blackmetИзвестия высших учебных заведений. Черная МеталлургияIzvestiya. Ferrous Metallurgy0368-07972410-2091National University of Science and Technology "MISIS"10.17073/0368-0797-2014-7-16-20blackmet-364Research ArticleМЕТАЛЛУРГИЧЕСКИЕ ТЕХНОЛОГИИMETALLURGICAL TECHNOLOGIESОСОБЕННОСТИ ПОВЕДЕНИЯ ОЛОВА, РАСТВОРЕННОГО В ЖИДКОМ ЖЕЛЕЗЕ, ПРИ ВЗАИМОДЕЙСТВИИ С ЭКЗОГЕННЫМИ ТУГОПЛАВКИМИ НАНОФАЗАМИFEATURES BEHAVIOR OF TIN, DISSOLVED IN THE LIQUID IRON BY REACTION WITH EXOGENOUS REFRACTORY NANOPHASEАнучкинС. Н.AnuchkinS. N.

и.о. младшего научного сотрудника

Acting Junior Researcher

AHC2@yandex.ruБурцевВ. Т.BurtsevV. T.

д.т.н., ведущий научный сотрудник

Dr. Sci. (Eng.), Leading Researcher

СамохинА. В.SamokhinA. V.

к.т.н., старший научный сотрудник

Cand. Sci. (Eng.), Senior Researcher

Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова РАН(119991, Россия, Москва, Ленинский пр., 49)РоссияInstitute of Metallurgy and Material Science named after Baykov A.A., RAS (Leninskii pr., 49, 119991, Moscow, Russia)Russian Federation2014280320155771620Copyright © Анучкин С.Н., Бурцев В.Т., Самохин А.В., 20152015Анучкин С.Н., Бурцев В.Т., Самохин А.В.Anuchkin S.N., Burtsev V.T., Samokhin A.V.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/364

Проведена термодинамическая оценка выбора наноразмерных частиц тугоплавких фаз Al2O3 и MgO для введения их в модельный расплав Fe – Sn. Усовершенствована методика приготовления композиционного материала, состоящего из смеси микропорошка железа и нанопорошков оксидов с дальнейшим получением прессованного композита, твердофазным рафинированием, введением композиционного материала в расплав. Изучены процессы взаимодействия наночастиц с поверхностно-активным Sn и установлено гетерофазное взаимодействие Al2O3 и MgO с Sn. Показано, что степень удаления Sn в системе Fe – Sn – Al2O3 составляет 17,1 – 22,8 % (отн.), в систе-ме Fe – Sn – MgO – 19,8 – 24,6 % (отн.) в зависимости от времени изотермической выдержки (5 – 20 мин) и доли наночастиц в расплаве [0,06 – 0,18 %, (по массе)].

Thermodynamic option pricing nanoscale particles of refractory phases of Al2O3 and MgO were spent for their introduction into the melt model of Fe – Sn. Preparing technique of a composite material consisting of a mixture of micropowder iron and oxide nanopowders were improved with further obtain extruded composite solid-refining by introducing the composite to the melt. The authors studied the interactions of nanoparticles with a surfactant Sn and investigated hetero phase interaction Al2O3 and MgO with Sn. It was found that the degree of removal of Sn in the Fe – Sn – Al2O3 system was 17.1–22.8 rel. %, and in the Fe – Sn – MgO system – 19.8–24.6 %. It depends on the time of isothermal aging (5–20 min) and the concentration of nanoparticles in the melt (0.06–0.18 wt. %). 

наночастицыFe–Snповерхностно-активные веществарафинированиепримеси цветных металловnanoparticlesFe – Snsurfactantsrefining nonferrous metal impuritiesРабота поддержана грантом РФФИ 12-08-00608-а.ReferencesАнучкин С.Н., Бурцев В.Т., Самохин А.В., Гвоздков И.А. // Металлы. 2012. № 2. С. 11 – 19.Anuchkin. S.N., Burtsev V.T., Samokhin A.V., Gvozdkov I.A. Infl uence of the size factors on heterophase interaction of exogenous nanoparticles of refractory compounds with sulfur in the model of nickel melt. Metally – Russian Metallurgy (Metally). 2012. No. 2, pp.11–19. (In Russ.).Kuznetcov D.V., Kostitsyn M.A., Konyukvov Yu.V // Refractories and industrial ceramics. 2012. Vol. 53. No. 1. P. 54 – 58.Kuznetcov D.V., Kostitsyn M.A., Konyukvov Yu.V. Development of a procedure for modifying nanomaterials of mullitecorundum mixes in equipment with a high-intensity rotating electromagnetic fi eld. Refractories and industrial ceramics. 2012. Vol. 53. No. 1, pp. 54–58.Eremin Е.N., Filippov Yu.O., Eremin A.E. // Russian Metallurgy (Metally) 2010. No. 12. P. 1131 – 1135.Eremin, E.N. Filippov Yu.O., Eremin A.E. Promising Method of Producing Cast Billets from. Russian Metallurgy (Metally). 2010. No. 12, pp. 1131–1135.Анучкин С.Н., Бурцев В.Т., Самохин А.В. Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова РАН – 75 лет: Сб. научных трудов. – М.: Интерконтакт Наука, 2013. С. 73 – 94.Anuchkin S.N., Burtsev V.T., Samokhin A.V. Physico-metal model of nickel and iron melts, containing surfactant and exogenous refractory nanophase. Institut metallurgii i materialovedeniya im. A.A. Baikova RAN – 75 let, Sb. nauchnykh trudov [Institute of Metal lurgy and Material Science named after Baykov A.A., RAS – 75th Anniversary, References], Moscow: Interkontakt Nauka, 2013, pp. 73–94. (In Russ.).Зайцев А.И., Зайцева Н.Е., Шахпазов Е.Х., Могутнов Б.М. // Журнал физической химии. 2002. Т. 76. № 12. С. 2129 – 2136.Zaitsev A.I., Zaitseva N.E., Shakhpazov E.Kh., Mogutnov B.M. Thermodynamic characteristics of evaporation of liquid iron alloys with tin. Zhurnal fi zicheskoi khimii – Russian Journal of Physical Chemistry (A). 2002. Vol. 76. No.12, pp. 2129–2136. (In Russ.).Nogi K., Chung W.B., McLean A. etс. // Materials Transactions JIM. 1991. Vol. 32. No. 2. Р. 164 – 168.Nogi K., Chung W.B., McLean A. etc. Surface tension of liquid Fe – (Cu, Sn, Cr) and Ni – (Cu, Sn) binary alloys. Materials Transactions JIM. 1991. Vol. 32. No. 2, pp. 164–168.Buzek. Z. Fundamental Thermodynamic Data on Metallurgical Reactions and Interactions of Elements in System Signifi cant for Metallurgical Theory and Practice. – Ostrava: Vyzkumny ustav hutnictvi zeleza, 1979. – 110 с.Buzek. Z. Fundamental Thermodynamic Data on Metallurgical Reactions and Interactions of Elements in System Signifi cant for Metallurgical Theory and Practice. Ostrava: Vyzkumny ustav hutnictvi zeleza. 1979. 110 p.Туркдоган Е.Т. Физическая химия высокотемпературных процессов. – М.: Металлургия, 1985. – 344 с.Turkdogan E.T. Fizicheskaya khimiya vysokotemperaturnykh protsessov [Physical chemistry of high temperature processes]. Moscow: Metallurgiya, 1985. 344 p. (In Russ.).Найдич Ю.B. Контактные явления в металлических расплавах – Киев: Наукова думка, 1972. – 196 c.Naidich Yu.B. Kontaktnye yavleniya v metallicheskikh rasplavakh [Contact phenomena in metallic melts]. Kiev: Naukova dumka, 1972. 196 p. (In Russ.).Цветков Ю.В. Самохин А.В. // Автоматическая сварка. 2008. № 11. С. 171 – 175.Tsvetkov Yu.V. Samokhin A.V. Plasma Nanopowder Metallurgy. Avtomaticheskaya svarka. 2008. No. 11, pp. 171–175. (In Russ.).Анучкин. С.Н., Гвоздков И.А., Самохин А.В и др. // Физика и химия обработки материалов. 2011. № 2. С. 71 – 78.Anuchkin. S.N., Gvozdkov I.A., Samokhin A.V., Serov G.V., Burtsev V.T. Properties of composite nanomaterial Al2O3 / Ni, obtained by mechanochemistry. Fizika i khimiya obrabotki materia lov – Inorganic Materials: Applied Research. 2011. No. 2, pp. 71–78. (In Russ.).

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