ФАЗОВАЯ ДИАГРАММА СИСТЕМЫ FeO–SrO–BaO

Ольга Владимировна Самойлова, Лариса Александровна Макровец, Игорь Валерьевич Бакин

Аннотация


В настоящее время все активнее внедряется в производство сталей и сплавов технология рафинирования с использованием лигатур, содержащих щелочноземельные металлы, в частности, барий и стронций. Построение диаграммы состояния системы FeO–SrO–BaO представляет интерес с точки зрения анализа фазовых равновесий, реализующихся в оксидной системе, сопряженной с расплавленным металлом. В ходе настоящей работы было проведено термодинамическое моделирование фазовых равновесий с последующим расчетом координат линий ликвидус и солидус для диаграмм состояния двойных оксидных систем FeO–SrO, FeO–BaO и SrO–BaO. С использованием полученных данных по двойным оксидным системам было выполнено термодинамическое моделирование фазовых равновесий с последующим построением проекции поверхности ликвидус для диаграммы состояния тройной оксидной системы FeO–SrO–BaO. Для каждой из исследуемых систем были определены энергетические параметры теории субрегулярных ионных растворов, описывающей активности компонентов оксидного расплава. Также был определен энергетический параметр теории регулярных ионных растворов, описывающей активности компонентов твердого раствора оксидов |SrO, BaO|тв.р. Диаграммы состояния систем FeO–SrO и FeO–BaO представляют собой диаграммы эвтектического типа с одной точкой эвтектики с координатами 18,00 мол. % SrO и 1060 °С; 31,58 мол. % BaO и 1066 °С, соответственно. Система SrO–BaO характеризуется неограниченной растворимостью компонентов как в жидком, так и в твердом состоянии. Для фазовой диаграммы системы FeO–SrO–BaO отмечается обширная область равновесия оксидного расплава с твердым раствором оксидов |SrO, BaO|тв.р.

Ключевые слова


система FeO–SrO–BaO; термодинамическое моделирование; фазовые равновесия; фазовые диаграммы

Полный текст:

PDF

Литература


Skok Yu.Ya. Study of the Deoxidizing Ability of Complex Alloys Containing Alkali-Earth and Rare-Earth Metals. Casting Processes, 2010, no. 3 (81), pp. 8–12. (in Russ.)

Grigorovich K.V., Demin K.Yu., Arsenkin A.M., Garber A.K. Prospects of the Application of Barium-Bearing Master Alloys for the Deoxidation and Modification of a Railroad Metal. Russian Metallurgy (Metally), 2011, vol. 2011, no. 9, pp. 912–920. DOI: 10.1134/S0036029511090126

Mikhaylov G.G., Makrovets L.A., Vydrin D.A. Barium as Deoxidant and Modifier of Liquid Steel. Bulletin of the South Ural State University. Ser. Metallurgy, 2013, vol. 13, no. 1, pp. 45–50. (in Russ.)

Ryabchikov I.V., Mizin V.G., Usmanov R.G., Golubtsov V.A., Milyuts V.G. Assessing the Quality of Reducing and Modifying Agents for Steel. Steel in Translation, 2015, vol. 45, no. 2, pp. 137–140. DOI: 10.3103/S0967091215020138

Rozhikhina I.D., Nokhrina O.I., Dmitrienko V.I., Platonov M.A. Modification of Steel with Barium and Strontium. Steel in Translation, 2015, vol. 45, no. 12, pp. 908–912. DOI: 10.3103/S0967091215120104

Provorova I.B., Rozenberg E.V., Baranowski K.E., Volosatikov V.I., Rozum V.A., Karas’ A.N., Chernyavski M.S. The Foundry Inoculant Containing Alkali-Earth Metal for Ladle Refining. Foundry Production and Metallurgy, 2016, no. 2 (83), pp. 14–18. (in Russ.)

Bakin I.V., Shaburova N.A., Ryabchikov I.V., Mizin V.G., Belov B.F., Mikhailov G.G., Senin A.V. Experimental Study of Refining and Modification of Steel with Si–Ca, Si–Sr, and Si–Ba Alloys. Steel in Translation, 2019, vol. 49, no. 8, pp. 543–547. DOI: 10.3103/S0967091219080023

Mikhailov G.G., Makrovets L.A., Samoilova O.V., Bakin I.V. Thermodynamic Analysis of Deoxidizing Ability of Strontium in Liquid Iron: Phase Stability Diagram in Fe–Sr–O and Fe–Mg–Sr–O Systems. Ferrous Metallurgy. Bulletin of Scientific, Technical and Economic Information, 2019, vol. 75, no. 12, pp. 1366–1373. (in Russ.) DOI: 10.32339/0135-5910-2019-12-1366-1372

Samoylova O.V., Makrovets L.A., Bakin I.V. Thermodynamic Simulation of Phase Equilibria in Oxide System FeO–SrO–SiO2. Bulletin of the South Ural State University. Ser. Metallurgy, 2019, vol. 19, no. 4, pp. 10–18. (in Russ.) DOI: 10.14529/met190402

Mikhailov G.G., Leonovich B.I., Kuznetsov YU.S. Termodinamika metallurgicheskikh protsessov i sistem [Thermodynamics of Metallurgical Processes and Systems]. Moscow, MISIS Publ., 2009, 520 p. (in Russ.)

Kubaschewski O., Alcock C.B. Metallurgical Thermochemistry. Oxford, Pergamon Press Ltd Publ., 1979, 392 p.

Darken L.S., Gurry R.W. The System Iron–Oxygen. II. Equilibrium and Thermodynamics of Liquid Oxide and Other Phases. Journal of the American Chemical Society, 1946, vol. 68, pp. 798–816.

Irgashov X., Tarasov V.D., Chekhovskoy V.Ya. Thermodynamic Properties of Strontium Oxide in Solid and Liquid Phases. High Temperature, 1985, vol. 23, no. 1, pp. 86–91. (in Russ.)

Samsonov G.V. Fiziko-khimicheskie svoistva okislov [Physico-Chemical Properties of Oxides]. Moscow, Metallurgiya Publ., 1969, 456 p. (in Russ.)

Revzin B., Pelleg J. Model Evaluations of Phase Diagrams of the Systems SrO–(Mn, Fe, Co, Ni)O. Materials Research Society Symposium Proceedings, 1996, vol. 398, pp. 649–654.

Jacob K.T., Varghese V. Solid-State Miscibility Gap and Thermodynamics of the System BaO–SrO. Journal of Materials Chemistry, 1995, vol. 5, no. 7, pp. 1059–1062.

Van der Kemp W.J.M., Blok J.G., Van der Linde P.R., Oonk H.A.J., Schuijff A., Verdonk M.L. Binary Alkaline Earth Oxide Mixtures: Estimation of the Excess Thermodynamic Properties and Calculation of the Phase Diagrams. Calphad, 1994, vol. 18, no. 3, pp. 255–267. DOI: 10.1016/0364-5916(94)90032-9

Zhang R., Mao H., Taskinen P. Thermodynamic Descriptions of the BaO–CaO, BaO–SrO, BaO–SiO2 and SrO–SiO2 Systems. Calphad, 2016, vol. 54, pp. 107–116. DOI: 10.1016/j.calphad.2016.06.009




DOI: http://dx.doi.org/10.14529/met200301

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.


Bookmark and Share