт металлов» Екатеринбург, ул. Гагарина, 14, e-mail: uim@ural.ru Ванадиевые шлаки конвертерного передела ванадиевых чугунов в России и мире являются основным сырьем для производства пентаок сида ванадия и ванадиевых сплавов. Химический и фазовоминерало гический состав шлаков и размер фаз оказывают существенное влия ние на технико-экономические показатели химической переработки.

С привлечением химического, нетрографического, рентгенофазо вого и микрорентгеноспектрального анализов исследованы пробы шлака из конвертера и товарного ванадиевого шлака (20-30% V2O5), полученного деванадацией низкокремнистых ванадиевых чугунов ( 0,15% Si) дуплекс-процессом и бесфлюсовым монопроцессом при ис пользовании различных окислителей-охладителей, а также пробы шлака, сформировавшегося после проплавления в лабораторных опы тах (1830°С). Определены минеральные фазы шлаков и их химический состав в зависимости от состава чугуна и условий проведения процесса.

Состав шпинелидов в основном достаточно равномерный как по зернам, так и по сечению, в них сосредоточена основная часть ванадия и хрома. В шлаках бесфлюсвого монопроцесса достигнуты размеры шпинелидной фазы до 300 мк. Структурная формула шпинелида M1eO·M11e2O3, где Me1-Fe2+, Mn2+, Mg2+, Me11-V3+, Ti3+, Fe3+, Cr3+, в небольших количествах Al3+, причем соотношение Me1O : M11e2O3 и сохраняется для шпинелидов неравномерного состава. Граница шпинелидов часто обогащена железом и титаном. Обнаружено обра зование вторичных шпинелидов, выделяющихся из силикатного рас плава при охлаждении. Силикатные фазы представлены орто- и мета силикатами. Самостоятельные титанистые фазы отсутствуют либо на ходятся в крайне ограниченном количестве. В шлаках монопроцесса при повышенном содержании железа находится вюстит. Проанализи ровано распределение элементов шлака между фазами.

Результаты сопоставлены с данными исследований шлаков деванада ции кремнистых ванадиевых или ванадийхромистых чугунов, получен ных из руд Качканарского, Кусинского и Пудожгорского месторождения.

Выявлены общие закономерности и отличия в формировании шлаков.

Исследована вскрываемость шлаков при химической обработке в зависимости от состава шлаков, размера шпинелидного зерна и усло вий обжига.

Устные доклады ФТОРИДНЫЕ МЕТОДЫ В ТЕХНОЛОГИИ СКАНДИЯ Соколова Ю.В.

Научно-исследовательский технологический университет «Московский институт стали и сплавов», 119049, Москва, Ленинский пр., д. 4.

e-mail: iuliya@zmail.ru Скандий в настоящее время является лучшим модификатором и хорошим антирекристаллизатором алюминия1, поэтому перспектива его широкого использования связана с авиа-, ракето- и судостроением.

При создании скандийсодержащих алюминиевых сплавов, ис пользуется алюминиево – скандиевая лигатура, при получении кото рой применяют оксид скандия в присутствии фторирующего флюса (т.е. ScF3 получают в процессе) или фторид скандия3 (получают фто рированием его оксида газообразным фтороводородом). Поэтому при разработке новых технологических решений необходимо ориентиро ваться на получение фторида скандия.

Проведен комплекс физико-химических исследований, в результа те которого – сделан вывод о целесообразности первичного концентрирования Sc в виде фторидного концентрата. Разработаны математические моде ли процессов экстракции скандия из сульфатных растворов сложного солевого состава раствором Д2ЭГФК в керосине, и реэкстракции скан дия раствором фторида натрия с получением фторидного концентрата скандия, позволяющие оптимизировать условия проведения процесса;

– дано физико-химическое обоснование использования водных растворов фторидов аммония для селективного выщелачивания скан дия из фторидного концентрата;

– установлен инконгруентный характер растворимости соединений Na3ScF6, NaScF4 и (NH4)2NaScF6 в разбавленных растворах минераль ных кислот, что позволило разработать способ получения ScF3 из ком плексных фторидов скандия.

Разработанные фторидные методы концентрирования скандия, его выщелачивания из фторидного концентрата и получения фторида скандия легли в основу апробированных технологических схем полу чения фторида скандия из ряда промышленных объектов.

ЛИТЕРАТУРА 1. Toropova, L.S., Eskin, D.G., Kharakterova, M.L., and Dobatkina, T.V. Advanced aluminium alloys containing scandium. Structure and Properties. Amsterdam, OPA. 1998.

2. Москвитин В.И., Махов С.В. Пат. РФ № 2213795 от 10. 10. 2003.

3. Скороваров Д.И., Голобородов В.Н., Ласкорин Б.М. и др., А.с. № (СССР). 1983.

272 Физико-химические основы металлургических процессов КВАНТОВО-ХИМИЧЕСКИЕ ПОДХОДЫ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ СВОЙСТВ ОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ КАК РЕАГЕНТОВ ДЛЯ ФЛОТАЦИИ РУД ЦВЕТНЫХ И БЛАГОРОДНЫХ МЕТАЛЛОВ Соложенкин П.М.

УРАН Институт проблем комплексного освоения недр РАН, Крюковский тупик, 4,111020, г. Москва, Россия, е- mail: solozhenkin@mail.ru Представлено изучение структур флотационных реагентов и их химическая активность с широким использованием компьютерной технологии и химических программ. Сульфгидрильные собиратели широко используются при переработке руд цветных и благородных металлов методом флотацией.

Для указанных флотореагентов были построены трехмерные моле кулярные модели. Было изучено распределение частичных зарядов на атомах в сульфгидрильных реагентах. В диэтилдитиофосфинатах и ди этилмонотиофосфинатах частичный заряд на атоме Р имеет положи тельное значение. Частичный заряд тиольной серы в дитиофосфинате и монотиофосфинате имеет отрицательную величину, что указывает на усиление связи атомов серы с катионами металлов минералов. Опреде лены основные компьютерные параметры общей стерической энергии флотореагентов. Построены молекулярные орбитали для сульфгид рильных и вычислена энергия их уровня.

Предложены флотационные реагенты на основе уксусной кислоты (ксантогенато) ацетат калия ROCS(S)CH2COOК, а также модифициро ванные фрагментом (C2H5)NCS(S)Na для флотации Au-Ag и Cu-Re руд. Данные реагенты способствовали повышению извлечения Au на 4,2-4,7 %, меди на 3,3 % и Re- на15,5 % Разработаны направления конструирования инновационных реаген тов. Предложено в качестве дополнительного собирателя при флотации руд, содержащие благородные металлы, вводит ( тиоксинато)ацетат на трия. Способ позволил повысить извлечение золота на 9,4% и серебра на 6,1%. Рекомендовано для подбора реагентов с заранее известными техно логическими свойствами использовать соединения с определенной вели чиной: ван-дер-ваальского взаимодействия, дипольного взаимодейст вия флотореагентов, уровнем связывающей орбитали, разрыхляющей мо лекулярной орбитали и величины отрицательного заряд на тиольной сере.

Рекомендован ряд новых флотационных реагентов: типа дитиофос фатов, дибутиламинодитиофосфат натрия (C4H9NH)2P(S)SNa, диэтила миноэтилксантогената натрия (C2H5)2NCH2CH2OC(S)SNa, а также (С2H5)2P(S)O Na и (С2H5)2P(O)S Na.

Устные доклады ИССЛЕДОВАНИЕ ФАЗОВЫХ РАВНОВЕСИЙ, РЕАЛИЗУЮЩИХСЯ В МНОГОКОМПОНЕНТНЫХ СИСТЕМАХ, СОПРЯЖЁННЫХ С МЕТАЛЛИЧЕСКИМИ РАСПЛАВАМИ Трофимов Е.А.,а Михайлов Г.Г.б а Южно-Уральский государственный университет, Металлургический факультет, 456209, г. Златоуст, ул. Тургенева, 16, e-mail: tea7510@gmail.com б Южно-Уральский государственный университет, Физико-металлургический факультет, 454080, Челябинск, просп. им. В.И. Ленина, 76, e-mail: sov@fizchim.susu.ac.ru В ходе исследования разработана система термодинамического анализа процессов с участием жидкого металла, позволяющая доста точно полно и термодинамически корректно описывать явления, про текающие в ходе процессов взаимодействия металлических расплавов сложного состава и равновесных сложных (неметаллических и интер металлических) фаз, находящихся в различных агрегатных состояни ях. Созданная система анализа базируется на расчёте координат по верхностей растворимости компонентов в металле (ПРКМ). Это особые многокомпонентные диаграммы состояний, позволяющие привести микроизменения в составе металла в соответствие с качественными изменениями в составе равновесных сложных фаз. Информация о ко ординатах ПРКМ позволяет решать многочисленные задачи, связан ные с разработкой и оптимизацией разнообразных технологических процессов.

В ходе работы впервые построены ПРКМ ряда систем на основе меди, кобальта, никеля, алюминия, свинца, висмута, олова и индия для достаточно широкого интервала составов и температур.

Результаты расчёта ПРКМ сопоставлены с литературными данны ми и результатами собственных экспериментов, в частности, с резуль татами микрорентгеноспектрального анализа неметаллических и ин терметаллических включений, образующихся в жидком металле при различном содержании примесей в составе расплава.

Работа проведена по научной программе Министерства образования и науки РФ – «Развитие научного потенциала высшей школы (2009-2011 годы)», код про екта – 375 (10955), а также при финансовой поддержке РФФИ и Правительства Челябинской области (грант 10-03-96061-р_урал_а).

274 Физико-химические основы металлургических процессов ТЕРМОДИНАМИКА ХИМИЧЕСКОЙ И ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЙ УСТОЙЧИВОСТИ СПЛАВОВ Тюрин А.Г.

ГОУ ВПО «Челябинский государственный университет», 454021, Челябинск, улица Братьев Кашириных, 129, e-mail: tag@csu.ru В работе1 развито перспективное научное направление химической термодинамики – метод построения диаграмм потенциал – рН бинар ных и многокомпонентных сплавов. В рамках единого подхода – обобщённой теории «регулярных» растворов – описаны термодинами ческие свойства твёрдых растворов металлов, оксидов, сульфидов и смешанных фаз. С помощью интерполяционной формулы Лагранжа, формул Миедемы и Истмена проведено согласование и прогнозирова ние термодинамических функций стехиометрических и нестехиомет рических оксидов, сульфидов, интерметаллидов, компонентов сталей и сплавов.

Впервые построены диаграммы потенциал – рН бинарных, трой ных и четверных сплавов на основе железа, хрома, никеля, меди, алю миния и цинка;

нержавеющих сталей, карбидов титана и хрома, корро зионно-активных неметаллических включений. Диаграммы электро химического равновесия представляют собой термодинамическую модель учёта взаимного влияния компонентов сплава на химическую и электрохимическую устойчивость.

Диаграммы потенциал – рН сплавов являются научной основой, своеобразным инженерным мировоззрением, позволяющим разраба тывать и оптимизировать многие технологические процессы.

ЛИТЕРАТУРА 1. Тюрин А.Г. Термодинамика химической и электрохимической устойчивости сплавов: автореферат дисс… д-ра хим. наук. Челябинск: Изд-во Челяб. гос. ун-та, 2008. 40 с.

Устные доклады ИССЛЕДОВАНИЯ ЭКОЛОГИЧЕСКИ ЧИСТОЙ КОМПЛЕКСНОЙ ТЕХНОЛОГИИ ПЕРЕРАБОТКИ МОЛИБДЕНОВОГО КОНЦЕНТРАТА НОВОГО ЮЖНО-ШАМЕЙСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ Халезов Б.Д., Ватолин Н.А., Харин Е.И., Зеленин Е.А., Овчинникова Л.А., Евдокимова О.В.

Учреждение Российской академии наук Институт металлургии Уральского отделения РАН, 620016, Екатеринбург, ул.

Амундсена, е-mail: Vatolin@imet.mplik.ru, bd-chalezov@yandex.ru Существующие отечественные и зарубежные технологии перера ботки молибденовых концентратов и промпродуктов заключаются в окислительном обжиге с выделением в газовую фазу сернистого газа и более половины рения в виде Re2O7 и частично молибдена в виде МоО3. Это создает экологические проблемы и приводит к безвозврат ным потерям металлов. В товарные продукты извлекается не более 30–40% Re и 60–70% Мо. Все сказанное обуславливает необходимость разработки более совершенной технологии. В Имет УрО РАН выполнены поисковые исследования окисли тельного обжига сульфидного молибденового концентрата нового Южно – Шамейского месторождении с кальцийсодержащими добав ками. В результате сернистый газ преобразуется в сульфат кальция и в газовую фазу не выделяется. В огарке полностью остаются молибден и рений в виде молибдата и перрената кальция. Изучены принципы се лективного выщелачивания молибдена и рения из огарка.2 Опробова ны процессы извлечения их из растворов.

Результаты окончательных исследований предполагается исполь зовать при разработке нового Южно-Шамейского месторождения и на других подобных предприятиях России путем модернизации «старых»

технологий.

ЛИТЕРАТУРА 1. Харин Е.И., Ватолин Н.А., Халезов Б.Д., Зеленин Е.А. Состояние и перспек тивы извлечения рения из молибденовых концентратов и промпродуктов // Фун даментальные и прикладные проблемы науки. Т. 2. Труды I Международного симпозиума. М.: РАН, 2010. С. 132-140.

2. Ватолин Н.А., Халезов Б.Д., Лобанов В.Г., Зеленин Е.А. Патент РФ № 2393253, Бюл. №18, 27.06. Работа при финансовой поддержке РФФИ, проект 09-03-13516.

276 Физико-химические основы металлургических процессов «ПОИСКОВЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПЕРКОЛЯЦИОННОГО ВЫЩЕЛАЧИВАНИЯ ОКИСЛЕННЫХ НИКЕЛЕВЫХ РУД СЕРОВСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ»

Халезов Б.Д., Ватолин Н.А., Чувашов П.Ю., Петрова С.А., Захаров Р.Г.

Учреждение Российской академии наук Институт металлургии Уральского отделения РАН, 620016, г. Екатеринбург, ул. Амундсена, e-mail: Vatolin@imet.mplik.ru, bd-chalezov@yandex.ru В зарубежной практике при гидрометаллургической переработке окисленных никелевых руд (ОНР) применяется две схемы: аммиачно карбонатная с предварительным восстановительным обжигом руды и автоклавная сернокислотная. Обе технологии многоступенчатые, слож ные, требуют дорогостоящего оборудования и экологически несовер шенны. Не увенчались успехом и попытки разработать схему обычного агитационного выщелачивания измельченной до минус 0,2 мм ОНР. Ввиду несовершенства существующих технологий необходимо разработать наиболее простые и дешевые способы извлечения никеля и кобальта из ОНР. К таким наиболее перспективным способам по нашему мнению относится кучное и подземное выщелачивание.

В Имет УрО РАН проведены поисковые исследования перколяци онного выщелачивания ОНР Серовского месторождения крупностью минус 18 мм. Установлены диапозоны варьирования независимых пе ременных факторов: кислотность выщелачивающих растворов 10- г/дм3;

пауза между орошениями 3-4 суток;

плотность орошения от до 300 дм3/т руды;

количество оборотов продукционных растворов до максимального содержания никеля (5-10). Конечной целью исследования является достижение максимально возможного извлечения металлов в раствор (80 – 90%) и получения из растворов товарной продукции пригодной для получения высококаче ственных ферросплавов, а также никеля и кобальта в виде чистых ме таллов и их солей.

ЛИТЕРАТУРА 1. Чувашов П.Ю., Ватолин Н.А., Халезов Б.Д. Состояние и перспективы гид рометаллургической переработки окисленных никелевых руд // Фундаментальные и прикладные проблемы науки. Т. 2. Труды I Международного симпозиума. М.:

РАН, 2010. С. 123-132.

2. Халезов Б.Д. Исследование и разработка технологии кучного выщелачивания медных и медно-цинковых руд. Дис. Док. Тех. Наук. – Екатеринбург. 2009. 548 с.

Устные доклады СИНТЕЗ TiB2 НА СТАЛИ 20 И ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВАЯ НАПЛАВКА ПОД ДЕЙСТВИЕМ МОЩНЫХ ЭЛЕКТРОННЫХ ПУЧКОВ В ВАКУУМЕ Халтаров З.М.,а Милонов А.С.,а Смирнягина Н.Н.,а Семенов А.П.,а Коваль Н.Н.,б Тересов А.Д.б а Отдел физических проблем БНЦ СО РАН, 670047, Улан-Удэ, ул.Сахъяновой, 8, e-mail: ionbeam@pres.bscnet.ru б Институт сильноточной электроники СО РАН, 635055, Томск Электронно-лучевая наплавка широко применяется для создания слоистых и градиентных покрытий на деталях из любых сплавов и любой геометрии. Благодаря высокой плотности мощности в луче (104-105 Вт/см2), возможности оперативного управления энергетиче скими характеристиками луча и малому объему расплавленной ванны (10-20 мм3) можно управлять этими процессами, при этом изменять в широких пределах не только интегральную температуру ванны, но и скорость ее нагрева и охлаждения. В качестве наплавочных материа лов используются порошковые смеси, в которых реализуется саморас пространяющийся высокотемпературный синтез (СВС), инициирован ный электронным пучком.

В формировании покрытия и его кристаллизации большую роль играет отвод тепла. Электронно-лучевая обработка характеризуется высокими скоростями теплоотвода в основной объем материала 104– 109 К/c, обеспечивая формирование в материале градиенты температур (до 107–108 К/м).

В работе изучено влияние ввода мощного электронного пучка на строение покрытия TiB2, сформированного в процессе СВС в реакци онных смесях/обмазках, содержащих TiO2, B и C. Использовали элек тронные пучки с различными способами формирования (импульсный или непрерывный2 режим), а также разнообразным сочетанием ввода, расположения поверхности обрабатываемого металла и отвода тепла.

Сформированы покрытия толщиной до 200-370 мкм. Слои имеют сложное строение эвтектического типа, с включением дендритов и от дельных сверхтвердых частичек борида TiB2 размером до 2-5 мкм.

Дендриты наиболее строго организованы вблизи поверхности, при чем в условиях направленной кристаллизации главная ось линейчатых дендритов ориентирована в направлении отвода тепла.

ЛИТЕРАТУРА 1. Коваль Н.Н., Щанин П.М, Винтизенко Л.Г., Толкачев В.С. ПТЭ, 2005, №1, 35.

2. Семенов А.П., Смирнягина Н.Н., Сизов И.Г. Технология металлов. 2001, № 4, 32.

Работа выполнена при частичной финансовой поддержке РФФИ, грант 10-08-00918а.

278 Физико-химические основы металлургических процессов ТЕХНОЛОГИЯ ПОЛУЧЕНИЯ НОВОЙ ДВУХСЛОЙНОЙ СТАЛИ Харьков О.А., Калинин Г.Ю., Мушникова С.Ю.

Федеральное государственное унитарное предприятие «Центральный научно-исследовательский институт конструкционных материалов «Прометей», 191015, Санкт-Петербург, ул. Шпалерная, 49, e-mail: victorm@crism.ru Строительство новых мощных атомных ледоколов для круглого дичной проводки судов в арктических морях требует создания кор пусных материалов способных противостоять воздействию ледовых нагрузок и морской воды. Для этой цели были изготовлены опытные образцы листового проката двухслойной стали, основной слой кото рой состоит из низколегированной хладостойкой стали типа АБ, кото рая применяется для строительства действующих атомных ледоко лов.1-2 Плакирующий слой выполнялся из коррозионно-стойкой, изно состойкой азотсодержащей стали 04Х20Н6Г11М2АФБ.3 Сравнивали три способа получения плакированной стали: пакетная прокатка, на несение наплавки с последующей прокаткой и сварка взрывом. Пока зано, что новая плакированная сталь обладает высокими служебными свойствами при всех выбранных технологиях изготовления.4- ЛИТЕРАТУРА 1. Горынин И.В., Малышевский В.А., Легостаев Ю.Л., Грищенко Л.В. Про грессивные материалы и технологии, 1996, 2, с. 23.

2. Горынин И.В., Малышевский В.А., Легостаев Ю.Л., Грищенко Л.В. Вопросы материаловедения, 3(20) 1999, с. 21.

3. Горынин И.В., Малышевский В.А.Калинин Г.Ю. и др., Вопросы материало ведения, 2(42), 2005.

4. Коррозия, справочник под редакцией Шрайера Л.Л., М. Металлургия,1991, с. 296.

5. Рудской А.И., Лунев В.А., С-Пб. Наука, 2008, с. 419.

6. Малышевский В.А.Калинин Г.Ю., Харьков А.А. Вопросы материаловедения, 2011, 1(65), с. 17.

Устные доклады ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ КАК МЕТОДОЛОГИЧЕСКАЯ ОСНОВА ПРОЦЕССОВ ПЕРЕРАБОТКИ МИНЕРАЛЬНОГО СЫРЬЯ И ПОЛУЧЕНИЯ НЕОРГАНИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ Холькин А.И.,а Акатьева Л.В.,б Гладун В.Д.б а Институт общей и неорганической химии им.Н.С. Курнакова РАН e-mail: kholkin@igic.ras.ru б Егорьевский технологический институт (филиал) МГТУ «Станкин»

Концепция физико-химического анализа, создателем которой являет ся Н.С. Курнаков, послужила научной основой материаловедения.

В данной работе проведен анализ возможностей использования физико-химического анализа для процессов переработки минерально го и техногенного сырья. При этом существенным являются генезис минерального сырья и происхождение техногенного сырья, характери зуемых особенностями химического, минералогического, фазового, гранулометрического составов, а отсюда физико-химическими свойст вами, в частности, реакционной способностью. Именно природа и свойства исходного сырья определяют особенности технологии его переработки, а, следовательно, свойства промежуточных и конечных продуктов и в итоге рациональные области их применения.

Для процессов переработки минерального, техногенного и др. сырья и создания неорганических и композиционных материалов предложена семизвенная формула взаимосвязи отдельных стадий и характеристик ис ходных, промежуточных и конечных продуктов: «сырье-технология состав-структура-дисперсность-свойство-применение».

На основе результатов цикла исследований по переработке кальций и кремний содержащего сырья, проведен анализ предложенной методоло гии. Рассмотрены различные варианты технологических схем в зависи мости от свойств сырья;

процессы получения гидросиликатов кальция и волластонита, свойства которых зависят от их структуры;

влияние дис персности материалов на их физические свойства, а, следовательно, на области применения в качестве функциональных или конструкционных материалов. Получены эффективные сорбенты, твердые экстрагенты, орга номинеральные и керамические пигменты на основе синтетических сили катов кальция и др. материалы.

Для решения обратной задачи – получения синтетических силика тов кальция с заданными свойствами – материалов высокой чистоты и высокой степени дисперсности (порошки с диаметром зерен 10-30 нм) в качестве сырья использованы чистые кальций- и кремнийсодержа щие соединения.

280 Физико-химические основы металлургических процессов ТЕРМОДИНАМИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ КАК ИНСТРУМЕНТ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ ДИЗАЙНА СТАЛЕЙ И РАЗРАБОТКИ ТЕХНОЛОГИЙ ИХ ПРОИЗВОДСТВА Шапошников Н.Г.,a Белявский П.Б.,б Колесниченко А.П.,б Ящук С.В.,a Науменко В.В.a a Центральный научно-исследовательский институт черной металлургии им. И.П. Бардина, Россия, 105005, Москва, 2-я Бауманская ул., 9/ e-mail: nicolas-shaposhnikov@rambler.ru б ЗАО «Волгоградский металлургический завод «Красный Октябрь»., Россия, 400007, г.Волгоград, проспект Ленина, Разработано программное обеспечение термодинамического компью терного моделирования фазового состава сталей и сформирована соот ветствующая база термодинамических параметров, включающая, как сведения, опубликованные в открытой печати, так и результаты собст венных исследований. Реализованный подход представляет собой эффек тивный инструмент для решения практических технологических задач металлургии. Так, на ВГМЗ «Красный Октябрь» успешно решается про блема выбора оптимальных пределов состава и режимов нагрева под прокатку коррозионностойких сталей, резкое снижение горячей пластич ности которых появляется при определенных соотношениях ферритной и аустенитной составляющих. Поэтому выбор режимов нагрева и/или оп тимизация составов осуществляется на основе оценки по разработанной модели количеств и фаз при учете возможности образования избы точных фаз – карбидов хрома и карбонитридов. При дизайне новых низ коуглеродистых хромоникелевых нержавеющих сталей, совместно леги рованных азотом и кремнием оценивался возможный уровень легирова ния кремнием, исключающий появление указанной выше проблемы «двухфазности» и допустимые содержания углерода, позволяющие кине тически избежать выделения карбидов хрома. При разработке составов и технологий производства HSLA, IF и BH автолистовых сталей, а также конструкционных сталей перлитного класса для колес железнодорожных вагонов с повышенной твердостью обода, основное внимание уделено образованию карбонитридов Ti, Nb и V, как фазам, главным образом от ветственных за формирование потребительских свойств. При этом учтена возможность существования в карбонитридных системах областей не смешиваемости.

Настоящая работа выполнена при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований, грант 09-08-00675-а.

Устные доклады ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ И МОДЕЛИРОВАНИЕ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНЫХ РАСПЛАВОВ – ЭФФЕКТИВНЫЙ ПУТЬ СОЗДАНИЯ СОВРЕМЕННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ПРОИЗВОДСТВА МАССОВЫХ ВЫСОКОКАЧЕСТВЕННЫХ СТАЛЕЙ Шахпазов Е.Х., Зайцев А.И., Родионова И.Г.

Центральный научно-исследовательский институт черной металлургии им. И.П.Бардина, 105005, г. Москва, 2-я Бауманская ул., д. 9/23, e-mail: aizaitsev@mtu-net.ru Систематизированы и обобщены результаты многолетнего деталь ного теоретического и экспериментального исследования большого числа (80) высокотемпературных металлических и шлаковых распла вов. Опыты выполнены с использованием современных, наиболее ин формативных методов химической термодинамики – кнудсеновской масс-спектрометрии и интегрального варианта эффузионного метода.

На основании полученного для широкого температурно-концентра ционного диапазона большого объема достоверных эксперименталь ных данных разработана новая теория металлургических шлаков и расплавов на основе железа, базирующаяся на концепции ассоцииро ванных растворов. Она, впервые, исходя из единых позиций, позволи ла описать, с точностью не хуже экспериментальной, не только реак ционную способность и условия равновесия фаз, но и важнейшие фи зико-химические свойства, такие как вязкость, поверхностное натяжение, плотность, электропроводность, стеклообразующую спо собность расплавов различной природы и сложности. С использовани ем сформулированных теоретических положений разработаны ориги нальные физико-химические модели процессов рафинирования, леги рования, доведения химического состава металла, формирования и эволюции неметаллических включений при внепечной обработке, не прерывной разливке стали. Впервые открыта способность определен ных типов неметаллических включений провоцировать катастрофиче ское ускорение процессов локальной коррозии стали в ряде сред. На основании созданной фундаментальной научной базы разработаны высокоэффективные энерго- и ресурсосберегающие промышленные технологии производства массовых высококачественных, в том числе автолистовых, трубных и других сталей с предельно высоким ком плексом трудно сочетаемых показателей прочности, пластичности, коррозионной стойкости, других служебных свойств и минимальным уровнем отсортировки по различным типам дефектов металла.

Работа выполнена благодаря финансовой поддержке РФФИ, гранты номер 09 08-00675, 09-08-00685, 10-08-90037, 11-08-00526.

282 Физико-химические основы металлургических процессов ПЕРЕРАБОТКА ТЕХНОГЕННЫХ ЗОЛОТОСОДЕРЖАЩИХ ОТХОДОВ Юдаков А.А., Медков М.А., Крысенко Г.Ф., Эпов Д.Г., Иванников С.И.

Институт химии Дальневосточного Отделения Российской Академии Наук, 690022, г. Владивосток, пр. Столетия Владивостока, 159, e-mail: etcih@mail.ru Используемые технологии золотодобычи сформировали техногенные месторождения, содержащие золото, металлы платиновой группы и дру гие ценные компоненты. Из-за связи тонкого золота, доля которого в тех ногенных золотосодержащих отходах особенно высока, с глинистыми минералами и породными компонентами затруднено применение грави тационных методов, а также известных методов выщелачивания. Добыча золота из техногенных отходов возможна на основе внедрения современ ных научно обоснованных технологий их переработки и до настоящего времени окончательного решения не имеет. Кроме того, для создания ма лоотходной технологии переработки золотосодержащих техногенных ме сторождений необходимо изменение всей технологии в целом.

Авторами предложен способ переработки золотосодержащих тех ногенных отходов с дополнением технологии обогащения химическим методом вскрытия гидродифторидом аммония, для которого сущест вуют простые схемы регенерации.

Вещественный состав исследуемых золотосодержащих отходов был представлен магнетитом, гематитом, ильменитом и кварцем с не высоким содержанием ванадия, хрома и европия. Содержание золота составляло 40 г/т. При проведении магнитной сепарации исследуемых образцов в слабом магнитном поле выход магнитной фракции соста вил 80 %, при этом 95 % золота концентрировалось в немагнитной фракции. Исследование показало, что фторирование немагнитной фракции гидродифторидом аммония протекает с образованием фторо металлатов аммония, которые затем могут быть отделены за счет раз личной растворимости или летучести в виде широко используемых в производстве продуктов. Золото с гидродифторидом аммония не взаимодействует, а собирается вместе с устойчивыми к фторированию минералами в виде нерастворимого остатка. Изучено распределение ванадия и европия на различных стадиях переработки.

Переработка техногенных золотосодержащих отходов по предло женной схеме позволяет собрать золото в небольших по массе нерас творимых остатках и более 200 раз сконцентрировать его, при этом удельный расход гидродифторида аммония на 1 г золота без регенера ции реагента составляет 12 кг, а с учетом регенерации 1,2 кг.

Стендовые доклады Стендовые доклады НИЗКОТЕМПЕРАТУРНОЕ АЗОТИРОВАНИЕ НАНОПОРОШКОВ ЖЕЛЕЗА В АТМОСФЕРЕ АММИАКА Алымов М.И., Анкундинов А.Б., Гнедовец А.Г., Зеленский В.А., Трегубова И.В., Шустов В.С.

Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова Российской Академии Наук, 119991, Москва, Ленинский просп., д.49, e-mail: agg@imet.ac.ru Низкотемпературное газовое азотирование наноструктурированного железа, включая материалы с пластически-деформированным при- по верхностным слоем1 и нанопорошки2, интенсивно исследуется в по следнее время. Методами порошковой металлургии из легированных наночастиц железа можно производить высокоазотистые стали3 с улуч шенными прочностными и антикоррозионными характеристиками и одновременно экономить дорогие легирующие элементы (Ni, Mn и др.).

Азотирование проводилось в непрерывном двухстадийном процессе в потоке газов H2 и NH3 при атмосферном давлении. В качестве прекур сора использовался 30-50нм нанопорошок Fe(OH)3, который восстанавливался в водороде (210°C, 60 мин.), а полученный порошок железа азотировался в аммиаке (500°C, 10-240 мин.).

В зависимости от режимов об работки получены нанопорош ки нитридов железа -Fe4N, Fe2-3N, -Fe2N (рис. 1). При 500°C полное азотирование на нопорошка достигалось через Рисунок 1. Рентгенограмма и РЭМ-изобра жение азотированного нанопорошка железа ~90 мин.

ЛИТЕРАТУРА 1. Tong W.P., Han Z., Wang L.M., Lu J. Surface & Coatings Technology, 2008, 202, 4957.

2. Kikkawa S., Kubota K., Takeda T. Journal of Alloys and Compounds, 2008, 449, 7.

3. Костина М.В., Банных О.А., Блинов В.М. Металловедение и термическая обработка металлов, 2000, 12, 3.

Работа при финансовой поддержке РФФИ, проекты 11-08-00105-а и 11-08 00743-а.

286 Физико-химические основы металлургических процессов ФАЗОВЫЕ ПРЕВРАЩЕНИЯ ПРИ ВОССТАНОВЛЕНИИ ЛЕЙКОКСЕНОВОГО КОНЦЕНТРАТА ВОДОРОДОМ Анисонян К.Г., Садыхов Г.Б., Олюнина Т.В., Гончаренко Т.В., Леонтьев Л.И.

Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова РАН, 119991, Москва, Ленинский проспект, 49, e-mail: grikar84@mail.ru Изучение фазовых превращений при восстановлении лейкоксено вого концентрата представляет непосредственный интерес при разра ботке нового комбинированного способа обогащения лейкоксеновых руд и концентратов Ярегского месторождения с применением магне тизирующего обжига.

Фазовые превращения, протекающие при восстановлении лейкок сенового концентрата водородом, были исследованы в области темпе ратур 600-1300оС. Было показано, что до температуры 800оС происхо дит селективное восстановление только оксидов железа до Feмет. В ин тервале температур 800-1050оС получает развитие восстановление оксидов титана, в результате чего в данной системе образуются твер дые растворы смешанных оксидов железа и титана с общей формулой FeTinO2n-1, где n4, которые при низких температурах распадаются с выделением Feмет. В высокотемпературной области (1200оС) в зави симости от условий восстановления возможно образование дититаната железа (FeTi2O5) или аносовита (FexTi3-xO5, где 0х1).

Результаты изучения фазовых превращений в зависимости от ус ловий восстановления позволяют устранить нежелательные факторы, отрицательно влияющие на магнитные свойства продуктов магнетизи рующего обжига.

Стендовые доклады ПЕРСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ВЫСОКОПОРИСТЫХ ПРОНИЦАЕМЫХ МАТЕРИАЛОВ В СОВРЕМЕННЫХ КОНСТРУКЦИЯХ И ТЕХНОЛОГИЯХ Анциферов В.Н., Башкирцев Г.В., Казакова А.А.

Научный центр порошкового материаловедения ГОУ ВПО «Пермский государст венный технический университет», 614013, Пермь, ул. Профессора Поздеева, 6, e-mail: patent@pm.pstu.ac.ru Получение высокопористых проницаемых материалов дублирова нием полимерной матрицы – относительно новый метод, возникший во второй половине XX века. Открытая пористость 75-95 %, равно мерность поровой структуры, проницаемость для жидкостей и газов, развитая поверхность, термо- и коррозионная стойкость, способность деформироваться при постоянном низком напряжении с поглощением энергии и другие характеристики образуют комплекс уникальных свойств, выделяющих эти материалы среди различных типов порис тых проницаемых материалов. Модификация поверхности и примене ние при взаимодействии с газовыми и конденсированными средами адгезионных эффектов позволяет использовать не только особенности структуры порового пространства, но и физико-химические явления, возникающие на границе раздела фаз.

Высокопористые проницаемые материалы широко применяются: в фильтрах для очистки жидкостей и газов от твердых примесей;

разделе нии парогазовых сред (отделение углеводородов из попутного газа, осушке сжатого воздуха от капельно-жидкой фазы и т.п.);

в теплообмен ных системах;

в электрохимии;

при экранировании электромагнитных волн;

при подавлении шума;

как композиционные материалы. И этим об ласти использования пористых материалов далеко не исчерпаны.

Сегодня, когда многие развитые страны мира имеют амбициозные проекты в освоении космоса, т.е. объективно заинтересованы в высо коэффективных и легких материалах, технологические решения с ис пользованием высокопористых проницаемых материалов – требование времени. По данным зарубежных фирм такие материалы находят при менение в качестве поглотителей энергии, в системах контроля на космических кораблях, в солнечной и водородной энергетике. Значи тельный интерес представляют эти материалы в качестве элементов каталитических систем, в т.ч. функциональных элементов для кла стерной энергетики, являющейся альтернативой глобальной энергети ке с ее крупными станциями и передачей электроэнергии и тепла на большие расстояния. Например, совместные исследования (НЦ ПМ, ЗАО «Гидромашсервис», ОАО «ЭНИН») позволили разработать на основе высокопористых проницаемых жаростойких металлических сплавов каталитические блоки беспламенного горения для компакт ных промышленных водогрейных газовых котлов.

288 Физико-химические основы металлургических процессов ТЕРМОДИНАМИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПЕРЕРАБОТКИ ТЕХНОГЕННОГО СЫРЬЯ В ИОННЫХ РАСПЛАВАХ Барбин Н.М.

Уральский институт ГПС МЧС России, ул. Мира 22, Екатеринбург, 620062, e-mail NMBarbin@uralweb.ru Термодинамическое моделирование успешно применялось для изучения поведения неорганических веществ [1,2].

Термодинамическое моделирование заключается в термодинами ческом анализе равновесного состояния систем в целом. Расчет термо динамического равновесия произвольных систем (определение всех равновесных параметров, термодинамических свойств, химического и фазового состава) осуществляется максимизацией энтропии системы при учете всех потенциально возможных в равновесии индивидуаль ных веществ.

Одной из наиболее эффективных программ, реализующих такие расчеты, является программный комплекс АСТРА4 [2].

Проводилось термодинамическое моделирование переработки вторичного свинцового сырья в карбонатных расплавах [3] и алюми ниевого лома в хлоридных расплавах [4] ЛИТЕРАТУРА 1. Моисеев Г.К., Вяткин Г.П., Барбин Н.М. Применение термодинамического моделирования для изучения взаимодействий с участием ионных расплавов. Изд во ЮУрГУ, Челябинск, 2002, 166 с.

2. Ватолин Н. А., Моисеев Г.К., Трусов Б.Г. Термодинамическое моделирова ние в высокотемпературных неорганических системах. М.: Металлургия, 1994.

352 с.

3. Барбин Н.М., Казанцев Г.Ф., Ватолин Н.А. Переработка вторичного свин цового сырья в ионных солевых расплавах. Екатеринбург: УрО РАН. 2002. 180 с.

4. Ракипов Д.Ф., Барбин Н.М., Жуков В.П. Физико-химические основы и тех нология переплава алюминиевого лома и сплавов в среде расплавленных хлори дов. Екатеринбург. ИздатНаукаСервис. 2009. 194 с.

Стендовые доклады РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ПОЛУЧЕНИЯ КАТОДА ВОДОАКТИВИРУЕМОГО ХИМИЧЕСКОГО ИСТОЧНИКА ТОКА СИСТЕМЫ МАГНИЙ – АЛЮМИНИДЫ НИКЕЛЯ Бобкова Т.И., Юрков М.А., Шолкин С.Е.

Федеральное государственное унитарное предприятие Центральный научно-исследовательский институт конструкционных материалов «Прометей», Санкт-Петербург, ул. Шпалерная д.49, e-mail: mail@crism.ru Перспективным направлением в создании автономных источников тока применительно к объектам морского назначения, в том числе глубоководным аппаратам, водолазному оборудованию, а также ава рийно-спасательным комплексам, является разработка водоактивиру мых химических источников тока (ВХИТ), использующих морскую воду в качестве электролита. ВХИТ обеспечивают эффективное пре образование энергии химических реакций, протекающих на электро дах, в электрическую и тепловую энергию [1].

Перспективным способом повышения энергоемкости ВХИТ явля ется увеличение удельной поверхности катода за счет удаления «жертвенного» материала. Для достижения это цели предложен прин ципиально новый способ изготовления катода (для ВХИТ системы магний – алюминиды никеля), заключающийся в нанесении микро плазменным напылением объемно-пористого покрытия на основе ин терметаллических соединений системы Ni-Al на медную ленту.

Удаление «жертвенного» материала (NaCl и Al) из покрытия про водилось методом селективного травления и позволяет получить катод с высокой удельной поверхностью (до 15 м2/г). После удаления «жерт венного» материала и интерметаллидов с высоким содержанием алю миния (NiAl, NiAl3) в покрытиях методом рентгенофазового анализа обнаружены интерметаллические фазы Ni2Al3 и Ni3Al. Изучение вольт-амперных характеристик электрохимических элементов систе мы Mg/NaCl/Ni-Al показали, что с повышением величины удельной поверхности покрытия системы Ni-Al увеличивается удельная энерго емкость ВХИТ.

ЛИТЕРАТУРА 1. Юрков М.А., Шолкин С.Е., Улин И.В. Разработка технологии получения ме тодом микроплазменного напыления катодов высокоемкиххимических источни ков тока для аварийно-спасательных комплексов на море// Материалы VI моло дежной научно-технической конференции «ВЗГЛЯД В БУДУЩЕЕ-2008».СПб.:

Изд-во ФГУП «ЦКБ МТ «Рубин», 2008.-С.178-185.

290 Физико-химические основы металлургических процессов ВЛИЯНИЕ ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА КОРРОЗИОННО СТОЙКИХ СТАЛЕЙ АУСТЕНИТНОГО КЛАССА НА ТРИБОТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ Вихарева Т.В., Мотовилина Г.Д., Калинин Г.Ю.

Федеральное государственное унитарное предприятие «Центральный научно-исследовательский институт конструкционных материалов «Прометей», 191015, Санкт – Петербург, ул. Шпалерная, 49, e-mail:victorm@crism.ru Целью настоящей работы является исследование влияния химиче ского состава коррозионно-стойких сталей аустенитного класса на триботехнические характеристики и изменение поверхностных слоев контртел из аустенитных легированных сталей, в том числе из новых коррозионно-стойких азотсодержащих сталей, при триботехнических испытаниях, а также оценка влияния микроструктуры стали на харак теристики пар трения.

Исследования проводили на трех парах трения, состоящих из об разцов углепластика ФУТ и контртела – роликов диаметром 50 мм из аустенитных сталей марок 08Х18Н10Т, НС – 5Т (04Х20Н14Г6М2АСБ) и 04Х20Н6Г11М2АФБ с различной исходной структурой по экспресс – методике1.

Результаты исследования поверхности трения и микроструктуры приповерхностных слоев сталей показали, что поверхностный слой НС–5Т контртел из азотсодержащих сталей марок и 04Х20Н6Г11М2АФБ наклепываются в меньшей степени, чем сталь, в состав которой не входит азот. Поверхность роликов из стали марки НС – 5Т после испытаний отличается малой шероховатостью. Аусте нитные азотсодержащие стали марок НС-5Т и 04Х20Н6Г11М2АФБ могут быть рекомендованы в качестве контртел для узлов трения скольжения с антифрикционными углепластиками взамен используе мой стали марки 08Х18Н10Т.

ЛИТЕРАТУРА 1. Точильников Д.Г. Гинзбург Б.М. Вопросы материаловедения, 2002, 3(31), 39.

2. Сосенушкин Е.М., Малышевский В.А., Голуб Ю.В. и др.Патент № РФ, 3. Вихарева Т.В., Мушникова С.Ю., Калинин Г.Ю. Труды конференции моло дых ученых и специалистов ЦНИИ КМ «Прометей» – СПб.: ФГУП «ЦНИИ КМ «Прометей», 2008, 5.

Стендовые доклады ПОЛУЧЕНИЕ ВЫСОКОЧИСТОГО ПОЛИ И МОНОКРИСТАЛЛИЧЕСКОГО ВОЛЬФРАМА МЕТОДАМИ ГАЗОФАЗНОЙ МЕТАЛЛУРГИИ Выбыванец В.И., Черенков А.В., Смирнов В.П., Косухин А.В.

Федеральное государственное унитарное предприятие «Научно-исследовательский институт Научно- производственное объединение «ЛУЧ», 142100, Подольск, ул. Железнодорожная 24, е-mail: vvi@istok.sialuch.ru В работе подробно рассмотрены физико-химические основы газо фазных методов получения высокочистого поли- и монокристалличе ского вольфрама – метода водородного восстановления гексафторида вольфрама и химических транспортных реакций1,2.

Газофазные методы получения вольфрама имеют ряд существен ных преимуществ перед традиционным методом порошковой метал лургии:

– низкие температуры осаждения;

– возможность получения вольфрамовых осадков высокой чистоты;

– возможность получения осадков с практически теоретической плотностью;

– возможность регулирования структуры осадка по его толщине;

– возможность формирования осадков сложной геометрической фор мы с высокой степенью чистоты обработки внутренней поверхности;

– возможность нанесения защитных покрытий.

Глубокие научно-технические проработки позволили разработать технологический процесс получения изделий из вольфрама (жаро прочные тигли, распыляемые мишени, аноды рентгеновских трубок, нагреватели, конструкционные элементы высокотемпературных уста новок и т.д.).

ЛИТЕРАТУРА 1. Королёв Ю.М., Столяров В.И. «Восстановление фторидов тугоплавких ме таллов водородом», Москва, «Металлургия», 1981 г.

2. Красовский А.И., Чужко Р.К., Трегулов В.Р., Балаховский О.А. «Фторидный процесс получения вольфрама», Москва, «Наука», 1981 г.

Работа по конверсионной программе «Организация производства фторидов тугоплавких металлов и изделий из вольфрама и сплавов на его основе методом водородного восстановления фторидов тугоплавких металлов» (договор № 16.02.10.99 от 29.07.2002г. с Министерством Российской Федерации по атом ной энергии).

292 Физико-химические основы металлургических процессов ИЗМЕНЕНИЕ СТАБИЛЬНОСТИ ЦЕМЕНТИТА ПОД ВЛИЯНИЕМ ТЕРМОКИНЕТИЧЕСКИХ ВОЗДЕЙСТВИЙ Габельченко Н.И., Волкова Н.В.

Волгоградский Государственный Технический Университет, 400131,Волгоград, пр. им. В.И. Ленина 28, e-mail: mitlp@vstu.ru На протяжении последних десятилетий было доказано, что цемен тит не является дальтонидом и имеет свою область гомогенности на диаграмме системы железо – углерод1.

Рис. 1. Область гомогенности цементита в Fe-Fe3C – системе Область гомогенности цементита характеризуется снижением рас творимости углерода при повышении температуры, а также зависимо стью термодинамической активности углерода от его концентрации.

Вопрос изменения стабильности цементита имеет большое прак тическое значение.

ЛИТЕРАТУРА 1. Жуков, А.А. Геометрическая термодинамика сплавов железа / А.А. Жуков. – М.: Металлургия, 1979. – 228 с.

Стендовые доклады ТЕХНОЛОГИЯ ПОЛУЧЕНИЯ МАГНИТНЫХ ЭКРАНОВ ИЗ НАНОКРИСТАЛЛИЧЕСКИХ МАГНИТОМЯГКИХ СПЛАВОВ НА ОСНОВЕ Fe И Co Галяткина Л.В., Бутусова Т.Ю., Кузнецов П. А, Васильева О.В.

ФГУП «Центральный научно-исследовательский институт конструкционных материалов «Прометей», Санкт-Петербург, ул. Шпалерная 49, e-mail: vladimirm@mail.ru Работа посвящена разработке перспективной технологии получе ния защитных экранов на основе лент аморфных магнитомягких спла вов от постоянных и переменных магнитных полей [1].

Путем термической обработки лент сплавов в диапазоне от темпе ратуры Кюри до температуры начала кристаллизации в аморфной матрице получаем нанокристаллические выделения. За счет такой контролируемой кристаллизации сплавов получаем магнитные харак теристики сопоставимые и даже более высокие по сравнению с други ми материалами, использующимися для систем магнитного и электро магнитного экранирования.

В данной работе показано влияние различных видов термической обработки на магнитные характеристики и структуру сплавов АМАГ200 (на основе Fe) и АМАГ172 (на основе Со), на основании полученных данных регламентированы оптимальные режимы для по следующего изготовления экранов. Для изготовления экранов из спла ва АМАГ172 термообработку проводили в проходной печи и в камер ной на оправках различного диаметра для изучения влияния механи ческих напряжений.

Показано, что механические напряжения, возникающие при изгибе и перегибе термообработанной ленты, существенно уменьшают маг нитную проницаемость, а следовательно и экранирующие возможности магнитного экрана. Для получения максимального коэффициента экра нирования, термообработку лент необходимо производить в том же ме ханическом состоянии, в котором они будут находиться в экране.

Определены зависимости коэффициента экранирования перемен ного поля от частоты (5-50 Гц) и постоянного поля от интенсивности.

Показано, что для экранирования рассмотренных диапазонов наиболее эффективны экраны из сплавов на основе Со.

ЛИТЕРАТУРА [1] Кузнецов П.А., Фармаковский Б.В., Аскинази А.Ю., Орлова Я.В., Песков Т.В. Патент РФ №2274914 на «Магнитный и электромагнитный экран» / (Россия).– №2004116728;

заявл. 01.06.04, положительное решение от 07.12.04.

294 Физико-химические основы металлургических процессов ИССЛЕДОВАНИЕ ОСОБЕННОСТЕЙ СТРУКТУРЫ И СВОЙСТВ ВЫСОКОПРОЧНОЙ КОНСТРУКЦИОННОЙ СВАРИВАЕМОЙ СТАЛИ, ИЗГОТОВЛЕННОЙ С ПРИМЕНЕНИЕМ ТЕРМОМЕХАНИЧЕСКОГО УПРОЧНЕНИЯ Голосиенко C.А., Хлусова Е.И., Яшина Е.А.

ФГУП ЦНИИ КМ «Прометей», 191015, Санкт-Петербург, ул. Шпалерная 49, e-mail:victorm@crism.ru При производстве толстолистового проката из стали высокой прочности традиционно используется технология термоулучшения (закалка с отдельного печного нагрева в воду и высокий отпуск). Для увеличения экономической эффективности и сокращения производст венного цикла предложена технология закалки с прокатного нагрева1, которая исключает повторный нагрев под закалку.

В работе проведены комплексные сравнительные исследования особенностей структуры и механических свойств листового проката из высокопрочных Cr-Ni-Mo сталей, изготовленных с применением за калки с прокатного нагрева и печного нагрева в промышленных усло виях. Для исследований использованы методы оптической металло графии, сканирующей электронной микроскопии с EBSD-анализом и просвечивающей электронной микроскопии. Также изучено влияние режимов деформации на параметры структуры высокопрочной Cr-Ni Mo стали.

Было определено, что смена технологии приводит к изменению процентного соотношения присутствующих в структуре фаз (остаточ ного аустенита, мартенсита, бейнита), а также параметров структур ных компонентов (ширина реек, размеры аустенитных островков, раз меры пакетов, разориентировки на границах зерен и фрагментов), что, соответственно, влияет на свойства и отпускоустойчивость стали.

ЛИТЕРАТУРА 1. Леонов В.П., Николаев Э.Г., Попов В.И. и др. Влияние ускоренного охлаж дения с различных температур нагрева на изменение свойств хромоникельмолиб деновых сталей/Вопросы материаловедения, вып. 1(4), 1996 г.

Стендовые доклады ОСОБЕННОСТИ ПРОЦЕССОВ ОКИСЛЕНИЯ ТИТАНОВАНАДИЕВЫХ ШЛАКОВ С ИЗВЛЕЧЕНИЕМ ВАНАДИЯ Гончаров К.В., Садыхов Г.Б., Гончаренко Т.В., Олюнина Т.В.

Учреждение Российской Академии Наук Институт металлургии и материаловедения имени А. А. Байкова РАН, 119991 г. Москва, Ленинский проспект, 49, e-mail: goncharov-imet@mail.ru Титаномагнетиты – основное сырье для производства ванадиевой продукции. В ИМЕТ им. А.А. Байкова РАН проводятся исследования по разработке технологии переработки титаномагнетитовых концен тратов, позволяющей увеличить сквозное извлечение ванадия в 1,5- раза по сравнению с существующими промышленными способами.


Применение методов прямого получения железа позволяет практиче ски весь ванадий перевести в шлаковую фазу с получением комплекс ного титанованадиевого шлака (20-40% TiO2, 2,5-7% V2O5).

Извлечение ванадия из титанованадиевых шлаков осуществляется по схеме окислительный обжиг-выщелачивание. В процессе окисли тельного обжига происходит разрушение ванадийсодержащих фаз с освобождением ванадия и связыванием его в растворимые ванадаты кальция. Высокие показатели извлечения ванадия из таких шлаков (85-90% и более) достигаются не только путем выбора оптимальных условий окислительного обжига и выщелачивания, но и получением шлака с заданным фазовым составом. Изучение фазового состава и ха рактера фазовых превращений в процессе обжига позволит найти оп тимальные условия извлечения ванадия.

В качестве основных фаз в титанованадиевых шлаках присутству ют аносовит, шпинелиды титана и алюминия, ильменит, перовскит, алюмотитанат кальция сложного состава и стекловидная фаза. Соглас но данным рентгеноспектрального микрозондового анализа в рассмат риваемых шлаках ванадий концентрируется в шпинелидах, аносовите и алюмотитанате кальция.

Установлено, что в шлаках, где основными ванадийсодержащими фазами являются аносовит и шпинелиды, степень извлечения ванадия в оптимальных условиях обжига достигает 90% и выше. Данные фазы разрушаются в процессе обжига с образованием псевдобрукита и дру гих соединений. Ванадий, содержащийся в фазах перовскита и алюмо титаната кальция, практически не извлекается, т.к. в условиях обжига эти фазы не претерпевают значительных изменений.

296 Физико-химические основы металлургических процессов ФАЗОВЫЙ СОСТАВ ЗОНЫ СОЕДИНЕНИЯ В СЛОИСТЫХ ИНТЕРМЕТАЛЛИДНЫХ ТИТАНО-АЛЮМИНИЕВЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛАХ, ПОЛУЧЕННЫХ ПРИ ВЗАИМОДЕЙСТВИИ ТИТАНА С РАСПЛАВОМ АЛЮМИНИЯ Гуревич Л.М., Трыков Ю.П., Киселев О.С.

Волгоградский государственный технический университет, 400131, Волгоград, проспект Ленина 28, e-mail: mv@vstu.ru Для выявления зависимости структуры двухфазного слоя продуктов реакции, образовавшегося в композите ВТ1-0–АД1 при температурах 675–750°С, от температурно-временных параметров отжига проводили рентгеноструктурный анализ на расстоянии 200 мкм от реакционной по верхности. Варьирование температуры и времени отжига позволило изу чить структуру, формирующуюся как на стадии увеличения толщины слоя продуктов реакции, так и при последующем увеличении объемного содержания интерметаллидов. После отжига при 675оС в течение 6 ч (стадия увеличения толщины слоя) металлографически выявлялись зерна алюминида с прослойками твердого раствора на основе алюминия, а на дифрактограмме обнаружены рефлексы только интерметаллида TiAl3 и Al. Переход к стадии увеличении объемного содержания (отжиг в тече ние 4 часов при 700оС ) привел к уменьшению интенсивности вплоть до исчезновения рефлексов твердого раствора титана в алюминии, но ин терметаллидных фаз, кроме TiAl3, не образовывалось. Увеличение дли тельности термической обработки при 700оС не изменяло фазовый состав слоя с частицами интерметаллида. При повышении температуры отжига до 750оС на стадиях увеличения толщины слоя (после 2 ч), и увеличения объемного содержания алюминидов (после 4 ч)достоверно обнаружива лись только дифракционные максимумы TiAl3 и Al(Ti). Проведенный ра нее послойный рентгеноструктурный анализ интерметаллидной прослой ки, образовавшейся на границе титан-алюминий в процессе твердофазной реактивной диффузии, идентифицировал наличие четырех интерметал лидных фаз – Ti3Al, TiAl, TiAl2, TiAl3. Различия в фазовом составе алю минидов, образовавшихся на границах раздела Ti –Alтв и Ti –Alж можно объяснить тем, что при температурах 675–750оС интерметаллид должен находиться в термодинамическом равновесии с окружающим его распла вом алюминия, а в соответствии с диаграммой состояния сплавов систе мы «титан-алюминий», это возможно только для TiAl3. Проведенные Кэттнером расчеты изменения свободной энергии Гиббса G при образо вании различных алюминидов титана показали, что во всем температур ном диапазоне наименьшей энергией из стабильных интерметаллидов обладает TiAl3. Несколько ниже G у метастабильных фаз TiAl2 и Ti2Al5, но они могут формироваться только через несколько промежуточных ре акций трансформации TiAl, что термодинамически мало вероятно.

Стендовые доклады ХИМИЧЕСКАЯ ЗАЩИТА ВОДООБОРОТНЫХ ЦИКЛОВ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИХ ПРЕДПРИЯТИЙ Гуськов В.Н., Семенихин В.И., Сорокин К.Ю.

Группа компаний «МИРРИКО», Химическая группа «Основа», 117420, Москва, ул. Профсоюзная, 57, оф. e-mail: guskov_v_n@mirrico.com Известно, что металлургические предприятия используют значитель ные количества воды. Ее оптимальное использование с экологической и экономической точек зрения возможно лишь в случае организации замк нутых систем. В результате возникают проблемы сильной коррозии, от ложения солей, загрязнения воды взвешенными веществами или нефте продуктами, а также развития биологических загрязнений. Физические методы очистки в этих случаях оказываются малоэффективными или слишком затратными, поэтому обработка воды химическими реагентами является более предпочтительной. Деятельность ХГ «Основа» базируется на разработке и практическом применении эффективных химических реа гентов для обработки воды замкнутых циклов. Для этих целей мы обору довали научно-исследовательский центр, в котором разрабатываем новые продукты и технологии их применения для обслуживания промышлен ных водооборотных систем. Наша группа активно сотрудничает с компа ниями “Dow”, “Kemira”, AkzoNobel” и другими хорошо известными в мире производителями химической продукции. Нами разработаны более 10 различных типов ингибиторов коррозии “Scimol”. Они представляют собой синергетическую композицию органических и неорганических ве ществ, обладающих защитным эффектом в широком интервале содержа ния солей в воде. Их применение позволяет снизить скорость коррозии до значений 0.01-0.1 мм в год для разных металлов и сплавов. Ингибиторы солеотложения “Descum-2” предназначены для предотвращения кальцие вых и магниевых отложений на поверхности теплообменного оборудова ния. Ингибиторы солеотложения содержат в качестве активных компо нентов соли органических аминов или смеси фосфоновых кислот и спе циальные технологические добавки. Их эффективность в реальных процессах достигает 95-99 %. Для защиты циклов от биологических за грязнений – различных бактерий, грибков, пленок и микро-водорослей – нами разработаны биоциды марки “Atren-bio”. Это неокисляющие реа генты, селективно воздействующие на биозагрязнения на клеточном уровне. Для очистки воды от взвешенных веществ или нефтепродуктов, сгущения и обезвоживания осадков предложены коагулянты “Decleave” и флокулянты “Seyrvey”. Новый тип коагулянтов в противоположность традиционным продуктам позволяет в 10 раз уменьшить их расход, в 1,5 298 Физико-химические основы металлургических процессов 3 раза ускорить процесс осаждения и избежать загрязнения воды алюми нием и железом. Наши флокулянты являются высокоэффективными пре паратами для разделения жидкой и твердой фаз. Они представляют собой растворимые в воде полиэлектролиты на основе полиакриламида с раз личной величиной катионного или анионного заряда. Все реагенты раз работаны и изучены в нашем научно-исследовательском центре в Казани, а промышленно производятся на собственном предприятии недалеко от Альметьевска.

Разработанные нами реагенты для химической защиты водообо ротных циклов успешно используются на таких предприятиях как «НЛМК» (Липецк), «Северсталь» (Череповец), «Тулачермет» (Тула) и других комбинатах с общим годовым объемом обработки 2,5 – 3 млрд.

куб. м воды в год.

Стендовые доклады ВЛИЯНИЕ АДСОРБЦИИ ПОВЕРХНОСТНО-АКТИВНЫХ ИОНОВ НА УСТОЙЧИВОСТЬ ПАССИВНОГО СОСТОЯНИЯ ЖЕЛЕЗА Забенькина Е.О., Артамонова И.В., Барышникова Е.А.

Московский государственный технический университет «МАМИ», 107023, Москва, Б. Семеновская 38, e-mail: zabenkinno@list.ru В последнее время в металлургическом комплексе России проис ходит накопление амортизационного лома, подвергающегося корро зии, т.е. разрушению поверхности металлоизделий от химического или электрохимического воздействия среды. Результат воздействия коррозии сказывается преждевременным выходом из строя конструк ций, деталей машин, оборудования безвозвратной потерей металла в виде частиц окалины. Экономический ущерб от не возвращающегося для повторного использования металла в результате коррозии, весьма значителен. В связи с этим изучение процессов предотвращения кор розионных разрушений металлоконструкций при ломопереработке в настоящее время является актуальной и приоритетной задачей. Для её реализации необходимо проведение научных исследований, направ ленных на изучение адсорбционных процессов поверхностно активных ионов по выявлению условий стабилизации или разрушения пассивного состояния железа, что напрямую связано с разработкой со временных методов защиты металлов от коррозии, а также определе нием оптимальных условий для эффективного действия ингибиторов и оптимизации различных технологических режимов.

Авторами предложен новый метод изучения адсорбции поверхно стно-активных ионов на пассивирующем слое – модулированная по интенсивности спектроскопия фототоков- IMPS-метод. Показано, что адсорбция ионов на пассивном железе заметно сказывается на величи не фототока: анионы, адсорбируясь, увеличивают фотоэффект, а ка тионы – уменьшают. С помощью IMPS-метода возможно управление кинетикой фотопроцессов, протекающих в пассивной пленке на желе зе, толщина которой колеблется в пределах от 1.9-2.9 нм. Установлена возможность предотвращения коррозионных процессов, а также сни жение скорости коррозии путём введения в водную среду определен ных добавок различной природы.


Данный метод может быть использован для оценки коррозионной стойкости алюминиевых, циркониевых и других сплавов на основе вентильных металлов.

Работа выполнена в рамках ФЦП ГК П205.

300 Физико-химические основы металлургических процессов УПРАВЛЕНИЕ ПРОЦЕССАМИ СТРУКТУРООБРАЗОВАНИЯ И ПОДАВЛЕНИЯ РАЗВИТИЯ ЛИКВАЦИОННЫХ И УСАДОЧНЫХ ПРОЦЕССОВ, ПРИ КРИСТАЛЛИЗАЦИИ КРУПНЫХ СЛИТКОВ Зюбан Н.А., Руцкий Д.В., Гаманюк С.Б.

Волгоградский государственный технический университет, 400131, Волгоград, пр. Ленина 28, e-mail: tecmat@vstu.ru Развитие химической неоднородности по высоте и сечению крупных слитков приводит к увеличению разницы в уровне механи ческих свойств по длине и объему, полученных из них, длинномер ных изделий [1].

Разработанная технология отливки с инокулированием струи [2], используется для получения крупных слитков массой до 140 т. Для создания условий, обеспечивающих возможность интенсивного обра зования инокуляторов, применялись направляющие трубы специаль ной конструкции. Подавление ликвационных явлений, приводящих к внутреннему разрушению металла, осуществляли за счет интенсивно го образования капель-инокуляторов, попадающих в металлический расплав в затвердевшем состоянии. Трансформация части расплава (до 3%) в изложнице в твердые частицы и их равномерное распределение по всему объему жидкой стали, приводит к ускорению процесса кри сталлизации.

Разработанное техническое решение позволяет повысить в 1,5 раза долю объемного затвердевания, что приводит к устранению критиче ских дефектных зон, проявляющихся в виде трещин и осевой рыхло сти в 2 раза.

Введение 1,5–2,6 % твердых частиц при жидко-твердой отливке подавляет развитие ликвационных процессов и увеличивает химиче скую однородность в 1,5–2,0 раза, что приводит к повышению ста бильности механических свойств по длине ответственных изделий.

ЛИТЕРАТУРА 1. Жульев С.И., Зюбан Н.А. Производство и проблемы качества кузнечного слитка: Монография / ВолгГТУ. – РПК «Политехник», 2003. – 168 с.

2. Патент на полезную модель №42454, РФ В 22 D 27/15 / Устройство для от ливки слитков в вакууме с инокуляторами. / Жульев С.И., Зюбан Н.А. – Опубл.

16.06.04 Бюл. №34.

Работа выполнена в рамках проекта Министерства образования РФ № 2.1.2/9220 «Исследование фундаментальных процессов формирования структу ры и свойств сверхкрупных металлоизделий в различных условиях кристаллиза ции».

Стендовые доклады К ВОПРОСУ О МЕХАНИЗМЕ ВЛИЯНИЯ НИЗКОЧАСТОТНОЙ ОБРАБОТКИ РАСПЛАВА НА ФОРМИРОВАНИЕ СТРУКТУРЫ ЛИТОГО МЕТАЛЛА СИСТЕМ Al-Nb И Al-W Игнатьев И.Э.,а Бодрова Л.Е.,а Пастухов Э.А.,а Григорьева Т.Ф.,б Гойда Э.Ю.а а Институт металлургии УрО Российской Академии Наук, 620016, Екатеринбург, Амундсена 101, e-mail: admin@imet.mplik.ru б Институт химии твердого тела и механохимии СО Российской Академии Наук, 630128, Новосибирск, Куталадзе В математических выражениях предложена новая трактовка меха низма диспергирования и коагуляции кристаллизующейся первичной фазы, происходящих в процессе низкочастотной обработки расплава.

Суть ее состоит в том, что существует предельный минимальный раз мер первично кристаллизующейся фазы, диспергируемой виброобра боткой, после достижения которого развиваются и начинают преобла дать процессы коагуляции частиц предельного размера в конгломера ты. Расчеты показали, что минимальный предельный размер частиц находится в диапазоне 1-5 мкм, а размер конгломерата определяется интенсивностью виброобработки. Такая схема полностью соответст вует приведенным ниже экспериментальным данным.

Основной трудностью получения качественных лигатурных спла вов Al–W и Al-Nb специального назначения является большое разли чие температур плавления и плотностей компонентов сплавов. В рабо те показана эффективность использования воздействия на расплав низкочастотными колебаниями при получении этих лигатур.

Оптимальными условиями воздействия в системе Al-Nb являются 10 мин при 1100С, когда размер алюминидов Al3Nb составляет 1 3мкм. Меньшее время воздействия приводит к получению более круп ных алюминидов. Повышение температуры или времени обработки создают условия как для дальнейшего измельчения (0,3-5 мкм), так и для резкого увеличения их размеров (до 40-50 мкм).

Аналогичные изменения наблюдаются и в системе Al–W (900С).

Наиболее тонкодисперсным выделениям алюминидов вольфрама спо собствует обработка в течение 20 минут. При времени воздействия и 30 минут алюминиды имеют более крупные размеры.

Работа выполнена на оборудовании ЦКП «Урал-М» при финансовой под держке Интеграционного проекта фундаментальных исследований УрО и СО РАН № 09-С-3-1012.

302 Физико-химические основы металлургических процессов ДИАГРАММА СОСТОЯНИЯ СИСТЕМЫ Fe-Si-O ПРИ ТЕМПЕРАТУРАХ 1100–1300 К Кимяшов А.А., Лыкасов А.А.

Южно-Уральский государственный университет, 454080, Челябинск, проспект Ленина, 76, e-mail: kimyashov@mail.ru Диаграмма состояния системы Fe–Si–O практически не изучена.

Исследованы лишь равновесия с участием трех конденсированных фаз: Fe–Fe2SiO4–SiO2;

Fe–Fe2SiO4–FeOy и Fe3O4–Fe2SiO4–SiO2.

В настоящей работе исследованы равновесия в системе Fe–Fe2O3– SiO2 при температурах 1100–1300 К методом измерения ЭДС гальвани ческих ячеек с твердым электролитом (методом ЭДС). На основании полученных данных были построены изотермические сечения диаграм мы в координатах lg PO2 –состав–температура при 1073, 1173 и 1273 К.

Одно из них при Т=1273 К приведено на рисунке. Символом S обозна чен раствор магнетита в фаялите, а Н – раствор кремнезема в гематите.

Изотермическое сечение диаграммы состояния системы Fe – Si – O при 1273 К 1 – Fe – FeOy – S;

2 – Fe – Fe2SiO4 – SiO2;

3 – FeOy –Fe3O4 – Fe2SiO4;

4 – Fe3O4 – Н;

5 – Fe3O4 – Н – SiO2;

6 – Fe3O4 – S – SiO2;

7 – FeOy – S;

8 – S – SiO Стендовые доклады ПОЛИМОРФНЫЕ ПРЕВРАЩЕНИЯ КРЕМНЕЗЕМА ПРИ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКЕ ЛЕЙКОКСЕНА Копьёв Д.Ю., Садыхов Г.Б., Олюнина Т.В., Гончаренко Т.В., Леонтьев Л.И.

Институт металлургии и материаловедения имени А.А. Байкова РАН, 119991 г. Москва, Ленинский проспект, 49, e-mail: dimas1803@mail.ru Кремнезем широко представлен в промышленных рудах и минера лах и составляет основу пустой породы. Для выделения ценных ком понентов из пустой породы используются такие способы как флота ция, электрическая и магнитная сепарация, а также гравитационные методы обогащения и др. Однако в случае тонкого взаимного прорас тания рудного минерала и кремнезема провести их разделение данны ми способами не представляется возможным.

Подобные трудности возникают при переработке лейкоксенового концентрата Ярегского месторождения, в котором содержится около 40-45% кварца. Кварц является наиболее трудно растворимой формой кремнезема и растворение его в щелочных растворах происходит при высоких температурах (200-220оС). Полиморфное превращение кварца в тридимит и кристобалит приводит к повышению реакционной спо собности кремнезема, в результате чего существенно облегчается его растворение в щелочных растворах.

В данной работе исследованы полиморфные превращения кварца при термической обработке лейкоксенового концентрата в интервале температур 1000-1400оС. Рентгенофазовый анализ обожженных образцов показал, что в температурном интервале стабильности тридимита образу ется кристобалит. С повышением температуры обжига возрастает коли чество образующегося кристобалита и уменьшается количество кварца.

Протекание фазового перехода кварц кристобалит при относи тельно низкой температуре термической обработки лейкоксена обу словлено присутствием в концентрате небольшого количества при месных компонентов–минерализаторов (оксидов щелочных и щелоч неземельных металлов). Тридимит в этих условиях не образуется из-за недостаточного количества минерализаторов.

Полученный в результате термической обработки высокотемпера турный кристобалит сохраняет свою структуру и при низких темпера турах. Причиной его стабилизации является внедрение примесных ио нов в решетку, которые препятствуют ее дальнейшей перестройке.

При термической обработке лейкоксенового концентрата поли морфное превращение кварца в кристобалит позволяет существенно повысить химическую активность кремнезема и максимально удалить его из концентрата выщелачиванием щелочными растворами при тем пературе около 100оС.

304 Физико-химические основы металлургических процессов ПОЛУЧЕНИЕ ТУГОПЛАВКИХ МЕТАЛЛОВ И ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ В СОЛЕВЫХ РАСПЛАВАХ Кузнецов С.А.

Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья им. И.В. Тананаева,, 184209, Апатиты,, Академгородок 26а, e-mail: kuznet@chemy.kolasc.net.ru Основными промышленными способами получения ниобия явля ются карбо- и металлотермические методы восстановления пятиокиси ниобия с последующей электронно-лучевой плавкой металла, а для производства гафния используется восстановление тетрахлорида гаф ния металлическим магнием. Недостатком вышеуказанных процессов является многопередельность, получение и необходимость переработ ки промежуточных продуктов, имеющих значительное количество по сторонних примесей и отходов, содержащих ценные компоненты.

Следствием этого является удорожание технологии, высокая себе стоимость металла.

Более перспективным являются методы, при использовании кото рых можно получать металлы нужных свойств и качества при мини мальном числе переделов. К числу таких методов относится электро лиз галогенидных, в основном хлоридно-фторидных расплавов.

В работе приводятся результаты лабораторных, а для ниобия и опытно-промышленных испытаний электролитического получения порошков ниобия и гафния. Исследовано влияние состава электроли тов, параметров электролиза на катодный выход по току, содержание примесей, морфологию и гранулометрический состав порошков нио бия и гафния.

Одним из рациональных путей использования дорогостоящих ту гоплавких металлов является нанесение покрытий на поверхности уз лов и механизмов, т.е. получение композиционных материалов. В на стоящей работе в галогенидных расплавах с использованием электро химического синтеза и прецизионного поверхностного легирования получены покрытия различного функционального назначения.

Приведены многочисленные примеры их использования в различ ных областях техники.

Стендовые доклады ФОРМИРОВАНИЕ ЭФФЕКТИВНОГО СЛОЯ РОСТА ПРИ ЭЛЕКТРООСАЖДЕНИИ ДЕНДРИТНЫХ ОСАДКОВ НИКЕЛЯ Курбатов А.П., Кобжанов А.С., Галеева А.К., Камысбаев Д.Х.

Казахский национальный университет им. аль-Фараби 050012, Республика Казахстан, г. Алматы, ул. Карасай батыра 95а e-mail: kurbatovap@gmail.com Формирование дендритных структур при электроосаждении, явля ясь нежелательным процессом в гальваностегии, представляет интерес как основа метода получения оптимально сформированной поверхно сти для реализации технологического процесса.

Осаждение дендритных структур осуществлялось из сульфатно хлоридного никелевого электролита при pH6. В этом электролите по лучается дендритный осадок никеля в широком интервале температур и в широком диапазоне плотностей тока. Электроосаждение никеля про водилось на предельном диффузионном токе. При гальваностатическом электроосаждении дендритных металлических осадков или при получе нии порошков металлов истинная плотность тока на осадке быстро па дает вследствие сильного развития поверхности при росте фазы.

Согласно данным микроскопических исследований частицы нике левого осадка обладают развитой дендритной структурой. Мелкие ден дриты выглядят как листки, исходящие из одного корня, крупные денд риты напоминают цклые ветки со множеством листков. При увеличении времени электролиза дендриты становятся крупнее и более разветвлен ными. При большем увеличении можно видеть, что дендриты состоят из множества округлых ячеек. Закругленная форма дендритов характерна на всех уровнях, с увеличением времени электролиза ячеек становится больше, осадок разрастается во все стороны. Такая структура порошка обеспечивает ему высокую удельную поверхность. Эта величина оце нивалась с помощью метода измерения емкости двойного электриче ского слоя (ДЭС). По мере ведения электролиза емкость ДЭС всегда выходит на постоянное значение при времени, зависящем от условий проведения процесса. По величине емкости определялась эффективная площадь поверхности никелевого осадка, которая соответственно также выходит на плато. Насыщение в изменении эффективной площади по верхности свидетельствует о том, что по достижении некоторой толщи ны растущего дендритного слоя наступает практически полное экрани рование низлежащих слоев, и все электрохимические процессы локали зуются в верхнем характеристическом слое. В нижней части слоя возникает диффузионное обеднение и электрическое экранирование, вследствие чего эта область оказывается неактивной для электрохими ческой реакции и в дальнейшем остается неизменной.

306 Физико-химические основы металлургических процессов ВЛИЯНИЕ ВНЕШНИХ ВОЗДЕЙСТВУЮЩИХ ФАКТОРОВ НА СВОЙСВА КОМПОЗИЦИОННЫХ МАГНИТНЫХ ЭКРАНОВ НА ОСНОВЕ АМОРФНЫХ И НАНОКРИСТАЛЛИЧЕСКИХ СПЛАВОВ Мазеева А.К., Кузнецов П.А., Обыденных Н.Ф.

ФГУП «ЦНИИ КМ «Прометей», 191015, Санкт-Петербург, ул. Шпалерная д.49, (812)274-12-01, e-mail: victorm@crism.ru Одной из актуальных проблем двадцатого века является постоянно повышающийся уровень напряжённости искусственных электромаг нитных полей (ЭМП), негативно влияющих как на жизнедеятельность биологических объектов1, так и на работу технических средств. Наи более эффективным способом решения данной проблемы представля ется экранирование защищаемых объектов либо источников ЭМП.

Для данных целей перспективно использование аморфных и нанокри сталлических сплавов2, лишённых недостатков традиционно приме няемых кристаллических матрериалов, свойства которых резко сни жаются при незначительных механических деформациях.

В ЦНИИ КМ «Прометей» разработана технология изготовления защитных магнитных экранов методом ламинирования, в результате чего получается металл-полимерный композит на основе лент аморф ного или нанокристаллического сплавов.

Целью данной работы являлось исследование изменения свойств получаемых в ЦНИИ КМ «Прометей» экранов в приближенных к ре альным условиях воздействия внешних механических и климатиче ских факторов.

Оценивалось влияние температурного режима ламинирования на адгезию полимерной плёнки к металлической ленте при расслаивании, что позволило определить оптимальный режим получения экрана.

Далее исследовалось влияние климатических факторов на коэф фициент экранирования, влагопоглощение и внешний вид изготовлен ных экранов.

Полученные данные позволили прогнозировать изменение коэф фициента экранирования до 20 лет эксплуатации, что имеет сущест венное практическое значение, гарантирующее надёжную работу эк ранов в течение сроков, указанных в действующих регламентирующих документах на условия эксплуатации новых видов изделий.

ЛИТЕРАТУРА 1. Нанотехнологии в биологии и медицине, под ред. чл.-корр. РАМН, проф.

Шляхто Е.В//СПб: издательство «Любавич», 2009. 320 с.

2. J.Petzold – Advantages of softmagnetic nanocrystalline materials for modern electronic applications//Journal of Magnetism and Magnetic Materials – №242-245, 2002 – с. 84-89.

Стендовые доклады ИНФОРМАЦИОННЫЙ АНАЛИЗ СОВЕРШЕНСТВА ХИМИКО-МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СХЕМ Малышев В.П., Кажикенова С.Ш., Турдукожаева А.М.

Химико-металлургический институт, 100009, Караганда, ул. Ермекова, 63, e-mail: eia_hmi@mail.ru С точки зрения общей теории систем им присуща иерархическая структура. Этому вполне соответствуют любые технологические схе мы превращения исходного сырья в конечный продукт. Если уподо бить содержание целевого компонента в передельных продуктах веро ятности его обнаружения в этих продуктах, а извлечение компонента по переделам – вероятности его перехода в соответствующий продукт, то можно на основе преобразования разрозненных технологических показателей в единые вероятностные разработать общие критерии со вершенства технологических схем в целом и по переделам. С этой це лью сначала используется информационное выражение для неопреде ленности любого события, или его энтропии H = log2 (1 p) = ln p ln 2, бит, (1) где р – вероятность события. Принципиально важным свойством эн тропии является возможность ее суммирования для различных частей системы, т.е. в данном случае через вероятностную интерпретацию содержания и извлечения как по переделам, так и для схемы в целом, чего невозможно было сделать напрямую по технологическим показа телям содержания и извлечения. При этом комплексная неопределен ность схемы выразится как n H k = H i, бит, (2) i = где n – число переделов, Hi – неопределенность передела, равная сум ме неопределенностей по содержанию р и извлечению р:

( ) Hi = H + H = ln р + ln р ln 2, бит. (3) Определенность же системы находится из обращенной относи тельно р формулы (1) через ее комплексную неопределенность рk = exp( H k ln 2) = 2 H k. (4) Этот показатель можно использовать для сравнения альтернатив ных вариантов реализации технологии в качестве меры ее чисто орга низационного совершенства. Его же можно применить для сопостав ления с идеально самоорганизованной системой на принципах мате матически строгого иерархического соподчинения через производные информации n-ого порядка. Подобный анализ проведен для ряда тех нологических схем цветной и черной металлургии и показал свою эф фективность в выявлении наиболее прогрессивных технологий.

308 Физико-химические основы металлургических процессов ИЗМЕНЕНИЕ СТРУКТУРЫ И СВОЙСТВ НИЗКОУГЛЕРОДИСТОЙ НИЗКОЛЕГИРОВАННИЙ СТАЛИ ПОСЛЕ ДИНАМИЧЕСКОГО НАГРУЖЕНИЯ Малышевский В.А., Хлусова Е.И., Мотовилина Г.Д.

ФГУП ЦНИИ КМ «Прометей», 191015, Санкт – Петербу, ул. Шпалерная, e-mail: victorm@crism.ru Морские нефтегазодобывающие и разведывательные буровые платформы, суда, глубоководные спасательные и обслуживающие ап параты при эксплуатации подвергаются воздействию квазистатиче ских и динамических нагрузок, приводящих к большим пластическим деформациям конструкций вплоть до разрушения. Способность мате риала сопротивляться интенсивным внешним воздействиям определя ет срок службы конструкции. Работоспособность стали в конструкции под влиянием эксплуатационных нагрузок обусловлена стабильностью ее структуры и механических свойств.

К настоящему времени накоплен большой фактический материал о влиянии квазистатического нагружения на структурное состояние ме таллов и сплавов с ОЦК решеткой 1,2. Деформационные субструктуры определяют такие практически значимые механические свойства как деформационное упрочнение и предельные характеристики прочности и пластичности.

В работе проведено исследование структурного состояния стали марок 10ХСНД и 10ХН3МД при динамическом нагружении. Установ лено, что основными условиями устойчивости структуры стали к ди намической деформации со степенью 15-18% являются:

– отсутствие крупных неметаллических включений, исключающих возможность концентрации напряжений у включений и образования микротрещин;

– отсутствие структурной и текстурной анизотропии;

– исходная однородная, желательно однофазная, мелкодисперсная структура, обусловливающая высокую вязкость стали;

– формирование мелкодисперсных неметаллических включений, неспособных затормозить движение дислокаций.

Устойчивость структуры стали при динамическом нагружении возможно обеспечить мерами технологического характера при вы плавке, прокатке, термической обработке листового проката, повы шающими металлургическое качества стали, эксплуатационные усло вия которой не исключают воздействие динамических нагружений.



Pages:     | 1 |   ...   | 6 | 7 || 9 | 10 |   ...   | 15 |
 





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.