blackmetИзвестия высших учебных заведений. Черная МеталлургияIzvestiya. Ferrous Metallurgy0368-07972410-2091National University of Science and Technology "MISIS"10.17073/0368-0797-2019-3-241-245blackmet-1639Research ArticleКРАТКИЕ СООБЩЕНИЯSHORT REPORTSВЛИЯНИЕ КРЕМНИЯ НА РАСТВОРИМОСТЬ КИСЛОРОДА В РАСПЛАВАХ Ni ‒ Co ‒ CrEFFECT OF SILICON ON THE OXYGEN SOLUBILITY IN Ni – Co – Cr MELTSАлександровА. А.AleksandrovA. A.

к.т.н., старший научный сотрудник

119334, Москва, Ленинский пр., 49

Cand. Sci. (Eng.), Senior Researcher

Moscow

a.a.aleksandrov@gmail.comДашевскийВ. Я.DashevskiiV. Ya.

д.т.н., профессор кафедры энергоэффективных и ресурсосберегающих промышленных технологий, зав. лабораторией

119334, Москва, Ленинский пр., 49; 119049, Москва, Ленинский пр., 4

Dr. Sci. (Eng.), Professor of the Chair “EnergyEfficient and Resource-Saving Industrial Technologies”, Head of the Laboratory

Moscow

vdashev@imet.ac.ruИнститут металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова РАНРоссияBaikov Institute of Metallurgy and Materials Science, RASRussian FederationИнститут металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова РАН; Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС»РоссияBaikov Institute of Metallurgy and Materials Science, RAS; National University of Science and Technology “MISIS” (MISIS)Russian Federation201920062019623241245Copyright © Александров А.А., Дашевский В.Я., 20192019Александров А.А., Дашевский В.Я.Aleksandrov A.A., Dashevskii V.Y.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://fermet.misis.ru/jour/article/view/1639

Проведен термодинамический анализ влияния кремния на растворимость кислорода в расплавах системы Ni ‒ Co ‒ Cr при 1873  К.  Кремний в расплавах системы Ni ‒ Co ‒ Cr при малых его содержаниях практически не влияет на концентрацию кислорода, которая определяется содержанием хрома. При более высоком содержании кремния, после смены механизма процесса взаимодействия хрома и кремния  с кислородом, когда уже кремний определяет растворимость кислорода в расплаве, концентрация кислорода снижается. Однако раскислительная способность кремния в расплавах системы Ni ‒ Co ‒ Cr при повышенных его содержаниях значительно ниже, чем в расплавах системы Ni ‒ Co.

 Thermodynamic analysis of the effect of silicon on the solubility of oxygen in Ni – Co – Cr melts has been carried out at 1873 K. Silicon at low contents practically does not affect the concentration of oxygen in Ni – Co – Cr melts, which is determined by the chromium content. With a higher content of silicon after changing the interaction mechanism of chromium and silicon with oxygen, when silicon already determines the solubility of oxygen in the melt, the oxygen concentration decreases. However, the deoxidizing ability of silicon at elevated contents in Ni – Co – Cr melts is much lower than in Ni – Co melts.

система Ni ‒ Co ‒ CrрасплавыкремнийкислородрастворимостьNi – Co – Cr systemmeltssiliconoxygensolubilityРабота выполнена по государственному заданию № 007-00129-18-00.This work was carried out according to the state assignment No. 007-00129-18-00.ReferencesКаблов Е.Н., Светлов И.Л., Петрушин Н.В. Никелевые жаропрочные сплавы для литья лопаток с направленной и монокристаллической структурой. Часть 1 // Материаловедение. 1997. № 4. С. 32 – 39.Kablov E.N., Svetlov I.L., Petrushin N.V. Nickel superalloys for casting blades with directional and single-crystal structure. Part I. Materialovedenie. 1997, no. 4, pp. 32–39. (In Russ.).Reed R.C. The Superalloys. Fundamentals and Applications. Cambridge: University Press, 2006. ‒ 372 p.Reed R.C. The Superalloys. Fundamentals and Applications. Cambridge: University Press, 2006, 372 p.Логунов А.В., Шмотин Ю.Н. Современные жаропрочные никелевые сплавы для дисков газовых турбин (материалы и технологии). ‒ М.: Наука и технологии, 2013. ‒ 264 с.Logunov A.V., Shmotin Yu.A. Sovremennye zharoprochnye nikelevye splavy dlya diskovykh gazovykh turbin [Modern heat-resistant nickel alloys for disk gas turbines]. Мoscow: Nauka i tekhnologii, 2013, 264 p. (In Russ.).Sigworth G.K., Elliott J.F., Vaughn G., Geiger G.H. The thermodynamics of dilute liquid nickel alloys // Metallurgical Soc. CIM. 1977. Annual Volume. P. 104 – 110.Sigworth G.K., Elliott J.F., Vaughn G., Geiger G.H. The thermodynamics of dilute liquid nickel alloys. Metallurgical Soc. CIM. 1977, Annual Volume, pp. 104–110.Sigworth G.K., Elliott J.F. The thermodynamics of dilute liquid cobalt alloys // Canadian Metallurgical quarterly. 1976. Vol. 15. No. 2. P. 123 – 127.Sigworth G.K., Elliott J.F. The thermodynamics of dilute liquid cobalt alloys. Canadian Metallurgical quarterly. 1976, vol. 15, no. 2, pp. 123–127.Куликов И.С. Раскисление металлов. ‒ М.: Металлургия, 1975. ‒ 504 с.Kulikov I.S. Raskislenie metallov [Deoxidation of metals]. Moscow: Metallurgiya, 1975, 504 p. (In Russ.).Александров А.А., Дашевский В.Я. Термодинамика растворов кислорода в расплавах системы Ni-Co, содержащих хром // Металлы. 2016. № 4. С. 71 – 78.Aleksandrov A.A., Dashevskii V.Ya. Thermodynamics of the oxygen solutions in chromium-containing Ni-Co melts. Russian Metallurgy (Metally). 2016, no. 7, pp. 642–648.Лякишев Н.П., Гасик М.И. Металлургия хрома. ‒ М.: ЭЛИЗ, 1999. ‒ 582 с.Lyakishev N.P., Gasik M.I. Metallurgiya khroma [Metallurgy of chromium]. Мoscow: ELIZ, 1999, 582 p. (In Russ.).Александров А.А., Дашевский В.Я. Термодинамика растворов кислорода в расплавах системы Ni ‒ Co, содержащих кремний // Изв. вуз. Черная металлургия. 2019. Т. 62. № 2. С. 163 ‒ 166.Aleksandrov A.A., Dashevskii V.Ya. Thermodynamics of the oxygen solutions in the silicon-containing Ni – Co melts. Izvestiya. Ferrous Metallurgy. 2019, vol. 62, no. 2, pp. (In Russ.).Лякишев Н.П., Гасик М.И. Физикохимия и технология электроферросплавов. ‒ М.: ЭЛИЗ, 2005. ‒ 448 с.Lyakishev H.P., Gasik M.I. Fizikohimiya i tehnologiya electroferrosplavov [Physicochemistry and technology of electroferroalloys]. Мoscow: ELIZ, 2005, 448 p. (In Russ.).Дашевский В.Я., Григорович К.В., Красовский П.В. и др. Термодинамика растворов кислорода в расплавах Ni-Cr // Доклады академии наук. 1998. Т. 359. № 2. С. 212 – 213.Dashevskii V.Ya., Grigorovich K.V., Krasovskii P.V., Makarova N.N., Kashin V.I. Thermodynamics of oxygen solution in Ni-Cr melts. Doklady Akademii Nauk. 1998, vol. 359, no. 2, pp. 212–213. (In Russ.).Ishii F., Ban-ya S. Deoxidation equilibrium of silicon in liquid nickel and nickel-iron alloys // ISIJ International. 1992. Vol. 32. No. 10. P. 1091 – 1096.Ishii F., Ban-ya S. Deoxidation equilibrium of silicon in liquid nickel and nickel-iron alloys. ISIJ International. 1992, vol. 32, no. 10, pp. 1091–1096.Белянчиков Л.Н. Универсальная методика пересчета значений параметров взаимодействия элементов с одной основы сплава на другую на базе теории квазирегулярных растворов. Часть II. Оценка параметров взаимодействия элементов в никелевых сплавах // Электрометаллургия. 2009. № 2. С. 29 – 38.Belyanchikov L.N. Universal method for recalculating interaction parameters of elements in changing the matrix of alloys using the quasi-regular solution theory. II. Estimating the interaction parameters of elements in nickel–based alloys. Elektrometallurgiya. 2009, no. 2, pp. 29–38. (In Russ.).Белянчиков Л.Н. Оценка параметров взаимодействия, коэффициентов активности и теплот растворения элементов в сплавах на основе кобальта методом пересчета с их значений в сплавах железа // Электрометаллургия. 2009. № 4. С. 16 – 22.Belyanchikov L.N. Estimating the interaction parameters, activity coefficients, and heats of solution of elements in cobalt–based alloys by recalculating their magnitudes for iron alloys. Elektrometallurgiya. 2009, no. 4, pp. 16–22. (In Russ.).Дашевский В.Я., Александров А.А., Леонтьев Л.И. Термодинамика растворов кислорода в расплавах систем Fe ‒ Ni, Fe ‒ Co и Co ‒ Ni // Изв. вуз. Черная металлургия. 2015. № 1. С. 54 – 60.Dashevskii V.Ya., Aleksandrov A.A., Leont`ev L.I. Thermodynamics of oxygen solutions in Fe – Ni, Fe – Co and Co – Ni melts. Izvestiya. Ferrous Metallurgy. 2015, no. 1, pp. 54–60. (In Russ.).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.