Выявление особенностей структурно-фазовых превращений при переработке техногенных металлургических отходов с содержанием тугоплавких элементов

Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2022
Předmět:
Zdroj: Eastern-European Journal of Enterprise Technologies; Vol. 1 No. 12(115) (2022): Materials Science; 6-11
Eastern-European Journal of Enterprise Technologies; Том 1 № 12(115) (2022): Материаловедение; 6-11
Eastern-European Journal of Enterprise Technologies; Том 1 № 12(115) (2022): Матеріалознавство; 6-11
ISSN: 1729-3774
1729-4061
Popis: This paper reports a study into the features of the phase composition and microstructure of a master alloy obtained by using the reduction melting of oxide man-made waste. That was necessary to define those technological indicators that provide for an increase in the degree of extraction of alloying elements during the recycling of anthropogenic raw materials and the subsequent use of the alloying material. It has been determined that the phase composition of the alloy at a Si:C ratio in the charge of 0.11 mainly consisted of a solid solution of elements in α-Fe, as well as carbides Fe3C and Fe3W3C. At the Si:C ratios in the charge of 0.28 and 0.52, along with a solid solution of the elements in α-Fe, Fe8Si2C, Fe5Si3, and FeSiC, FeSi2 manifested themselves, respectively. The microstructure of the alloy demonstrated a clear manifestation of several phases with different content of alloying elements. Changing a Si:C ratio in the charge from 0.11 to 0.28 and 0.52 led to an increase in the residual silicon content (wt %) in the studied areas, from 0.00–0.25 to 0.12–1.79 and 0.20–2.11, respectively. At the same time, the carbon content (wt %) in the examined areas varied from 0.25–2.12 to 0.24–2.52 and 0.45–2.68, respectively. The content of alloying elements in the investigated areas varied within (wt %): W – 0.00–43.06, Mo – 0.00–32.72, V – 0.19–20.72, Cr – 0.69–33.94, Co – 0.00–3.96. Analysis of the study’s results reveals that the most acceptable ratio of Si:C in the charge is 0.52. In this case, there is a certain content of residual silicon along with carbon in the form of carbosilicide and silicide compounds. Such indicators of the alloy provide sufficient reducing capacity of the alloy when used. The properties of the alloy make it possible, when smelting steels, to replace part of those standard ferroalloys that do not have strict carbon restrictions.
Исследованы особенности фазового состава и микроструктуры легирующего сплава, полученного с использованием восстановительной плавки оксидных техногенных отходов. Это необходимо для определения технологических показателей, обеспечивающих повышение степени извлечения легирующих элементов при переработке техногенного сырья и при дальнейшем использовании легирующего материала. Определено, что в сплаве при соотношении Si:C в шихте 0,11 фазовый состав состоял из твердого раствора элементов в α-Fe, а также Fe3C и Fe3W3C. При соотношениях Si:C в шихте 0,28 и 0,52 вместе с твердым раствором элементов в α-Fe имели проявление Fe8Si2C, Fe5Si3 и FeSiC, FeSi2 соответственно. Микроструктура сплава имела четкое проявление нескольких фаз с различным содержанием легирующих элементов. Изменение соотношения Si:C в шихте с 0,11 до 0,28 и 0,52 приводило к увеличению в исследованных участках остаточного содержания кремния (% мас.) с 0,00–0,25 до 0,12–1,79 и 0,20–2,11 соответственно. При этом содержание углерода (% мас.) изменялось с 0,25–2,12 до 0,24–2,52 и 0,45–2,68 соответственно. Содержание легирующих элементов было в пределах (% мас.): Mo – 0,00–32,72, W – 0,00–43,06, Cr – 0,69–33,94, V – 0,19–20,72, Co – 0,00–3,96. Анализ результатов исследований свидетельствует, что наиболее приемлемым соотношением Si:C в шихте является 0,52. В этом случае наблюдается некоторое содержание остаточного кремния вместе с углеродом в виде карбосилицидных и силицидных соединений. Такие показатели сплава обеспечивают достаточную восстановительную способность сплава при использовании. Свойства сплава позволяют заменить часть стандартных ферросплавов при выплавке сталей, не имеющих жестких ограничений по углероду
Досліджено особливості фазового складу та мікроструктури легуючого сплаву, який отримано з використанням відновлювальної плавки оксидних техногенних відходів. Це необхідно для визначення технологічних показників, що забезпечують підвищення ступеня вилучення легуючих елементів під час переробки техногенної сировини та при подальшому використанні легуючого матеріалу. Визначено, що в сплаві при співвідношенні Si:C в шихті 0,11 фазовий склад переважно складався з твердого розчину елементів в α-Fe, а також карбідів Fe3C та Fe3W3C. При співвідношеннях Si:C в шихті 0,28 та 0,52 з разом із твердим розчином елементів в α-Fe мали прояв Fe8Si2C, Fe5Si3 та FeSiC, FeSi2 відповідно. Мікроструктура сплаву мала чіткий прояв декількох фаз з різним вмістом легуючих елементів. Зміна співвідношення Si:C в шихті з 0,11 до 0,28 та 0,52 призводила до збільшення в досліджених ділянках залишкового вмісту кремнію (% мас.) з 0,00–0,25 до 0,12–1,79 та 0,20–2,11 відповідно. При цьому вміст вуглецю (% мас.) в досліджених ділянках змінювався з 0,25–2,12 до 0,24–2,52 та 0,45–2,68 відповідно. Вміст легуючих елементів у досліджених ділянках змінювався в межах (% мас.): W – 0,00–43,06, Mo – 0,00–32,72, V – 0,19–20,72, Cr – 0,69–33,94, Co – 0,00–3,96. Аналіз результатів досліджень свідчить, що найбільш прийнятним співвідношенням Si:C в шихті є 0,52. В цьому випадку спостерігається певний вміст залишкового кремнію разом з вуглецем у вигляді карбосиліцидних та силіцидних з’єднань. Такі показники сплаву забезпечують достатню відновну здатність сплаву при використанні. Властивості сплаву дозволяють замінити частину стандартних феросплавів при виплавці сталей, що не мають жорстких обмежень за вуглецем
Databáze: OpenAIRE
Externí odkaz: