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 |   ...   | 7 | 8 || 10 | 11 |   ...   | 15 |

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

-- [ Страница 9 ] --

Снижение содержания неметаллических включений позволяет пони Стендовые доклады зить вероятность образования несплошностей на границе раздела ме таллической матрицы и включения, а уменьшение размеров включе ний снижает размеры появляющихся несплошностей до величин ниже критических. Создание исходной изотропной мелкозернистой струк туры является условием равномерного протекания деформации во всем объеме, и способствует повышению устойчивости стали к дина мическим воздействиям.

ЛИТЕРАТУРА 1. В.В.Рыбин. Структурно-кинетические аспекты развитой пластической де формации. – Известия вузов. Физика, 1991, №3, стр. 7-22.

2. Козлов Э.В., Попова И.А., Конева Н.А. Фрагментированная структура, фор мирующаяся в ОЦК-сталях при деформации. Известия РАН. Серия Физическая, 2004, т.68, № 10, с.1419-1427.

310 Физико-химические основы металлургических процессов ВЛИЯНИЕ УПРУГИХ НАПРЯЖЕНИЙ НА МАГНИТНЫЕ И ЭКРАНИРУЮЩИЕ СВОЙСТВА РУЛОННОГО МАГНИТНОГО ЭКРАНА ИЗ ЛЕНТ АМОРФНОГО СПЛАВА Маннинен С.А., Кузнецов П.А., Васильева О.В.

ФГУП «ЦНИИ КМ «Прометей», 191015, Санкт-Петербург, ул. Шпалерная, д.49, e-mail: mail@crism.ru Ленты аморфных и нанокристаллических магнитомягких сплавов являются перспективным материалом для создания магнитных экранов различного назначения [1,2]. Это связано с величиной их магнитной проницаемости, которая существенно выше, чем у кристаллических аналогов пермаллоевого класса (79НМ, 80НМА и др.) [3], а также с от сутствием необратимой деградации их магнитных свойств при внешних механических воздействиях. В проводимых ранее работах [4] указано, что разворачивание аморфного экрана и повторное его сворачивание не приводит к изменению эффективности экранирования, тогда как у пер маллоя эффективность экранирования уменьшается в разы. Однако в литературе отсутствуют данные по изучению влияния деформации эк рана (при изгибе на другой радиус) на его экранирующие свойства.

Цель данной работы – исследование влияния упругих напряжений, возникающих при изгибе лент аморфного сплава АМАГ-172, на их маг нитные свойства, а также на экранирующие свойства рулонного экрана на их основе. Проведенные исследования показали, что кривые намагничи вания ленточных тороидов существенно изменяются при наведении уп ругих напряжений, причем изменение носит обратимый характер. Также в работе показано, что изменение магнитных свойств лент при изгибе эк рана существенно влияет на эффективность экранирования. Получено ка чественное совпадение результатов измерения и расчета методом конеч ных элементов коэффициента экранирования для однослойных цилинд рических экранов с разной величиной упругих напряжений.

ЛИТЕРАТУРА 1. Патент «Magnetic shield member», Mita Masahiro, Itabashi Hiromitsu;

Hitachi metals ltd. – № JP2007317769 A 20071206.

2. Патент РФ «Магнитный и электромагнитный экран», П.А. Кузнецов, Б.В. Фармаковский, А.Ю. Аскинази, Я.В. Орлова, Т.В. Песков (Россия). – №2324989 от 20.05.2008.

3. J. Petzold Advantages of softmagnetic nanocrystalline materials for modern elec tronic applications, J. Magn. Magn. Mater., vol. 242-245, 2002, pp. 84-89.

4. Быстрозакаленные металлы. Сборник научных трудов. Под редакцией Б. Кантора. Перевод с англ. Под редакцией А.Ф. Прошкина. М.: Металлургия, 1983, c. 472.

Стендовые доклады ТЕХНОЛОГИЯ ЛИТЬЯ НАНОСТРУКТУРИРОВАННОГО ВЫСОКОПРОЧНОГО МИКРОПРОВОДА ИЗ СПЛАВА СИСТЕМЫ Ni-Cr-Mo Масайло Д.В., Фармаковский Б.В., Кузнецов П.А.

Федеральное государственное унитарное предприятие «Центральный научно-исследовательский институт конструкционных материалов «Прометей», Санкт-Петербург, Шпалерная 49, e-mail: victorm@crism.ru Развитие современной техники вызывает потребность в поисках и разработке новых композиционных металлических материалов, обла дающих не только более высокими свойствами, но и таким сочетанием физических, механических и химических свойств, которое не может быть достигнуто на базе традиционных материалов. Одним из таких материалов является наноструктурированный микропровод в стеклян ной изоляции [1].

Суть процесса формирования наноструктурированного микропро вода в стеклянной изоляции заключается в следующем: навеска металла в несколько грамм помещается в стеклянную трубку с опаян ным донцом и вместе с последней вводится в индуктор высокочастот ной установки. Под действием магнитного поля индуктора навеска металла плавится и размягчает примыкающие к ней стенки стеклянной трубки. Далее, путем прикосновения к донцу микрованны стеклянным штабиком, часть ее оболочки оттягивается на специальное приемное устройство в виде капилляра со сплошным металлическим заполнени ем в виде непрерывной токопроводящей жилы. На пути от микрован ны до приемного устройства микропровод проходит через кристалли затор в виде струи охлаждающего агента. Тем самым обеспечивается закалка расплава со скоростями до 106 К-1. Контролируемыми пара метрами микропровода является: прочность на разрыв при линейном растяжении, эластичность при навивании на оправки разных диамет ров, способность плетения тканевых композиций.

Для приготовления сплавов системы Ni-Cr-Mo использовали чис тые шихтовые материалы: электролитический никель марки НО, хром марки ХО и молибден в прутках марки МЧ. Из этого сплава, в паре со стеклом С-27-3, были получены микропровода с диаметром жилы – 10мкм. После получения микропроводов исследовали их механиче ские свойства и особенности структуры и фазового состава. Было ус тановлено, что прочность микропроводов увеличивается по мере по вышения степени легирования никеля хромом и молибденом и дости гает значения более 4 ГПа при содержании 20-40% Cr и 30-35% Mo.

ЛИТЕРАТУРА 1. Бадинтер Е.Я. и др. Литой микропровод и его свойства. Кишинев, «Шни инца», 1973.

312 Физико-химические основы металлургических процессов ИМИТАЦИЯ ПРОЦЕССОВ СТРУКТУРООБРАЗОВАНИЯ В МАЛОУГЛЕРОДИСТЫХ СТАЛЯХ ПРИ ТЕРМОМЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКЕ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ КОМПЛЕКСНЫХ МЕТОДОВ ФИЗИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ Матвеев М.А., Орлов В.В., Зисман А.А.

Федеральное Государственное Унитарное Предприятие Центральный Научно-Исследовательский Институт Конструкционных Материалов «Прометей», Санкт-Петербург, улица Шпалерная 49, e-mail: victorm@crism.ru Основными проблемами при выборе и оптимизации технологии термомеханической обработки на промышленных прокатных станах остается контроль процессов структурообразования – рекристаллиза ции, полиморфных превращений и выделения частиц из твердого рас твора. Традиционный подход к решению этих проблем с помощью промышленных экспериментов методом проб и ошибок практически исчерпал себя, так как является слишком затратным и не достаточно эффективным с технической точки зрения. Новое поколение исследо вательского оборудования позволяют провести весь цикл необходи мых исследований в лабораторных условиях1.

В рамках настоящей работы процессы структурообразования при термомеханической обработке малоуглеродистых сталей F36W, Х70, Х90 исследовали на комплексе физического моделирования «GLEEBLE 3800» и деформационном дилатометре DIL 805, с исполь зованием следующих методик:

– определение размеров зерна аустенита методом термического травления в вакууме, – релаксация напряжений для регистрации кинетики возврата, рек ристаллизации и выделения карбидов по завершению пластической деформации аустенита, – сравнение «-» диаграмм в последовательных этапах деформи рования с варьируемой паузой между ними для определения кинетики рекристаллизации аустенита, – кристаллографический анализ превращенной структуры на фоне бывших аустенитных границ методами СЭМ.

В результате работы были установлены корреляционные зависи мости по влиянию температуры, степени и скорости пластической де формации на формирование структуры и степень ее измельчения.

ЛИТЕРАТУРА 1. C.L. Miao, C.J. Shang, G.D. Zhang, S.V. Subramanian. Recrystallization and strain accumulation behaviors of high Nb-bearing line pipe steel in plate and strip rolling // Materials Science and Engineering, 2010, A 527.

Стендовые доклады ПРИМЕНЕНИЕ ТЕРМОДИНАМИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССОВ ОБРАЗОВАНИЯ НЕМЕТАЛЛИЧЕСКИХ ВКЛЮЧЕНИЙ ДЛЯ РАЗРАБОТКИ ТЕХНОЛОГИИ ВНЕПЕЧНОЙ ОБРАБОТКИ ТРУБНЫХ СТАЛЕЙ ВЫСОКОГО КАЧЕСТВА Милейковский А.Б.,а Казаков А.А.,б Ковалев П.В.,б Рябошук С.В.б а Федеральное государственное унитарное предприятие «Центральный научно-исследовательский институт конструкционных материалов «Прометей», 195015, Санкт-Петербург, ул. Шпалерная, 49, e-mail: victorm@crism.ru б ГОУ «Санкт-Петербургский государственный политехнический университет», 195251, Санкт-Петербург, ул. Политехническая, 29, Непрерывно возрастающие требования, предъявляемые к магист ральным нефте- и газопроводам, вызывают необходимость получать сталь высокого металлургического качества, с минимальной загряз ненностью неметаллическими включениями, оказывающими негатив ное влияние на уровень всех физико-механических и эксплуатацион ных свойств трубных сталей1.

Поскольку основная масса неметаллических включений в стали образуется при внепечной обработке в результате процессов раскис ления, легирования и модифицирования металла, важным аспектом повышения чистоты стали по неметаллическим включениям является оптимизация параметров внепечной обработки.

Применение детерминированных математических моделей про цессов фазообразования в жидком и затвердевающем металле, постро енных на известных физико-химических закономерностях, в сочета нии с металлографическими исследованиями и микрорентгеноспек тральным анализом неметаллических включений, обнаруженных в пробах металла отобранных на ключевых стадиях внепечной обработ ки, разливки, а также от непрерывнолитого сляба и штрипса, позволя ет выявить термовременную природу обнаруженных неметаллических включений, определить условия их образования и установить ответст венные за формирование данных включений параметры технологии2.

ЛИТЕРАТУРА 1. Бельченко Г.М., Губенко С.И. Неметаллические включения и качество ста ли. – Киев: Техника, 1980. – 168 с.

2. Григорян В.А., Стомахин А.Я., Пономаренко А.Г. и др. Физико-химические расчеты электросталеплавильных процессов. – М.: Металлургия, 1989. – 288 с.

314 Физико-химические основы металлургических процессов СИНТЕЗ, ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВАЯ НАПЛАВКА В ВАКУУМЕ, СТРОЕНИЕ И СВОЙСТВА СЛОЕВ БОРИДОВ ВАНАДИЯ НА УГЛЕРОДИСТЫХ СТАЛЯХ Милонов А.С., Раднаев Баир В., Раднаев Бато В., Смирнягина Н.Н.

Отдел физических проблем БНЦ СО РАН, 670047, Улан-Удэ, ул.Сахъяновой, 8, e-mail: ionbeam@pres.bscnet.ru В работе представлены результаты термодинамических исследо ваний (ASTRA 4/pc и TERRA), моделирующих взаимодействия между оксидом ванадия V2O3, углеродом и различными соединениями бора (В2О3, В4С, В). Представлен новый способ формирования слоев бори дов ванадия.

Установлено, что формирование диборида VB2 происходит через стадии образования карбида VC и низшего борида V3B4. Температуры начала взаимодействия зависит от общего давления в системе.

Синтез VB2 из оксида V2O3 с различными борирующими компо нентами протекает с минимальными энергозатратами с участием бора и карбида бора B4C. Максимальные затраты наблюдаются для оксида бора B2O3.

Образование низшего борида V3B4 протекает также через стадию синтеза VC, а далее, начиная с 833 K, формируется V3B4 (при давле нии Р=10-3 Па). Согласно термодинамическим вычислениям V3B4 – достаточно термически устойчив. При повышении температуры выше 1600 K в газовой фазе наблюдается ионизация паров V3B4.

Борид VB формируется при температурах выше 1113 K вследствие взаимодействия борида V3B4 и оксида ванадия VO. Борид VB устой чив до температур 1593 К. В дальнейшем увеличении температуры наблюдается взаимодействие его с газовой фазой (СО), в результате которого образуется V3B4.

Синтез боридов VB2, V3B4, VB осуществлен на поверхности стальных образцов из углеродистых сталей (St3, 20, 45). Реакционные обмазки на носили на подготовленную поверхность металлического образца. В со став обмазки входили стехиометрическая смесь, содержащая оксид вана дия, борирующий компонент и углерод, и органическое связующее в со отношении 1:1. В качестве органического связующего использовали раствор 1:10 клея БФ-6 в ацетоне. Электронно-лучевая обработка выпол нена в вакуумной установке с мощной электронной пушкой EPA-60-04.2.

Давление в вакуумной камере не превышало 2 10-3 Па.

Установлен фазовый состав слоев боридов. В сообщении обсуждены микроструктуры. Показано распределение кристаллических фаз в слое.

Работа выполнена при частичной финансовой поддержке РФФИ, грант 10-08-00918а Лаврентьевского конкурса молодежных проектов СО РАН (2010-2011).

Стендовые доклады ВЛИЯНИЕ СТРУКТУРНЫХ ФАКТОРОВ НА ДЕФОРМАЦИОННУЮ СПОСОБНОСТЬ ШТРИПСОВОЙ СТАЛИ Мотовилина Г.Д., Рябов В.В., Хлусова Е.И.

ФГУП ЦНИИ КМ «Прометей»,191015, Санкт-Петербург, ул. Шпалерная 49, e-mail: victorm@crism.ru Условия монтажа и эксплуатации магистральных трубопроводов должны учитывать зоны высокой сейсмической активности, неблагопри ятный рельеф, глубоководные участки морей. В связи с этим, одновре менно с высокой прочностью материал трубопроводов должен обладать способностью к деформированию без потери пластической устойчивости. В работе сделана попытка оценить влияние фазового состава структуры и морфологии структурных составляющих2 на величину равномерного удлинения низколегированной штрипсовой стали, определяющего ее де формационную способность.

Исследования проводили на образцах штрипсовой стали класса проч ности Х70, Х80, Х90 с содержанием углерода от 0,04 до 0,06, произведен ной по технологии термомеханической обработки с различными режима ми прокатки. Результаты исследования микроструктуры и анализ влияния структуры штрипсовой стали разных классов прочности на механические свойства при растяжении показали, что на уровень механических свойств оказывают значительное влияние соотношение и морфология структур ных составляющих. Установлено, что на снижение прочностных характе ристик стали основное влияние оказывает наличие в структуре полиго нального феррита с низкой плотностью дислокаций. Формировании бейнита реечной морфологии обусловливает неудовлетворительные пока затели относительного и равномерного удлинения.

Для того чтобы отразить комплексное влияние структурных состав ляющих на уровень механических характеристик рассматриваемых ста лей, была построена «лепестковая» диаграмма, из анализа которой видно, что чем больше в стали феррита и меньше реечного бейнита, тем выше значения равномерного удлинения, но меньше уровень временного сопротивления. Сокращая долю реечного бейнита и увеличивая при этом долю гранулярного бейнита в структуре стали, можно получить требуемые прочностные и пластические свойства стали.

ЛИТЕРАТУРА 1. Разработка сверхвысокопрочных труб для магистральных трубопроводов с высокой деформационной способностью // Чермет информация. Новости чёрной металлургии. – 2009. – №4. – С.68-72.

2. Казаков А.А., Казакова Е.И., Киселев Д.В., Мотовилина Г.Д. Разработка ме тодов оценки микроструктурной неоднородности трубных сталей.//Черные метал лы. – 2009. – №12. – С. 12-17.

316 Физико-химические основы металлургических процессов ГОРЕНИЕ СИСТЕМЫ Ta2O5-Mg Орлов В.М., Крыжанов М.В.

Учреждение Российской Академии наук Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья им. И.В. Тананаева КНЦ РАН, 184209, Апатиты, Академгородок 26а, e-mail: orlov@chemy.kolasc.net.ru Магнийтермическое восстановление пентаоксида тантала по реакции:

Та2О5+5Mg=2Та+5MgO является перспективным способом получения танталовых порошков с большой величиной удельной поверхности. Адиабатическая темпера тура реакции составляет 2320 °С1, что позволяет проводить восстанов ление в режиме горения.

Пентаоксид тантала смешивали с магнием и хлоридом натрия, ко торый использовали в качестве теплового балласта, в требуемых про порциях;

из полученной шихты прессовали таблетки диаметром 20 мм относительной плотностью 29-35%. Горение инициировали на торце таблетки при помощи спирали из танталовой проволоки.

Исследовано влияние плотности и температуры шихты, размеров частиц реагентов, избытка восстановителя и наличия теплового балла ста на скорость и температуру горения. В зависимости от состава шихты скорость горения изменялась от 1,6 до 13,2 мм/с;

температура горения – в интервале 1100-2050 °С.

Степень восстановления тантала при горении системы Ta2O5-Mg не превышала 75%. Кроме металлического тантала зафиксировано присут ствие фазы Mg4Ta2O9. Избыточное количество восстановителя на степень восстановления влияния не оказывало. Полное восстановление наблюда лось при добавлении в шихту хлорида натрия в количестве 2 моля и более на моль пентаоксида. Удельная поверхность полученных порошков была на уровне 1 м2/г, остаточное содержание магния в порошках до 5 %, что соответствует содержанию 20 % танталата Mg4Ta2O9.

Полученные порошки тантала подвергали дополнительному рас кислению парами магния при температуре 800 °С в вакууме. Длитель ность выдержки составляла 1 и 2 часа. Удельная поверхность раскис ленных порошков – 5,9 и 6,9 м2/г, остаточное содержание магния в них – 0,60 и 0,42%, содержание кислорода – 1,3 и 1,8% соответственно.

ЛИТЕРАТУРА 1. Крыжанов М.В., Орлов В.М., Сухоруков В.В. Журнал прикладной химии, 2010, 83, 3, 381.

Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ, грант 08-03-98810.

Стендовые доклады ВЛИЯНИЕ УСЛОВИЙ ТЕРМООБРАБОТКИ НА РЕАЛИЗАЦИЮ ПОВЕРХНОСТИ В АНОДАХ ИЗ НАТРИЕТЕРМИЧЕСКОГО ТАНТАЛОВОГО ПОРОШКА Орлов В.М., Прохорова Т.Ю., Мирошниченко М.Н., Колосов В.Н.

Учреждение Российской академии наук Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья им. И.В. Тананаева КНЦ РАН 184209, г. Апатиты, Академгородок 26а, e-mail: tantal@chemy.kolasc.net.ru Высокочистые порошки тантала с развитой поверхностью использу ются для изготовления анодов объемно-пористых конденсаторов, которые широко применяются в радиоэлектронной аппаратуре. При этом процесс спекания порошка оказывает значительное влияние на формирование структуры анода. Ранее нами было исследовано влияние температуры и времени спекания на величину контактной поверхности1 и прочность прессовок2 из танталовых порошков. Цель настоящей работы – исследо вание влияния условий термообработки порошков на реализацию их по верхности в анодах конденсаторов.

В работе использовали натриетермические танталовые порошки3, размер частиц которых, рассчитанный методом Уоррена, составил 30- нм. Первичные порошки гранулировали экструзией, термообрабатывали в вакууме при остаточном давлении не более 710-3 Па и температуре °С в течение 30 мин. Затем, для снижения содержания кислорода, агломе рированные порошки обрабатывали в присутствии магния при температу ре 800 °С в течение 60 мин. Часть порошка после грануляции без проме жуточной термообработки обработана с магнием в тех же условиях.

На основании данных по удельной поверхности и удельному заряду анодов, исходя из того, что удельный заряд составляет 12 мкКл/см2, были рассчитаны коэффициенты реализации поверхности. Расчет показал, что в анодах из гранулированных порошков, прошедших две термообработки, он выше, чем в случае одной обработки. Это объясняется следующим об разом. Значительный вклад в величину удельной поверхности вносят микронеровности на поверхности частиц. Часть сглаживается, а часть об разует микропоры, которые «зарастают» в процессе анодирования. Пред варительная термообработка способствует сглаживанию поверхности час тиц, что и приводит к лучшей реализации поверхности при анодировании.

ЛИТЕРАТУРА 1. Колосов В.Н., Орлов В.М. Тяжёлое машиностроение, 2009, 1, 35.

2. Колосов В.Н., Орлов В.М., Мирошниченко М.Н., Прохорова Т.Ю. III Между народная конференция «Деформация и разрушение материалов и наноматериа лов», 2009, Москва, 1, 405.

3. Колосов В.Н., Мирошниченко М.Н., Орлов В.М., Прохорова Т.Ю. Металлы, 2009, 6, 22.

318 Физико-химические основы металлургических процессов ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ РЕЖИМОВ ОТПУСКА НА СТРУКТУРУ И СВОЙСТВА СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ ИЗ ВЫСОКОПРОЧНЫХ СТАЛЕЙ Пазилова У.А., Хлусова Е.И.

ФГУП ЦНИИ КМ «Прометей», 191015, Санкт-Петербург, ул. Шпалерная, e-mail: victorm@crism.ru В настоящее время в судостроении, машиностроении и строитель ной промышленности широко применяются высокопрочные стали, свариваемые без предварительного подогрева и последующего отпус ка. В то же время по требованиям Ростехнадзора при создании свар ных конструкций спасательных водолазных комплексов и подводной техники для разведки, добычи и обслуживания месторождений Аркти ческого шельфа России, необходимо проводить отпуск сварных кон струкций для снятия остаточных сварочных напряжений и сохранения их геометрии. В этом случае необходимо обеспечить также устойчи вость структуры и свойств в ЗТВ сварных соединений к термическому воздействию. Процессы, происходящие в ЗТВ сварных соединений высокопрочных сталей, не подвергаемых отпуску, изучены достаточно подробно1,2.

Целью работы является исследование взаимосвязи структуры и свойств сварных соединений высокопрочных сталей для разработки рекомендаций по назначению режимов отпуска.

Для решения задач, связанных с разработкой технологии терми ческой обработки сварных соединений из высокопрочной стали бы ли проведены исследования, включающие исследования структуры стали на различных участках ЗТВ сварных соединений и влияния температурных воздействий на кинетику фазовых и структурных превращений в ЗТВ.

ЛИТЕРАТУРА 1. Ардентов В.В., Малышевский В.А., Правдина Н.Н. и др. Cтруктура и свой ства зоны термического влияния высокопрочной конструкционной стали, Физика и химия обработки материалов, 1985, вып.5, с. 119-125.

2. Хлусова Е.И., Мотовилина Г.Д., Пазилова У.А. Влияние легирования на структуру и свойства зоны термического влияния сварного соединения из высоко прочной стали, Вопросы материаловедения, 2006, №1(45), с. 54-63.

Стендовые доклады УПРАВЛЕНИЕ СТРУКТУРОЙ И СВОЙСТВАМИ НИЗКОЛЕГИРОВАННЫХ НИЗКОУГЛЕРОДИСТЫХ ТРУБНЫХ СТАЛЕЙ КЛАССА ПРОЧНОСТИ Х90 (К70) – Х100 (К80) В ПРОЦЕССЕ ОТПУСКА Сыч О.В., Орлов В.В.

Федеральное Государственное Унитарное Предприятие Центральный научно-исследовательский институт конструкционных материалов «Прометей», 191015, г. Санкт-Петербург, ул. Шпалерная, 49, e-mail:victorm@crism.ru Основной технологией производства высокопрочных низкоугле родистых низколегированных сталей является термомеханическая об работка с последующим ускоренным охлаждением. Для получения требуемых прочностных характеристик используется технология дву стадийной термомеханической обработки с последующим регламен тированным ускоренным охлаждением:

– до температуры, обеспечивающей формирование мелкозерни стой феррито-бейнитной структуры;

– до температуры не выше 50 °С, обеспечивающей формирование мелкозернистой бейнитной структуры.

Для повышения пластичности и вязкости стали возможно прове дение высокотемпературного отпуска.

В качестве материала для исследования выбрана высокопрочная низколегированная низкоуглеродистая штрипсовая сталь с различным содержанием углерода и легирующих элементов.

В работе исследованы особенности формирования структуры вы сокопрочного штрипса класса прочности Х90 (К70) – Х100 (К80) для магистральных трубопроводов после различных технологических ре жимов термомеханической обработки и ускоренного охлаждения. По казано влияние температуры и времени выдержки при отпуске на дис персность и морфологию структурных составляющих. Формирование структуры с различным количественным соотно шением и морфологией структурных составляющих позволяет варьи ровать комплекс прочностных и пластических характеристик и сопро тивления хрупкому разрушению.

ЛИТЕРАТУРА 1. Сыч О.В., Хлусова Е.И., Круглова А.А., Орлов В.В. Вопросы материаловеде ния, 2011, №1 (65), с. 89.

320 Физико-химические основы металлургических процессов НОВЫЕ КОНСТРУКЦИОННЫЕ КРИОГЕННЫЕ МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ ХРАНЕНИЯ И ТРАНСПОРТИРОВКИ СЖИЖЕННОГО ПРИРОДНОГО ГАЗА Тепленичева А.С., Малышевский В.А., Осокин Е.П., 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 Перевод природного газа в сжиженное состояние для хранения и транспортировки на большие расстояния (свыше 1 500 км)1 является в настоящее время одной из перспективных технологий: объем газа при этом уменьшается более чем в 600 раз. Для России – ведущего импор тера углеводородов на мировом рынке – создание подобной техноло гии чрезвычайно актуально.

Природный газ, более чем на 92 вес. % состоящий из метана CH4, приобретает жидкое агрегатное состояние при температуре ниже ми нус 160 0C (в зависимости от компонентного состава и присутствия примесей). В связи с этим основной задачей, стоящей перед россий скими материаловедами, является выбор конструкционных криоген ных материалов, перспективных для использования при хранении и транспортировке сжиженного газа.

На основе анализа мировой практики эксплуатации конструкцион ных криогенных материалов1-3 дана сравнительная характеристика фи зических, механических и эксплуатационных свойств зарубежных ма териалов и новых материалов-аналогов, разработанных российскими специалистами.

В качестве перспективных конструкционных криогенных материа лов для транспортировки сжиженного природного газа рекомендованы инвар марки 36Н-ВИ, термически неупрочняемые свариваемые алю миниево-магниевые сплавы3-4, а также высокопрочная коррозионно стойкая азотсодержая сталь, разработанная специалистами ФГУП «ЦНИИ КМ «Прометей»5-6.

ЛИТЕРАТУРА 1. Namba N., Shuku M., Yuasa K., Ishimaru J. Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Technical Review, 2003, 40, 1, 47.

2. Солнцев Ю.П., Ермаков Б.С., Слепцов О.И. Материалы для низких и крио генных температур. – СПб.: Химиздат, 2008. – 768 с.

3. Горынин И.В., Легостаев Ю.Л., Осокин Е.П. Судостроение, 2009, 5, 32.

4. Стасюк С.З. Проблемы прочности, 1978, 8, 109.

5. Костина М.В., Банных О.А., Блинов В.М. МиТОМ, 2000, 12, 3.

6. Горынин И.В., Рыбин В.В., Малышевский В.А. и др. Вопросы материалове дения, 2005, 2, 40.

Стендовые доклады ЗОНА КОНТАКТА МАТЕРИАЛОВ, ПОЛУЧЕННЫХ СВАРКОЙ ВЗРЫВОМ: МИКРОСТРУКТУРА И РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ХИМИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ Ушанова Э.А.,а,б Рыбин В.В.,б Петров С.Н.,а Кузьмин С.В.,в Лысак В.И.в а ФГУП ЦНИИ КМ “Прометей”, 191015 г.Санкт-Петербург, ул.Шпалерная, 49, email: elinaushanova@rambler.ru б СПбГПУ, 195251, г. Санкт-Петербург, ул. Политехническая, в ВолГТУ, 400131, г. Волгоград, проспект Ленина, Механические и эксплуатационные свойства получаемых при сварке взрывом металлических соединений определяются фазовым со ставом, морфологическими и кристаллографическими характеристи ками тонких наноструктурированных слоев, которые формируются в узкой приконтактной зоне (УКЗ).

Существует еще одна материаловедческая проблема, которая мо жет критическим образом повлиять на формирование механических свойств сварного соединения даже в условиях наличия в нем наност руктурированного состояния. Это возможность перераспределения в УКЗ химических элементов из одного свариваемого материала в дру гой. При определенных условиях такое перераспределение может при вести к выделению в зоне контакта, например, интерметаллидных фаз, которые могут привести к охрупчиванию сплава, снижению вязкости и пластических характеристик сварного соединения, даже при нали чии в нем наноструктуры. К сожалению, вышеупомянутая проблема до сих пор практически не изучена.

Имея это в виду, в данной работе впервые предпринята попытка на базе использования современных высокоразрешающих методов струк турного и химического анализа исследовать перераспределение эле ментов в условиях формирования наноструктуры в УКЗ.

Исследования с помощью EBSD-анализа показали, что в соедине ниях ХН78Т – сталь 09Г2С, медь М1 – наноструктурированная про слойка М1 – 09Г2С наноструктурированное состояние: сохраняется в прослойке (М1) и формируется в УКЗ. Исследования локального со става в УКЗ методом рентгеноспектрального микроанализа в соедине ниях ХН78Т – сталь 09Г2С, М1 – наноструктурированная прослойка М1 – 09Г2С вдоль границы контакта материалов позволили обнару жить участки: без зон механического перемешивания компонентов и с зонами механического перемешивания, образовавшимися за счет про никновение частиц одного сплава в другой и взаимного растворения компонентов сплавов.

322 Физико-химические основы металлургических процессов ИЗМЕНЕНИЕ СТРУКТУРЫ И СВОЙСТВ ВЫСОКОПРОЧНОЙ АЗОТСОДЕРЖАЩЕЙ СТАЛИ ПРИ ВОЗДЕЙСТВИИ РАЗЛИЧНЫХ ВИДОВ НАГРУЖЕНИЙ Фомина О.В., Нестерова Е.В.

Федеральное государственное унитарное предприятие «Центральный научно-исследовательский институт конструкционных материалов «Прометей», 191015, г. Санкт-Петербург, ул. Шпалерная, д.49, e-mail: victorm@crism.ru Одной из главных задач современного этапа развития техники яв ляется повышение качества и надежности ответственных элементов конструкций и узлов, обеспечивающих их высокую работоспособ ность, эксплуатационный ресурс и высокую коррозионную стойкость.

В процессе эксплуатации изделия и конструкции из сталей подверга ются различным внешним воздействиям. Для эффективного примене ния высокопрочных азотсодержащих сталей для строительства изде лий и конструкций различного назначения необходимо учитывать по ведение этих сталей в условиях внешних воздействий.

Динамическое нагружение приводит к формированию в структуре стали высокой плотности плоских дефектов и резкому повышению деформирующего напряжения на начальных стадиях пластического течения, к локализации деформации в микрополосах сдвига и двойни ках деформации и более раннему образованию шейки1.

Изменение структуры стали при статическом нагружении подчи няется основным закономерностям структурообразования в процессе развитой пластической деформации ГЦК-материалов с низкими зна чениями энергии дефекта упаковки, и завершается формированием ра зориентированных структур, основными элементами которых являют ся двойники деформа-ции2.

В условиях циклического нагружения, в азотсодержащей стали формируются неразориентированные либо слабо разориентирован ные ячеисто-сетчатые и ячеистые структуры с размером ячеек от 0,2 до 0,5 мкм.

ЛИТЕРАТУРА 1. Панин В.Е., Гриняев Ю.В., Данилов В.И. и др. Структурные уровни пласти ческой деформации и разрушения. Новосибирск: Наука, 1990. – 196 с.

2. Рыбин В.В. «Большие пластические деформации и разрушение металлов», Москва, Металлургия, 1986. – 224 с.

Стендовые доклады ВЛИЯНИЕ АЗОТА НА МЕХАНИЧЕСКИЕ И КОРРОЗИОННЫЕ СВОЙСТВА НЕРЖАВЕЮЩИХ СТАЛЕЙ МАРТЕНСИТНОГО КЛАССА ДЛЯ ХИРУРГИЧЕСКОГО ИНСТРУМЕНТА Хлобыстова А.Н., Мушникова С.Ю., 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 Легирование азотом, значительно повышающим коррозионную стойкость нержавеющих сталей, является перспективным не только для сталей аустенитного, но и мартенситного класса.1-3 В данной рабо те исследовали влияние замены углерода азотом на структуру, меха нические и коррозионные свойства нержавеющей стали мартенситно го класса типа 30Х14, предназначенной для изготовления медицинского инструмента. Анализ экспериментальных данных показал положи тельное влияние легирования азотом на:

– увеличение стойкости к питтинговой коррозии в растворах хло ридов;

– снижение количества -феррита в стали после закалки от 10500С;

– уменьшение размера зерна первичного аустенита при нагреве под закалку.

Определены оптимальные содержания азота и углерода в стали Х14 (0,10%N + 0,25%C), обеспечивающие получение высокой твердо сти 55-58 HRC и коррозионной стойкости. ЛИТЕРАТУРА 1. Блинов В.М., Калинин Г.Ю., Костина М.В., Мушникова С.Ю., Попов В.И, Харьков А.А. Металлы, 2003, 4, с.84-92.

2. Hans Berns: Suppl. Highnitrogen Steels 2004, Session 4.

3. Костина М.В., Банных О.А., Блинов В.М. Металловедение и термическая обработка металлов, 2002, 12.

4. ГОСТ 21239-93 – Межгосударственный стандарт «Инструменты хирурги ческие ножницы».

324 Физико-химические основы металлургических процессов МЕТОДЫ УПРАВЛЕНИЯ РАЗМЕРОМ АУСТЕНИТНОГО ЗЕРНА В ВЫСОКОПРОЧНЫХ КОНСТРУКЦИОННЫХ СТАЛЯХ Хлусова Е.И., Голосиенко С. А., Сошина Т. В.

ФГУП ЦНИИ КМ «Прометей», 193015, Санкт-Петербург, Шпалерная 49, e-mail: soshinatania@yandex.ru Для изготовления тяжелонагруженных конструкций, эксплуати рующихся в экстремальных условиях, широко используются низкоуг леродистые высокопрочные свариваемые стали с гарантированной ве личиной предела текучести не менее 600 МПа. Кроме высокой проч ности стали должны обладать высокой сопротивляемостью хрупким разрушениям при температурах до – 60°С. Единственным механизмом упрочнения стали, обеспечивающим сохранение высокой пластично сти и вязкости, является измельчение зерна. В связи с этим весьма ак туальным является определение оптимальных условий протекания процессов рекристаллизации, что позволит добиться эффективного измельчения размера зерна аустенита в процессе горячей пластиче ской деформации в условиях промышленного производства.

Для решения поставленных задач были выполнены исследования с применением испытательного комплекса Gleeble – 3800, на котором возможно осуществить моделирование термодеформационных про цессов обработки материалов. Для имитации промышленного процес са горячей прокатки использовался модуль Hydrawedge (гидромолот), позволяющий с высокой точностью по степени и скорости деформа ции реализовывать высокоскоростную повторяющуюся деформацию материала при заданном температурном режиме, воспроизводя темпе ратурно-деформационный режим многопроходной прокатки, реали зуемый на современных промышленных станах.

В результате проведенных исследований были определены термо деформационные условия протекания процессов рекристаллизации (динамической и статической), что позволяет обеспечить последова тельное измельчение зерна аустенита до субмикрокристаллических размеров и разработать рекомендации по корректировке технологиче ских процессов прокатки.

Стендовые доклады БИМЕТАЛЛИЧЕСКИЙ ЛИСТОВОЙ ПРОКАТ, СТОЙКИЙ ОТ ДИНАМИЧЕСКОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ, ИЗГОТОВЛЕННЫЙ МЕТОДОМ ПАКЕТНОЙ ПРОКАТКИ Цуканов В.В., Нигматулин О.Э., Гутман Е.Р., Савичев С.А.

Федеральное государственное унитарное предприятие «Центральный научно-исследовательский институт конструкционных материалов «Прометей», 191015, Санкт-Петербург, ул. Шпалерная, 49, e-mail: victorm@crism.ru Для решения задач, связанных с разработкой новых броневых ста лей, в толщинах 4–15 мм для защиты спецтехники, высокого уровня прочности (в 2250 МПа), был проведен комплекс теоретических и экспериментальных исследований, включающих в себя разработку со ставов сталей и металлургической технологии производства биметал лического листового проката, исследование физико-механических свойств опытных образцов биметаллической стали, стендовые дина мические испытания полученных образцов броневой стали.

Из разработанных марок сталей по отработанной технологии был изготовлен и динамически испытан образец биметаллического сталь ного проката толщиной 10,5 мм. За основу разрабатываемых составов листовых сталей была принята экономно легированная композиция С Сr-Ni-Mo-V состава, полученная современными металлургическими технологиями.

Обстрел биметаллического образца производился с дистанции метров из боевого стрелкового оружия штатными патронами калибра 7,62. Скорость пули измерялась на расстоянии 3 метра от мишени.

Стойкость образца соответствует 6А классу по ГОСТ Р 50744-95.

При этом стойкость пластины обеспечивается в толщине на 20 50% меньшей по сравнению с серийными динамическими высоко прочными сталями.

ЛИТЕРАТУРА 1. Григорян В.А., Кобылкин И.Ф., Маринин В.М., Чистяков Е.Н. «материалы и защитные структуры для локального и индивидуального бронирования» М., Ра диоСофт 2008, 406 с.

2. Гладышев С.А., Григорян В.А. «Броневые стали» М., Интермет Инжиниринг 2010, 334 с.

3. Анастасиади Г.П., Сильников М.В. «Работоспособность броневых материа лов» С-Пб., Астерион 2004, 622 с.

Заочные доклады Заочные доклады COMPUTER CALCULATION OF ELECTRONIC CARTS AND PHISICO-CHEMICAL PROPERTIES OF CHOLCOGENIDES AND CHALLCOGENIDEHALIDES OF THE ELEMENTS AIII, AV Gadjiev S.M., Guliyeva U.A., Mustafayeva A.L., Xalilova E.F.

Baku State University, 23 Z.Khalilov str., Baku, 370148, e-mail: ekerimov2003@yahoo.com Formation possibility composition and phisico-chemical properties of the title compounds are forecast by computer from the discriminant func tion calculated with the Chebyschev Xi coefficients of the constituting ele ments (AIII-Ga, In;

AV-As, Sb, Bi;

BVI-O, S, Se, Te;

CVII-F, Cl, Br, I). The formation of these compounds is forecast from the sum of the Yi = ai xi i = functions, according to the method.1,2 About 250 halogeno-chalcogenides are analyzed, half of them having their existence previously shown by phase diagrams and crystallographic studies. REFERENCES 1. Koutolin S.A., Kotyoukov V.A., Izv.Acad.SSR, Neorgan.mater.16, 1979, p.1389 1392.

2. Gadjiev S.M., Koutolin S.A., C.R. Acad.Sc.Paris, t.301, serie II, N05, 1985, p.255-257.

3. Gadjiev S.M., Mustafayeva A.L. et al. XVII Internat, Conf. On Chemical Ther modynamics in Russia, Kazan, Russian Fed. Jun 29-July3, 2009, p.335.

330 Физико-химические основы металлургических процессов ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ПЕРЕРАБОТКИ ВЫСОКОЖЕЛЕЗИСТЫХ СУЛЬФИДНЫХ СВИНЦОВЫХ КОНЦЕНТРАТОВ Ахмедов М.М., Теймурова Э.А., Меликова И.Г.

Институт химических проблем Национальной Академии Наук Азербайджана, Az1143, Бакы-143, проспект Г.Джавида, 29, e-mail:chem@science.az, ITPCHT@itpcht.ab.az Комплексная переработка труднообогатимых высокопиритистых руд способствует вовлечению в производство новых сырьевых источ ников и расширению рудной базы цветной металлургии. Сульфидные свинцовые концентраты, используемые в наших исследованиях, были получены при флотации труднообогатимых пиритистых полиметалли ческих руд Филизчайского месторождения.

В укрупненно-лабораторных условиях получен качественный вы соко-железистый свинцовый агломерат1. Средний состав сырой агло мерацион-ной шихты, %: Pb =33,8;

Fe=15,10;

SiO2=8,7;

CaO=6,6;

S=9,3;

Cu=1,08;

Zn= 4,16. Восстановительная плавка полученного свинцового агломерата осуществлена в лабораторных условиях с ис пользованием конверсирован-ного природного газа в качестве восста новителя. Расчетный средний химический состав шлака следующий, % ZnO=10;

FeO=3842;

SiO2=21;

CaO=16. Средний химический состав полученного свинцового агло-мерата,%: Pb=36,4;

Fe=16,3;

Zn=4,3;

Cu=1,1;

Ag=1200г/т;

Bi=0,11;

SiO2=10,65;

CaO=5.2, Sобш =3,2;

Sсульфид =1,4. Нами установлена высокая эффективность восстановления высо кожелезистого свинцового агломерата конверсированным природным газом. Оптимальные условия процесса восстановления: температура 12000С, расход газа-восстановителя-1,51,8% от веса агломерата. В оптимальных условиях низкие потери свинца с железистым шлаком (1,67 1,78%) могут быть достигнуты при отношении CaO/SiO2 и кон центрации FeO в шлаке в пределах 0,790,84 и 37,740,5 вес. % соот ветственно. Возможность эффективной переработки Филизчайских свинцовых концентратов по предложенной технологии подтверждена результатами промышленных испытании переработки высокожелези стых сульфидных свинцовых концентратов способом шахтной восста новительной плавки2.

ЛИТЕРАТУРА 1. Ахмедов М.М., Теймурова Э.А., Наджафкулиев Н.А.Химические пробле мы,2004,1, 22.

2. Teymurova E.A., Akhmedov M.M., Melikova I.Q. XVIII Ulusal Kimya Konqresi, 2004, Kars, 120.

Заочные доклады ЭЛЕКТРОРАСТВОРЕНИЕ РЯДА ТУГОПЛАВКИХ МЕТАЛЛОВ ПРИ НЕСТАЦИОНАРНЫХ РЕЖИМАХ ПОЛЯРИЗАЦИИ Баешов А.Б., Баешова С.А., Иванов Н.С., Абдувалиева У.А., Конурбаев А.Е.

Институт органического катализа и электрохимии им. Д.В. Сокольского, 050010, Казахстан, г. Алматы, ул. Кунаева, 142, e-mail: tvoyaulibka@mail.ru В настоящее время внимание исследователей привлекают вопросы извлечения ценных элементов из вторичных минеральных ресурсов. В этом аспекте представляют интерес такие тугоплавкие металлы как титан, молибден и вольфрам. Однако, эти металлы являются очень стойкими к различным агрессивным средам, также анодно пассивны ми, поэтому возникают трудности при переработке отработанных ма териалов, в составе которых могут быть данные элементы. В этой свя зи нами исследовано электрохимическое поведение указанных метал лов при поляризации переменным током в водных растворах с целью рассмотрения возможности их растворения с последующим синтезом их соединений. Актуальность исследований в данной области элек трохимии вызвана потребностью важных отраслей промышленности в соединениях вышеуказанных металлов, на их основе создаются корро зионностойкие аппараты и приборы для электронной и космической техники. Нами проведены потенциодинамические исследования тита нового, молибденового и вольфрамового электродов в кислых, щелоч ных и нейтральных растворах, а также электролиз при различных ре жимах поляризации. Исследовано влияние различных параметров на участке активного растворения молибдена и вольфрама и установлено, что процесс анодного растворения указанных металлов протекает в диффузионном режиме и его скорость зависит от диффузии продуктов окисления через слой оксидов и от скорости их химического раство рения. Показано, что титан в водных растворах анодно не растворяет ся, т.к. происходит пассивация электрода.

Показано, что при анодной поляризации молибденового и вольф рамового электродов в щелочных средах постоянным током растворе ние протекает с более высокой скоростью, но напряжение при этом составляет 20 В, тогда как при поляризации переменным током оно не превышает 5 В, что приводит к экономии электроэнергии более чем в 4 раза.

На основании результатов исследований разработаны новые элек трохимические способы синтеза хлоридов трехвалентного и четырех валентного титана, парамолибдата аммония и вольфрамата натрия.

332 Физико-химические основы металлургических процессов ОПТИМИЗАЦИЯ ПРОЦЕССА ДЕФОСФОРАЦИИ ЛИСАКОВСКОГО ГРАВИТАЦИОННО-МАГНИТНОГО КОНЦЕНТРАТА Байкенов М.И.,а Кочегина Е.В.,а Мухтар А.А.,б Халикова З.С.,а Абсат З.Б.,а Каримова А.Б.,а Алдабергенова С.К.а а Карагандинский государственный университет им Е.А. Букетова 100018, Караганда, Муканова 41, е-mail: kochegina79@mail.ru б Химико-металлургический институт им. Абишева Бурожелезняковые руды Лисаковского, Аятского, Приаральского месторождений характеризуются относительно большим содержанием фосфора. В настоящее время все более актуальной становится пробле ма разработки технологии удаления фосфора из бурожелезняковых руд именно неметаллургическим путем.

Объектом исследования является Лисаковский гравитационно магнитный концентрат (ЛГМК). Для изучения процесса дефосфорации были проведены исследования в лабораторной вращающейся печи при оптимальных условиях: температура 700оС, концентрация углеводо родного восстановителя 0,75% (высоковязкая нефть месторождения Каражанбас), продолжительность пребывания ЛГМК в реакционной зоне 60 минут. В результате проведенных исследований было уста новлено, что в полученном сильномагнитном продукте содержание железа составило 54,17% и фосфора – 0,80%. Для повышения качества концентрата, огарок подвергался сухой магнитной сепарации. Выход магнитной фракции составил 85,6%, содержание железа – 57,70% и фосфора – 0,91%.

Для удаления фосфора полученный обожженный магнитный ога рок подвергли сернокислотному выщелачиванию в лабораторном трехкаскадном реакторе в следующих условиях: отношение Т:Ж = 1:5, плотность серной кислоты 1,015 г/см3, температура 30 оС, продолжи тельность выщелачивания 60 минут. В результате сернокислотного выщелачивания магнитного концентрата получен дефосфорированный продукт с содержанием фосфор – 0,21%, железа – 64,10%.

Изучено поведение основных элементов ЛГМК в процессах тер мической обработки с жидким углеводородным восстановителем (ЖУВ) и дефосфорации методами РФА, Мессбауэроской спектроско пии и локального рентгеноспектрального микроанализа.

Таким образом, на заключительной стадии термохимического обо гащения бурожелезнякового (концентрата) в результате обработки магнитного концентрата серной кислотой получен продукт с низким содержанием фосфора.

Заочные доклады ИССЛЕДОВАНИЯ СТРУКТУРЫ И МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ СПЛАВОВ Fe-Ni СО СВЕРХРАВНОВЕСНЫМ СОДЕРЖАНИЕМ АЗОТА Блинов В.М.,а Костина М.В.,а Андреев Ч.,б Блинов Е.В.,а Немов В.В.а а Учреждение Российской академии наук Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова РАН, Россия, Москва, 119991, Ленинский пр-т, 49, e-mail: mvk@imet.ac.ru б Институт металловедения «А. Балевски» Болгарской академии наук С использованием метода выплавки с противодавление азота получены микрослитки сплавов Fe – (4,5…34,0%) Ni – (0,020…0,268%) N. На основе ис следований микроструктуры и рентгенофазового анализа этих сплавов в ли том состоянии построена неравновесная фазовая диаграмма Fe-Ni-N (рис. 1).

Показано, что легирование сплавов Fe-Ni азотом приводит к увеличению N, количества аустенита и значительному твердорастворному упрочнению азотом, к смещению на указанной диаграмме + областей, +, в сторону меньших концентраций Ni. Сплав с 9% Ni и 0,24% N (содержащий в структуре ~97% М() + 3%), характеризуется максимальной твердостью (HV=433) среди исследо Ni, ванных Fe-Ni-N сплавов. Не легирован ный азотом сплав Fe-18Ni того же фазо- Рис. 1. Неравновесная фазовая вого состава имеет существенно более диаграмма литых сплавов Fe-Ni-N низкую твердость (HV=308).

Исследованы структура, фазовый состав и механические свойства дефор мированного сплава Fe-9%Ni-0,1%N. Слитки этого сплава весом 5 кг были по лучены в результате повышения растворимости азота в металле в 5 раз за счёт высокого (40 атм) давления азота над расплавом. Сплав после ковки или ковки с последующей закалкой и отпуском имеет хорошее сочетание высокой прочно сти (в=1114-1140 МПа), пластичности (=55-62%) и вязкости (KCU МДж/м2). Структура сплава после закалки и отпуска представляет собой пакет ный мартенсит с отдельными тонкими прослойками остаточного аустенита;

вы деления частиц избыточных фаз не обнаружены. По уровню прочности этот сплав со сверхравновесным содержанием азота превосходит в ~1,5 раза анало гичные применяющиеся в криогенной технике углеродистые стали типа 0Н9. С учётом высокой прочности при 20оС и повышенной ударной вязкости при 196оС сплав Fe-9%Ni-0,1%N перспективен для замены сталей типа 0Н9 при из готовлении высоконагруженных конструкций, работающих при криогенных температурах.

Работа выполнена при финансовой поддержке Программы Президиума РАН.

334 Физико-химические основы металлургических процессов ИССЛЕДОВАНИЕ ПОВЕРХНОСТНОЙ ДИФФУЗИИ АДСОРБИРОВАННЫХ ИОНОВ КИСЛОРОДА НА ПЛАТИНОВОМ ЭЛЕКТРОДЕ Ватолина Н.Д., Ватолин А.Н.

Уральский федеральный университет им. первого Президента России Б.Н. Ельцина, 620002, г. Екатеринбург, ул. Мира, 19, e-mail: mtpro@mtf.ustu.ru Исследована кинетика окислительно-восстановительных процес сов с участием ионов кислорода натрий боросиликатного расплава на платиновом электроде. Платина является одним из наиболее инертных металлов, подходящих в качестве электрода для изучения подобных процессов, несмотря на установленную в ряде работ1-3 возможность ее электрохимического растворения в ионных расплавах.

Количественно оценено влияние температуры, состава электроли та и газовой фазы на скорость окисления ионов кислорода. При описа нии кинетики изучаемых процессов в стационарных и нестационарных условиях учтена замедленность радиальной поверхностной диффузии адсорбированных однозарядных ионов кислорода Oадс по поверхности платины. Получены кинетические уравнения, связывающие скорость изучаемых электрохимических процессов с потенциалом электрода, его адсорбционными свойствами, температурой и другими физико химическими характеристиками системы.

Выявлена эквивалентная электрическая схема изучаемых окисли тельно-восстановительных процессов, включающая импеданс ради альной поверхностной диффузии и адсорбционную ёмкость. Метода ми нелинейной регрессии по опытным данным найдены значения ад сорбционной ёмкости платины в боросиликатных расплавах в широком интервале электродных перенапряжений и температур в ней тральной и окислительной атмосфере.

ЛИТЕРАТУРА 1. Кондратьев Ю.Н., Максимов Н.Н. Изв.вузов, Химия и химическая техноло гия, 1973, 16, 4, 515.

2. Кутвицкий В.А., Скориков В.М., Воскресенская Е.Н. Изв. АН СССР. Неорг.

материалы, 1979, 15, 10, 1844.

3. Мечев В.В., Кутвицкий В.А., Шиманский А.Ф. Металлы, 1982, 3, 40.

Заочные доклады КИНЕТИКА И МЕХАНИЗМ ПРОЦЕССА ХЛОРИРОВАНИЯ ОКСИДА АЛЮМИНИЯ В ПРИСУТСТВИИ ТВЕРДОГО ВОССТАНОВИТЕЛЯ Ветчинкина Т.Н., Лайнер Ю.А.

Учреждение Российской Академии Наук Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова РАН 119991, Москва, Ленинский проспект 49, е-mail: tvetchinkina@yandex.ru Скорость хлорирования имеет большое значение при определении оптимальных условий процесса и расчета аппаратов, в которых проис ходят физико-химические превращения. С этой целью изучена кине тика хлорирования различных видов Al2O3, полученных разложением кристаллогидратов сульфата, хлорида, нитрата алюминия и его гид ратных форм.1 Взаимодействие оксида алюминия с хлором в присут ствии твердого восстановителя изучалась в поли- и изотермических режимах.


Значения кинетических параметров хлорирования определя лись на основании теории абсолютных скоростей реакций из основно го уравнения кинетики K = kT/h eS*/R e-H*/(RT) 2. Поверхность оксида алюминия в энергетическом соотношении неоднородна. Начало взаи модействия происходит на поверхностно-активных центрах, основную роль в создании которых играют апротонные центры, образованные тетра- и октаэдрически координационно ненасыщенными ионами алюминия и окружающими их ионами кислорода. В интервале темпе ратур 800-900 оС, как установлено экспериментальным и расчетным путем, реакция хлорировании протекает в кинетическом режиме. Сле довательно, для всех прочих сопутствующих реакций в системе при меняется принцип стационарного течения процесса, т.е. все они про текают достаточно быстро, кроме лимитирующей – распада поверхно стного комплекса, образованного за счет донорно-акцепторных связей оксида алюминия с активными частицами: CCl2, CCl3, COCl, Cl-Cl и последующим выходом в газовую фазу термодинамически стабильных веществ. ЛИТЕРАТУРА 1. Ветчинкина Т.Н. Фазовые превращения при термообработке гидроксидов и кристаллогидратов алюминия. / Химическая технология, том 10, № 6,2009,С.342-349.

2. Розовский А.Я. Кинетика топохимическмх реакций. – М.: Химия, 1974, с. 96.

3. Ветчинкина Т.Н. Кинетические особенности процесса хлорирования оксида алюминия в присутствии твердого восстановителя. // Технология металлов № 5, 2010, С. 6-14.

336 Физико-химические основы металлургических процессов ПОЛУЧЕНИЕ НОВЫХ МЕТАЛЛОУГЛЕРОДНЫХ МАТЕРИАЛОВ НА ОСНОВЕ ТЕХНЕЦИЯ И РЕНИЯ Герман К.Э., Марук А.Я., Перетрухин В.Ф., Обручникова Я.А., Григорьев М.С.

Учреждение Российской Академии наук Институт физической химии и электрохимии им. А.Н. Фрумкина РАН, 119991, Москва, Ленинский проспект 31, e-mail: german@ipc.rssi.ru Разработаны методы получения новых металлоуглеродных материа лов на основе полученных недавно новых соединений технеция и рения с органическими катионами различных групп, перспективных с точки зре ния получения технеция в виде металла или карбида [1-3]. Независимыми методами (термодериватография, термохроматомасс-спектрометрия, дифференциальная сканирующая калориметрия) изучены их термические свойства. Предложены новые исходные соединения и составы и разрабо таны методы введения в термолизуемые фазы повышенных концентра ций активного углерода с получением карбидных фаз технеция, а также новых фаз металлического Тс с малым содержанием углерода, отличаю щихся улучшенными физическими характеристиками, упрощающими приготовление мишеней для трансмутации.

Соединения пертехнетатов с иниевыми катионами (гексаметилени миний, пентаметилениминий, морфолиний, трифенил-гуанидиний и др.) отличаются от ранее изученных соединений ониевой группы легкостью разложения в инертной атмосфере (аргон или гелий) и образованием де фицитного по углероду карбида технеция (пр.гр. Fm3m, a = 3,98 ). Со став карбида может быть представлен как TcC1-x где 0,61 x 0,85 зави сит от скорости продувки реактора инертным газом. Изучен механизм образования метастабильной орторомбической модификации металличе ского технеция при введении в него 1-2 % углерода. Исследование мик ротвердости TcC1-x [2] не подтвердило гипотезу о его экстре-мальном значении, выдвинутую в [4].

При восстановлении пертехнетатов тетраалкиламмония или гексаме тилениминия в соляной кислоте получены соединения с удвоенным со держанием атомов углерода в расчете на атом Тс, из которых путем тер молиза получены фазы Тс-С со значительно повышенным отношением С/Тс. При восстановлении пертехнетатов тетраалкиламмония в соляной кислоте в автоклаве в атмосфере водорода получены полиядерные кла стерные соединения. Эти соединения, разлагающиеся при температурах 370-400 oC в инертной атмосфере эпитаксически с образованием метал лического Тс.

Впервые предложен метода синтеза карбида рения, основанный на Заочные доклады промежуточном образовании нанодисперсных фаз Re-C при термолизе перрената трифенилгуанидиния [2-3,6]. Карбид рения кристаллизуется в кубической сингонии, а = 5.095, пр.гр. Pm3m, и изоструктурен ря ду карбидов лантанидов (типа Ho3C), а также Fe4N.

ЛИТЕРАТУРА 1. Герман К.Э., Попова Н.Н., Тарасов В.П., Перетрухин В.Ф., Тананаев И.Г.

Российский химический журнал, 2010, 54, 40.

2. K.E. German, V.F. Peretrukhin, K.N. Gedgovd et all. Journ.Nucl.Radiochem.

Sci. 2005, 6, 211.

3. German. K.E. Nuclear Medicine and Biology, 2010, 37, 687.

4. Yang Xu Wang. Phys. Stat. Sol., 2008, 2, 126.

5. Марук А.Я., Григорьев М.С., Герман К.Э. Координационная химия, 2010, 36, 381.

6. Марук А.Я., Григорьев М.С., Герман К.Э. Координационная химия, 2011, 37, 585.

Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ, проект 09-03-00017.

338 Физико-химические основы металлургических процессов ПРОИЗВОДСТВО МЕДИ ИЗ ВТОРИЧНОГО СЫРЬЯ Губин А. Ф., Гусев В. Ю., Колесников В. А., Ильин В.И.

Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева, 125047, г. Москва, Миусская площадь 9, e-mail: gubin53@mail.ru К техногенным отходам относятся отработанные аммиачные рас творы травления печатных плат. Для регенерации таких растворов и получения металлической меди предложена гидрометаллургическая схема, отображаемая следующими уравнениями:

I. Травление меди а) 2Cu0мет. + 2Cu(NH3)4CI2 4Cu(NH3)2CI;

б) 4Cu(NH3)2CI + O2 + 4NH4OH + 4NH4CI 4Cu(NH3)4CI2 + 6H2O.

Суммарное уравнение:

2Cu0мет.+O2+4NH4CI + 4NH4OH 2Cu(NH3)4CI2 + 6H2O (1);

II. Экстракция – реэкстракция а) 4HR(орг.) + 2Cu(NH3)4CI2 + 4H2O 2CuR2(орг.) + 4NH4CI + 4NH4OH б) 2CuR2 (орг.) + 2H2SO4 2CuSO4 + 4HR(орг.) Суммарное уравнение:

2Cu(NH3)4CI2 + 4H2O + 2H2SO4 4NH4CI + 4NH4OH + 2 CuSO4 (2);

Ш. Электролиз а) катод: 2CuSO4 + 4e 2Cu0кат. + 2SO42-;

б) анод: 2H2O – 4e O2 + 4H+ Суммарно уравнение:

2CuSO4 + 2H2O 2Cu0кат. + O2 + 2H2SO4 (3);

При суммировании реакций 1-3 окончательно получим:

Cu0мет. Cu0кат. (4).

Если промежуточные реакции не осложнены, то процесс получе ния катодной меди сопровождается регенерацией всех компонентов исходного раствора. Опыты показали, что последнее определяется свойствами разработанного для этих целей экстрагента ДХ-510А. Но вый реактив обладает исключительной селективностью к ионам меди и хорошими кинетическими характеристиками образования и разру шения металлоорганического комплекса. Это определило возможность использования экстракционных аппаратов центробежного типа и про вести испытания технологии. ЛИТЕРАТУРА 1. Губин А.Ф., Гусев В.Ю., Колесников В.А., Ильин В.И. Оборонный комплекс – научно-техническому прогрессу России, 2010, 3, 72-74.

Заочные доклады ВЫДЕЛЕНИЕ ТОКОПРОВОДЯЩИХ НИТЕЙ В УГЛЕГРАФИТОВЫХ КОМПОЗИТАХ, ПРОПИТАННЫХ МЕДНЫМИ СПЛАВАМИ Гулевский В.А., Мухин Ю.А.,а Колмаков А.Г., Антипов В.И., Виноградов Л.В.б а Волгоградский государственный технический университет, 400131, Волгоград, проспект Ленина, 28, e-mail: yuramukhin@rambler.ru б Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова РАН, 119991, Москва, Ленинский проспект, Одним из перспективных направлений получения новых материа лов является создание композиционных материалов «углеграфит – ме талл». Рассмотрен способ получения композитов подобного рода про питкой углеграфитовых каркасов расплавами различных металличе ских сплавов. В результате разрабатываемые композиты получают свойства углеграфита (высокие антифрикционные свойства, устойчи вость при высоких температурах, химическая стойкость и т.д.), и свойства металлов (высокие механическая прочность, пластичность, электро- и теплопроводность).1, В результате исследований было обнаружено, что в устройстве для пропитки, в результате совместного действия давления и температуры происходит выделение токопроводящих нитей при взаимодействии расплава на основе меди и фосфора, легированного поверхностно активными элементами за время получения композита с углеграфито вым каркасом.3,4 При этом поперечный размер сквозных прожилок из меди чистотой 98,0-99,0% составляет 8 мкм.

ЛИТЕРАТУРА 1. Костиков В.И., Варенков А.Н. Взаимодействие металлических расплавов с углеродными материалами. – М.: Металлургия, 1981. – 184 с.

2. Найдич Ю.В. Контактные явления в металлических расплавах. – Киев: Нау кова думка, 1972. – 196 с.

3. Гулевский В.А., Мухин Ю.А., Загребин А.Н., Пожарский А.В. Влияние леги рующих элементов на смачивание углеграфита медными сплавами // Заготови тельные производства в машиностроении, 2009. – №6. – С. 45-48.

4. Гулевский В.А., Загребин А.Н., Мухин Ю.А., Пожарский А.В. Применение давления для получения литых композиционных материалов методом пропитки // Заготовительные производства в машиностроении, 2010. – №6. – С. 3-8.

340 Физико-химические основы металлургических процессов ТЕРМОДИНАМИКА ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ОКСИДОВ ЖЕЛЕЗА C ОКСИДОМ УГЛЕРОДА (II) Демидов А.И., Маркелов И.А.

Санкт-Петербургский государственный политехнический университет, 195251, Санкт-Петербург, Политехническая, 29, e-mail: markelov.i.a@gmail.com Проведенные термодинамические расчеты показывают, что если в качестве оксида железа (II) брать стехиометрическое соединение FeO, то получаемые зависимости равновесной молярной доли оксида угле рода (II) в газовой фазе от температуры для реакций (1) и (2) не согла суются с экспериментальными данными1 (рис. 1):

Fe3O4 + CO = 3FeO + CO2 (1) FeO + CO = Fe + CO2 (2) 0.25Fe3O4 + CO = 0.75Fe + CO2 (3) Реакция (3) протекает при температуре ниже 843 К.

Если допустить, что состав вюстита в равновесии как с железом, так и с магнетитом отвечает формуле Fe0.947O, а уравнения реакций (1) и (2) записать следующим образом2:

1.202 Fe3O4 + CO = 3.807Fe0.947O + CO2 (1') Fe0.947O + CO = 0.947Fe + CO2 (2'), то получаемые результаты хорошо согласуются с экспериментом (рис. 1).

Рис. 1. Зависимости равновесной молярной доли оксида углерода (II) в газовой фазе x (CO) (мол. доля) для реакций (1), (1'), (2), (2') и (3) от температуры T (K). Экспери ментальные данные: () – реакция восстановления магнетита до вюс тита;


(+) – реакция восстановления вюстита до железа.

ЛИТЕРАТУРА 1. Доменное производство: Справ. изд. в 2 т. Т. 1. Подготовка руд и доменный процесс / Под ред. Е.Ф. Вегмана. М.: Металлургия, 1989. 469 с.

2. Клименко В.А., Токарев Л.С. Основы физики доменного процесса. Челя бинск: Металлургия, Челябинское отделение, 1991. 288 с.

Заочные доклады ИОННАЯ ФЛОТАЦИЯ ГОЛЬМИЯ (3+) ИЗ НИТРАТНО-ХЛОРИДНЫХ СРЕД Джевага Н.В., Лобачева О.Л., Чиркст Д.Э.

Санкт-Петербургский государственный горный институт им. Г.В. Плеханова (технический университет), 199106,Санкт-Петербург, ВО, 21 линия, д. 2, е-mail: dzhevaga331@mail.ru При ионной флотации РЗМ не наблюдается высоких коэффициен тов разделения.1 Добавление хлоридов концентрацией 0,1-0,15 М по вышает коэффициент разделения Ce/Y от 1,5 до 14.2 Поэтому пред ставляет интерес изучение влияния хлорид-ионов на процесс ионной флотации.

Рис. 1. Зависимость коэффициента распределения гольмия (3+) от рН в нитратной среде при исход ной концентрации гольмия 0,001 М При концентрации хлоридов 0 и 0,01 моль/л коэффициент распре деления не изменяется и равен 24. При концентрации хлорид-ионов 0,05 моль/л флотация подавляется. Добавление хлоридов не влияет на смещение рН извлечения, но повышает коэффициент разделения. При концентрации NaCl = 0,01 M коэффициент разделения Ho/Ce возрос с 2,16 до 11,55 при рН=6,2, а Ho/Sm – с 3,88 до 34,18 при рН=7,4.

ЛИТЕРАТУРА 1. Чиркст Д.Э., Лобачева О.Л., Берлинский И.В., Извлечение и разделение ио нов Се+3 и Y+3 методом ионной флотации, ЖПХ, Т.82, № 8, 2009, с.1273-1276.

2. Чиркст Д.Э., Литвинова Т.Е., Старшинова В.С., Луцкий Д.С. Экстракция церия (III) и иттрия (III) нафтеновой кислотой из хлоридных сред, Записки Горно го института. 2006. Т. 169. с. 204-208.

Работа выполнена согласно проекту № 2.1.1./973 АВЦП Министерства обра зования и науки РФ «Развитие научного потенциала высшей школы (2009-2010)»

и по программе Президента РФ «Ведущие научные школы» НШ-6291.2010.3.

342 Физико-химические основы металлургических процессов ВЛИЯНИЕ СРЕДЫ СПЕКАНИЯ НА ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ЖЕЛЕЗА РАЗЛИЧНОЙ СТЕПЕНИ ЧИСТОТЫ, ПОЛУЧЕННОГО КЕРАМИЧЕСКИМ МЕТОДОМ Дорогина Г.А., Балакирев В.Ф.

Институт металлургии Уральского отделения Российской Академии Наук, 620016 Екатеринбург, Амундсена, 101, e-mail: ga-dorogina@yandex.ru Каждый природный материал несет в себе некоторый процент примесей, многие из которых удаляются путем отжига в восстановительных или инерт ных средах. С другой стороны, сама среда спекания оказывает влияние на многие характеристики материалов. В работе исследовались свойства трина дцати материалов из порошков железа, диапазон изменения химического со става примесей которых находился в пределах: Сr- 00,5;

V- 00,85;

C 00,74;

P- 01,16;

Si- 01,76;

Al- 00,52;

Ni- 02,36;

S- 00,75;

Mn- 05, вес.%. Средние значения свойств образцов N с квадратичными отклонениями каждой характеристики от среднего ее значения, а также коэффициент ста тистического критерия Т, равный N/, показаны в таблице.

Таблица. Средние значения свойств материалов на основе железа, спеченных в различных средах водород вакуум азот + 4%Н Свойство значение Т значение Т значение Т Плотность, г/см3 6.5 0.4 16 6.6 0.4 16 6.6 0.4 Намагничен ность насыще ния • 10-4 А/м 139 11 12 138 14 10 139 11 Коэрцитивная 351 116 3 275 106 3 569 134 сила, А/м Удельное электросопро тивление, • 23 7 3 22 8 3 20 5 Ом•м Прочность на 156 73 2 207 50 4 231 74 изгиб, МПа Твердость, НВ 60 11 6 60 11 6 73 11 Сравнение коэффициентов статистического критерия Т позволяет оп ределить характер влияния атмосферы спекания на конкретные свойства.

Как видно из табл., для магнитомягких материалов на основе железа наи лучшей средой спекания является вакуум (наименьшие значения коэрци тивной силы), а для увеличения механических свойств, материалы следует спекать в атмосфере азотного газа (повышаются твердость и прочность).

При этом, критерий Т выше для коэрцитивной силы и твердости при спе кании в азоте + 4%Н2, что свидетельствует о большем влиянии этой атмо сферы на указанные характеристики.

Заочные доклады ВЛИЯНИЕ НАНОДИСПЕРСНОЙ ВОЛЬФРАМ-УГЛЕРОДНОЙ КОМПОЗИЦИИ НА СТРУКТУРУ СПЛАВА НА ОСНОВЕ Ni3Al Дубцов Ю.Н., Зорин И.В., Соколов Г.Н., Лысак В.И.

Волгоградский государственный технический университет, 400131, пр-т Ленина, 28, e-mail: dubcow@mail.ru Одним из путей получения более легких жаропрочных материалов с интерметаллидной основой является модифицирование их структуры небольшим количеством наноразмерных частиц тугоплавких химиче ских соединений [1, 2], имеющих превосходную термическую стабиль ность в условиях дуговой и электрошлаковой сварки и наплавки [3].

Выполненными исследованиями установлено, что наплавленный электрошлаковым способом металл характеризуется крупнозернистой структурой '-твердого раствора. По границам дендритов Ni3Al распо ложены микрокарбиды вольфрама разных структурных модификаций, выделившиеся в процессе кристаллизации из расплава. В близлежа щих к микрокарбидам участках зафиксированы частицы с размером около 150 нм, происхождение которых может быть связано с агреги рованием нескольких карбидов вольфрама различного химического состава, идентифицировать которые с помощью энергодисперсионно го анализа не удается по причине низкого спектрального разрешения.

Такая морфология карбидных выделений способствует формированию композитной структуры металла.

Структура металла на основе Ni3Al, наплавленного дуговым спосо бом в гелии, представляет собой дендритообразный твердый раствор на основе '-фазы, ориентированный в направлении теплоотвода. При ана лизе результатов электронной и зондовой микроскопии в структуре на плавленного металла выявлено небольшое количество оплавленных ни келевых гранул размером до 3 мкм и многочисленные плотно располо женные ультрадисперсные вторичные выделения вт'-Ni3Al размером до 0,6-1,5 мкм. Очевидно, что частицы нанодисперсного монокарбида вольфрама обусловливают интенсификацию выделения ультрадисперс ных вторичных фаз вт'-Ni3Al, что может способствовать повышению высокотемпературных свойств наплавленного металла.

ЛИТЕРАТУРА 1. Каблов Е.Н. Вестник Московского университета. Серия 2. Химия, 2005, Т.

46/3, С. 155–167.

2. Поварова К.Б. и др. Металлы, 2011, 1, C. 55–64.

3. Соколов Г.Н. и др. Физика и химия обработки материалов, 2009, 6, С. 41–47.

Работа выполнена при финансовой поддержке государственного контракта Минобрнауки № 16.740.11.0017.

344 Физико-химические основы металлургических процессов ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ПРОЦЕССОВ АВТОКЛАВНОГО ВЫЩЕЛАЧИВАНИЯ ЛЕЙКОКСЕНОВОГО КОНЦЕНТРАТА С УЧАСТИЕМ ГИДРОКСИДА КАЛЬЦИЯ Заблоцкая Ю.В., Садыхов Г.Б., Анисонян К.Г., Копьев Д.Ю.

Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова РАН, Россия, 119991, г.Москва, Ленинский проспект, 49, e-mail: nboxclear@gmai.com Нефтеносные кремнисто-титановые песчаники Ярегского место рождения представляют собой весьма оригинальное рудное сырье.

Лейкоксеновые концентраты, полученные при обогащении руд, отли чаются повышенным содержанием кремнезема (до 40-45% SiO2). Со держание TiO2 в концентрате колеблется в пределах 45–50%. В кон центратах около половины кремнезема представлено тонкодисперс ном кварцем, сросшимся с рутилом внутри зерен лейкоксена, а остальная часть – отдельными зернами кварца.

Проводились исследования по разработке процесса обескремнива ния зерен лейкоксена путем связывания тонкодисперсного кварца в силикат кальция при автоклавном выщелачивании концентрата с уча стием Ca(OH)2. Для ускорения взаимодействия между SiO2 и Ca(OH) в качестве катализатора использовали NaOH. Работа проводилась как на исходном лейкоксеновом концентрате, так и на продуктах его обо гащения после магнетизирующего обжига (в области 900-1300оС). В условиях обжига имеет место частичное фазовое превращение кварца в кристобалит, отличающийся высокой активностью.

Следует отметить, что химические реакции, протекающие в усло виях автоклавного выщелачивания лейкоксенового концентрата, отли чаются разнообразием и могут сопровождаться одновременным про теканием ряда побочных реакций с образованием силикатов кальция сложного состава, алюмосиликатов натрия и других соединений. Для оценки вероятности протекания тех или иных реакций проводили тер модинамический анализ.

В результате расчетов были определены значения энергии Гиббса и константы равновесия в интервале температур 373-673К. На основе полученных данных было показано, что в рассматриваемых условиях автоклавного выщелачивания наиболее вероятно образование CaSiO3. В случае недостатка гидроксида кальция (Ca(OH)2:SiO2=2:3) в системе возможно образование Ca2Si3O5·2,5H2O, а при его избытке (Ca(OH)2:SiO2=2:1) – Ca2SiO4 и незначительного количества (2CaO)·SiO2·1,17H2O. Следует отметить, что полиморфное превра щение кварца в кристобалит благоприятно сказывается на связыва ние SiO2 в CaSiO3.

Заочные доклады ВЫДЕЛЕНИЕ ТИТАНАТНЫХ ПРОДУКТОВ ИЗ ТИТАНО-МАГНЕТИТОВЫХ ШЛАКОВ В КАЧЕСТВЕ ИСКУССТВЕННОГО ТИТАНОВОГО СЫРЬЯ Зеленова И.М., Морозов А.А.

Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова Российской Академии Наук, 119991, Москва, Ленинский проспект 49, e-mail: irizeleno@yandex.ru Титаномагнетитовые руды и концентраты являются крупным по тенциальным сырьем для производства титановой продукции, тре бующим освоения специальных технологий. Одним из перспективных способов в этом направлении может стать обогащение титановых шлаков, характеризующихся пониженным содержанием титана, вы плавляемых из титаномагнетитовых концентратов.

Извлечение искусственных титановых минералов из подобных шлаков может быть осуществлено физико-химическими способами после их предварительной подготовки, заключающейся в укрупнении зерен титанатных фаз и разупрочнении границ срастания их с со стек ловидной матрицей.1 Повысить качество титанового шлака предлага ется также его рутилизацией с последующим выделением рутилового продукта, содержащего не менее 70% диоксида титана.

В лабораторных условиях исследованы процессы подготовки шла ков от плавки титаномагнетитовых концентратов месторождений Хи бинского и Гремяха-Вырмес. Рутилизация шлаков осуществлялась методом твердофазного окислительного обжига с модификатором (пентаксид фосфора), спо собствующим кристаллизации аморфной силикатной фазы шлака. С целью определения оптимальных условий рутилизации изучены меха низм и кинетика процесса окисления шлака.

Предложены возможные технологические схемы переработки ти таномагнетитовых концентратов с получением обогащенного титаном продукта.

ЛИТЕРАТУРА 1. Зеленова И.М., Резниченко В.А. Ресурсы.Технологии.Экономика. 2005. 5. 2-14.

2. Морозов А.А. Цветные металлы. 2002, 1. 92-95.

Работа выполнена в рамках Программы ОХНМ-05 по проекту 01-01.

346 Физико-химические основы металлургических процессов ОКИСЛИТЕЛЬНОЕ АВТОКЛАВНОЕ ГИДРОЛИТИЧЕСКОЕ ОСАЖДЕНИЕ ЖЕЛЕЗА ИЗ СУЛЬФАТНЫХ РАСТВОРОВ Китай А.Г.,а Брюквин В.А.,а Больших А.О.,а Корнеев В.П.,а Дьяченко В.Т.,б Макаренкова Т.А.,а Сиротинкин В.П.а а Учреждение Российской академии наук Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова РАН, 119991, Москва, Ленинский проспект, e-mail: brukvin@imet.ac.ru б ОАО «ГМК «Норильский никель», 125009, Москва, Вознесенский переулок, 22/ Организация технологической эффективности регенерации и эко логической безопасности утилизации железосодержащих сернокислых растворов гидрометаллургической переработки сульфидного медно никелевого минерального сырья определяется необходимостью обес печения максимального вывода из них железа в кеки в виде гематита ( – Fe2O3). Для практического решения поставленной задачи исследовалось влияние условий и параметров автоклавного окисления (373К-473К) модельных растворов ферросульфата железа (10-40 г/дм3) на степень их гидролиза с оценкой гранулометрического и фазового состава осадков и содержания в них серы.

Результаты мессбауэровской спектроскопии и рентгенофазового анализа показали, что увеличение температуры до 453 – 473К позволя ет получать гематит. При более низких температурах основной фазой осадков является гетит. Увеличение температуры приводило к увели чению степени гидролиза железа и снижению содержания в осадке се ры. Осадки с более крупным размером частиц 10-15 мкм образовыва лись из исходных растворов содержащих 10 г/дм3 железа (II), а из бо лее богатых исходных растворов (~40 г/дм3 Fe(II)) размер частиц осадков составляет 1,5 – 6,0 мкм. Температура практически не влияла на крупность осадков.

ЛИТЕРАТУРА 1. Набойченко С.С., Шнеерсон Я.М., Колашникова М.И., Чугаев Л.В. Авто клавная гидрометаллургия цветных металлов. Екатеринбург;

ГОУ ВПО УГТУ УПИ, 2009. Т.2 612с.

Заочные доклады СОЛЬВОМЕТАЛЛУРГИЯ В ПЕРЕРАБОТКЕ НЕТРАДИЦИОННОГО ТИТАНО-РЕДКОМЕТАЛЛЬНОГО СЫРЬЯ И ТЕХНОГЕННЫХ ПРОДУКТОВ МЕДНО-НИКЕЛЕВОГО ПРОИЗВОДСТВА Копкова Е.К., Громов П.Б., Муждабаева М.А., Щелокова Е.А, Кадырова Г.И.

Учреждение Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья им. И.В. Тананаева Кольского научного центра РАН 184209 Мурманская обл., г. Апатиты, Академгородок, д.26 а, Россия e-mail: kopkova@chemy.kolasc.net.ru Сольвометаллургия представляет собой одно из направлений со вершенствования способов переработки минерального и техногенного сырья. Метод позволяет совмещать разложение твердого продукта с селективным выделением целевых компонентов в экстракт [1].

Рассмотрена возможность применения сольвометаллургического метода к переработке нетрадиционного редкометального сырья (пе ровскита и титаномагнетита), а также техногенных продуктов (конвер терных шлаков медной плавки и железистых кеков) действующего медно-никелевого производства. Для неводного разложения были ис пользованы высокомолекулярные одноатомные алифатические спирты и нейтральные фосфорорганические соединения (трибутилфосфат, гексаран), насыщенные минеральными кислотами. Однократный кон такт твердого продукта с неводным растворителем при незначитель ных временных, температурных и расходных показателях приводил к его разложению, селективному переходу в экстракт редких или цвет ных металлов и получению монопродуктов, удобных для последую щей переработки. ИК-спектроскопические исследования экстрактов подтвердили реализацию гидратно-сольватного механизма экстракции и отсутствие структурных изменений органического растворителя в многократных циклах «разложение-экстракция-реэкстракция».

ЛИТЕРАТУРА 1. Чекмарев А.М. Сольвометаллургия – перспективное направление металлур гии редких и цветных металлов.– М.: ЗАО « издательство Атомиздат», 2004. – 190 с.

Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ, проект № 09-08-98800.

348 Физико-химические основы металлургических процессов ГИДРОХЛОРИДНАЯ ЭКСТРАКЦИОННАЯ ПЕРЕРАБОТКА ХИБИНСКОГО ТИТАНОМАГНЕТИТОВОГО КОНЦЕНТРАТА Копкова Е.К., Громов П.Б., Щелокова Е.А.

Учреждение Российской академии наук Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья им. И.В. Тананаева Кольского научного центра РАН 184209 Мурманская обл., г. Апатиты, Академгородок, д. 26а, Россия e-mail: kopkova@chemy.kolasc.net.ru Титаномагнетитовый концентрат Кольского полуострова является комплексным железотитаноредкометалльным сырьем, содержащим ванадий. Традиционно титаномагнетитовые руды перерабатываются пирометаллургическими методами с получением титанованадиевых шлаков. Наряду с ними возрастающее значение приобретают менее энергоемкие гидрометаллургические способы переработки, основан ные на разложении железотитановых концентратов минеральными ки слотами.

Изучена возможность гидрометаллургической переработки тита номагнетитового концентрата (ТМ) Хибинского месторождения путем разложения его в растворах хлороводородной кислоты с последующим разделением компонентов раствора методом жидкостной экстракции.

С применение метода факторного планирования эксперимента и рассчитанных уравнений регрессии показано влияние основных пара метров процесса (СHCl, соотношения Т:Ж, температуры и продолжи тельности вскрытия, крупности помола ТМ, добавки окислителя, аэрации воздухом) на степень разложения ТМ и извлечение ценных компонентов с их разделением в отдельные фракции. Определены ус ловия низкотемпературного хлороводородного разложения ТМ с из влечением более 99% железа и 98 % ванадия в фильтрат при концен трировании более 80% титана в остатке.

Применение для экстракционной переработки фильтрата ТБФ по зволяет получать железосодержащий концентрат, содержащий более 95% железа, и титанованадиевый продукт, содержащий до 4.2% вана дия, которые могут быть использована в сталеплавильном производст ве в качестве легирующих добавок для получения высококачествен ных чугунов и сталей.

Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ, проект № 09-08-98800.

Заочные доклады ВЛИЯНИЕ РАЗЛИЧНЫХ ФАКТОРОВ НА ТЕРМИЧЕСКУЮ УСТОЙЧИВОСТЬ ДИОКСИДА МАРГАНЦА (MnO2) Левашова В.И.,а Майстренко В.Н.,б Казакова Е.В.а а Стерлитамакская государственная педагогическая академия им. Зайнаб Биишевой, 453103, Республика Башкортостан, Стерлитамак, проспект Ленина 49, e-mail: linycik@inbox.ru б Башкирский государственный университет, 450074, Республика Башкортостан, Уфа, ул. Фрунзе, В последнее время интерес исследователей вызывают термические превращения кислородных соединений Mn1. Известно2, что пиролюзит (MnO2) при нагревании превращается в MnO через образование Mn2O и Mn3O4. При этом оксид марганца (IV) (MnO2) переходит последова тельно в оксид марганца (III) (Mn2O3) и Mn3O4, а затем в оксид мар ганца (II) (MnO), т.е. соотношение Mn : O изменяется от 1 : 2 до 1 : 1.

Температуры перехода MnO2 в Mn2O3 различны для разных модифи каций MnO22. В этой связи представляет интерес изучение влияния различных факторов на термическую устойчивость соединений мар ганца с кислородом, как в индивидуальном соединении оксида мар ганца (IV) (MnO2), так и в карбонатной марганцевой руде.

Нами проведены исследования термического превращения чистого MnO2, в смеси с оксидом кальция (CaO) и карбонатной марганцевой руды, содержащей MnO2 и Mn2O3. Обжиг проводили в интервале тем ператур 300 – 1000 0C в течение 1 – 4 часов на воздухе, в инертной, кислородной и восстановительной средах. Показано, что процесс тер мического превращения чистого MnO2 соответствует изобаре диссо циации, описанной Позиным М.Е.2, тогда как MnO2 в смеси с CaO ус тойчив в интервале температур 300 – 940 0C. В карбонатной марганце вой руде соотношение атомов Mn : O составляло 1 : 2 и 1 : 1,5, после прокалки в интервале температур 300 – 1000 0C продолжительностью 1 – 4 часа соотношение атомов Mn : O сохранилось (1 : 2 и 1 : 1,5).

В результате исследований установлено, что при нагревании до 1000 0C MnO2 и Mn2O3 в присутствии CaO в воздушной, инертной, ки слородной и восстановительной средах диссоциация оксидов марганца не наблюдается.

ЛИТЕРАТУРА 1. Головкин Б.Г., Базуев Г.В. ЖОХ., 2010, Т. 80, Вып. 2, 187.

2. Позин М.Е. Технология минеральных солей (удобрений, пестицидов, про мышленных солей, окислов и кислот). Ч. 1. – Ленинград: Химия, 1974. – 792с.

350 Физико-химические основы металлургических процессов ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ОТХОДОВ ХИМИЧЕСКИХ ПРОИЗВОДСТВ ОАО «СОДА» И ОАО «КАУСТИК» ДЛЯ ОБОГАЩЕНИЯ ОБЕДНЕННЫХ МАРГАНЦЕВЫХ РУД УЛУ-ТЕЛЯКСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ Левашова В.И.,а Майстренко В.Н.,б Мавлютова Р.Ж.а а Стерлитамакская государственная педагогическая академия им. Зайнаб Биишевой, 453103, Республика Башкортостан, Стерлитамак, проспект Ленина 49, e-mail: biohima@mail.ru б Башкирский государственный университет,450074, Республика Башкортостан, Уфа, ул. Фрунзе, Известны способы выщелачивания марганца из марганцевых руд раствором серной кислоты в токе сернистого ангидрида1 либо смесью серной и сернистой кислот2, а также абгазной соляной кислотой3.



Pages:     | 1 |   ...   | 7 | 8 || 10 | 11 |   ...   | 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.