Виявлення особливостей структурно-фазових перетворень при переробці відходів металургії легованих тугоплавкими елементами
DOI:
https://doi.org/10.15587/1729-4061.2020.214826Ключові слова:
оксидні техногенні відходи, окалина легованих сталей, відновна плавка, рентгенофазові дослідженняАнотація
Досліджено фазовий склад та мікроструктуру легуючого сплаву, що одержаний за допомогою відновлювальної плавки техногенних відходів. Це необхідно для визначення технологічних характеристик, що забезпечують підвищення ступеня вилучення легуючих елементів під час переробки техногенної сировини та при подальшому використанні легуючого матеріалу. Визначено, що при атомному співвідношенні Si:C в шихті 0,05–0,19 (атомне співвідношення O:C=1,25) в сплаві присутні твердий розчин вуглецю та легуючих елементів в γ-Fe, Fe3Si та Fe5Si3. При атомному співвідношенні Si:C на рівні 0,05 в сплаві переважав твердий розчин вуглецю та легуючих елементів в γ-Fe при слабкому прояві Fe3Si. При підвищенні значення атомного співвідношення Si:C до 0,09 разом із Fe3Si було виявлено Fe5Si3. Поетапне підвищення атомного співвідношення Si:C до 0,09, 0,12 та 0,19 обумовило посилення прояву Fe3Si та Fe5Si3. Мікроструктура сплаву на всьому дослідженому діапазоні значень співвідношення Si:C в шихті характеризувалася наявністю декількох фаз різного вмісту легуючих елементів. Вміст елементів у досліджених ділянках (% ат.): Ni – 1,65–52,10 , Cr – 2,80–53,92 , Mo – 0,19–13,48 , W – 0,40–12,21, Nb – 13,85–33,85, Ti – 2,40–6,63. Збільшення атомного співвідношення Si:C в шихті з 0,05 до 0,19 обумовило зростання концентрації кремнію в досліджених ділянках мікроструктури (% ат.) з 0,28 до 6,31 . Вміст вуглецю, згідно аналізу ділянок зразків, характеризувався показниками (% ат.) від 2,07 до 14,23. Деякі з досліджених часток з підвищеним вмістом W, Mo, Nb з високою імовірністю відповідали комплексним карбідним з’єднанням. Виходячи із проведених досліджень можна зазначити, що найбільш вигідним атомним співвідношенням Si:C в шихті є 0,12 (при атомному співвідношенні O:C=1,25). При цьому отриманий продукт мав відносно низький вміст кремнію та вуглецю, але достатній для забезпечення необхідної відновної та розкиснюючої здатності сплавуПосилання
- Maksimov, E. A., Vasil’ev, V. I. (2016). The Utilization of the Wastes of the Rolling and Pipe-Rolling Shops of the Metallurgical Plants and their Processing. Ferrous Metallurgy. Bulletin of Scientific, Technical and Economic Information, 3, 99–106.
- Grigor’ev, S. M., Petrishchev, A. S. (2012). Assessing the phase and structural features of the scale on P6M5Φ3 and P12M3K5Φ2 steel. Steel in Translation, 42 (3), 272–275. doi: https://doi.org/10.3103/s0967091212030059
- Demydyk, V. N. (2014). Sustainable development and waste recycling in ferrous metallurgy. Metall i lit'e Ukrainy, 8 (255), 36–40.
- Mechachti, S, Benchiheub, O., Serrai, S., Shalabi, M. (2013). Preparation of iron Powders by Reduction of Rolling Mill Scale. International Journal of Scientific & Engineering Research, 4, 5, 1467–1472.
- Petryshchev, A., Milko, D., Borysov, V., Tsymbal, B., Hevko, I., Borysova, S., Semenchuk, A. (2019). Studying the physicalchemical transformations at resourcesaving reduction melting of chrome-nickelcontaining metallurgical waste. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2 (12 (98)), 59–64. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2019.160755
- Petryshchev, A., Braginec, N., Borysov, V., Bratishko, V., Torubara, O., Tsymbal, B. et. al. (2019). Study into the structuralphase transformations accompanying the resourcesaving technology of metallurgical waste processing. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 4 (12 (100)), 37–42. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2019.175914
- Zhao, L., Wang, L., Chen, D., Zhao, H., Liu, Y., Qi, T. (2015). Behaviors of vanadium and chromium in coal-based direct reduction of high-chromium vanadium-bearing titanomagnetite concentrates followed by magnetic separation. Transactions of Nonferrous Metals Society of China, 25 (4), 1325–1333. doi: https://doi.org/10.1016/s1003-6326(15)63731-1
- Ryabchikov, I. V., Belov, B. F., Mizin, V. G. (2014). Reactions of metal oxides with carbon. Steel in Translation, 44 (5), 368–373. doi: https://doi.org/10.3103/s0967091214050118
- Zhang, Y., Wei, W., Yang, X., Wei, F. (2013). Reduction of Fe and Ni in Fe-Ni-O systems. Journal of Mining and Metallurgy, Section B: Metallurgy, 49 (1), 13–20. doi: https://doi.org/10.2298/jmmb120208038z
- Zhu, H., Li, Z., Yang, H., Luo, L. (2013). Carbothermic Reduction of MoO3 for Direct Alloying Process. Journal of Iron and Steel Research International, 20 (10), 51–56. doi: https://doi.org/10.1016/s1006-706x(13)60176-4
- Shveikin, G. P., Kedin, N. A. (2014). Products of carbothermal reduction of tungsten oxides in argon flow. Russian Journal of Inorganic Chemistry, 59 (3), 153–158. doi: https://doi.org/10.1134/s0036023614030206
- Smirnyagina, N. N., Khaltanova, V. M., Kim, T. B., Milonov, A. S. (2012). Thermodynamic modeling of the formation of borides and carbides of tungsten, synthesis, structure and phase composition of the coatings based on them, formed by electron-beam treatment in vacuum. Izvestiya vysshih uchebnyh zavedeniy. Fizika, 55 (12 (3)), 159–163.
- Borysov, V., Lytvynov, A., Braginets, N., Petryshchev, A., Artemev, S., Tsymbal, B. et. al. (2020). Features of the phase and structural transformations in the processing of industrial waste from the production of highalloyed steels. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 3 (10 (105)), 48–54. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2020.205779
- Ackerbauer, S., Krendelsberger, N., Weitzer, F., Hiebl, K., Schuster, J. C. (2009). The constitution of the ternary system Fe–Ni–Si. Intermetallics, 17 (6), 414–420. doi: https://doi.org/10.1016/j.intermet.2008.11.016
- Azimi, G., Shamanian, M. (2010). Effects of silicon content on the microstructure and corrosion behavior of Fe–Cr–C hardfacing alloys. Journal of Alloys and Compounds, 505 (2), 598–603. doi: https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2010.06.084
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2020 Vadym Volokh, Endar Kim, Tetiana Fesenko, Artem Petryshchev, Sergey Artemev, Bohdan Tsymbal, Lesia Makarenko, Andrii Hedzyk, Volodymyr Slabko, Vasyl Khmelovskyi
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.
Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.
