Виявлення особливостей структурно-фазового складу продуктів переробки окалини швидкоріжучої сталі вуглецевотермічним відновленням

Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2022
Předmět:
Zdroj: Eastern-European Journal of Enterprise Technologies; Vol. 6 No. 12 (120) (2022): Materials Science; 46-51
Eastern-European Journal of Enterprise Technologies; Том 6 № 12 (120) (2022): Матеріалознавство; 46-51
ISSN: 1729-3774
1729-4061
Popis: This paper reports a study into the features of the structural-phase composition of products from the carbon-thermal reduction of scale of high-speed steels that yields an alloying additive. This is necessary to determine the technological parameters that reduce the loss of target elements in the process of obtaining and using resource-saving alloying material. The study indicates that when the degree of scale reduction changed from 28 % to 67 % and 81 %, an increase in the manifestation of a solid solution of carbon and alloying elements in the α-Fe lattice was observed. At the same time, the intensity of the diffraction maxima of FeO and Fe3O4 decreased. In the reduced products, the presence of Fe3C, FeW3C, Fe3W3C, and WC was traced. With an increase in the degree of scale reduction from 28 % to 67 %, the disordered (of "loose" appearance) microstructure was replaced with the formed particles of round and multifaceted shape with different content of alloying elements. At the reduction stage of 81 %, the microstructure had a finely fibrous structure. Based on the suite of studies, the most acceptable degree of reduction of scale of high-speed steel, followed by the use of the obtained material as an alloying additive, is 81 %. At the same time, ensuring the degree of recovery at the level of 67 % would also suffice. This is due to the fact that residual carbon in the form of carbides provides an increased reducing ability and degree of assimilation of alloying elements with the restoration of the residual oxide component in the liquid metal during doping. Spongy microstructure contributes to faster dissolution, in relation to the corresponding standard ferroalloys. This ensures a reduction in the total smelting time and, as a result, a decrease in the energy consumed
Досліджено особливості структурно-фазового складу продуктів вуглецевотермічного відновлення окалини швидкоріжучих сталей з отриманням легуючої добавки. Це необхідно для визначення технологічних параметрів, що забезпечують зменшення втрат цільових елементів в процесі отримання та використання ресурсозберігаючого легуючого матеріалу. Проведені дослідження вказують, що при зміні ступеня відновлення окалини з 28% до 67% та 81% спостерігалося підвищення прояву твердого розчину вуглецю та легуючих елементів в гратці α-Fe. Разом з цим, інтенсивність дифракційних максимумів FeO та Fe3O4 знижувалася. В продуктах відновлення прослідковувалася присутність Fe3C, FeW3C, Fe3W3C та WC. При збільшенні ступеня відновлення окалини з 28% до 67% на зміну невпорядкованій (“рихлого” вигляду) мікроструктурі спостерігалося утворення часток округлої та багатогранної форми з різним вмістом легуючих елементів. При ступені відновлення 81% мікроструктура мала дрібноволокнисту будову. Виходячи з комплексу проведених досліджень, найбільш прийнятний ступінь відновлення окалини швидкоріжучої сталі, з послідуючим використанням отриманого матеріалу як легуючої добавки, складає 81%. При цьому забезпечення ступеня відновлення на рівні 67% також є достатнім. Це пов’язане з тим, що залишковий вуглець у вигляді карбідів забезпечує підвищену відновну здатність і ступінь засвоєння легуючих елементів з довідновленням залишкової оксидної складової в рідкому металі під час легування. Губчаста мікроструктура сприяє більш швидкому розчиненню, по відношенню до відповідних стандартних феросплавів. Це забезпечує зменшення загального часу плавки і, як наслідок, скорочення витрачених енергоресурсів
Databáze: OpenAIRE
Externí odkaz: