Preview

Известия Высших Учебных Заведений. Черная Металлургия

Расширенный поиск

ТЕХНОЛОГИЯ CВС КОМПОЗИЦИОННЫХ ФЕРРОСПЛАВОВ ЧАСТЬ I. МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИЙ СВС ПРОЦЕСС. СИНТЕЗ НИТРИДОВ ФЕРРОВАНАДИЯ И ФЕРРОХРОМА

https://doi.org/10.17073/0368-0797-2018-5-339-347

Полный текст:

Аннотация

Представлены результаты исследований по разработке специализированной СВС технологии композиционных ферросплавов для сталеплавильного и доменного производства. Принципиальная задача по их созданию решена путем разработки нового подхода к практической реализации СВС метода – металлургического СВС процесса. Металлургический вариант СВС основан на использовании в новом процессе в качестве основного сырья различных металлургических сплавов, включая пылевидные отходы производства ферросплавов. В этом случае процесс синтеза горением реализуется за счет обменных экзотермических реакций. При этом образуется композиционный материал на основе неорганических соединений со связкой из железа и/или сплава на его основе. Показано, что по агрегатному состоянию исходных реагентов металлургические СВС процессы являются безгазовыми, газопоглощающими и газовыделяющими. Режимы горения при их реализации сильно отличаются. Для организации металлургического СВС процесса в слабо экзотермичных системах возможно использование различных вариантов принципа термического сопряжения. Исследован самораспространяющийся высокотемпературный синтез азотированного феррованадия и феррохрома. Показано, что на закономерности и механизм горения феррованадия в азоте сильное влияние оказывает фазовый состав исходного сплава. При азотировании σ-(Fe – V) происходит активация процесса, связанная с превращением интерметаллида в α-твердый раствор по достижении температуры фазового перехода (~1200 °С). Композиционная структура продуктов азотирования феррованадия формируется за счет слияния твердожидких частиц-капель, состоящих из расплавленного железа и  твердого нитрида ванадия. Твердофазный механизм взаимодействия феррохрома с азотом способствует достижению высокой степени его азотирования. Показано, что скорость горения феррохрома при азотировании в режиме спутной фильтрации, также как и хрома, возрастает с увеличением расхода азота. При этом степень азотирования феррохрома при принудительной фильтрации (4,7 – 7,5 % N) много меньше степени его азотирования при естественной фильтрации (8,8 – 14,2 % N).

Об авторах

М. Х. Зиатдинов
Национальный исследовательский Томский государственный университет
Россия
д.т.н., старший научный сотрудник


И. М. Шатохин
ООО «НТПФ «Эталон»
Россия
д.т.н., генеральный директор


Л. И. Леонтьев
Институт металлургии Уральского отделения РАН; Президиум РАН; Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС»
Россия
академик РАН, советник, д.т.н., профессор


Список литературы

1. Мержанов А.Г., Мукасьян А.C. Твердопламенное горение. – М.: ТОРУС ПРЕСС, 2007. – 336 с.

2. Мержанов А.Г. Научные основы, достижения и перспективы развития процессов твердопламенного горения // Известия РАН. Серия химическая. 1997. Т. 46. № 1. С. 7 – 31.

3. Merzhanov A.G., Borovinskaya I.P. A new class of combustion pro cesses // Combust. Sci. And Technol. 1975. Vol. 10. No. 5 – 6. P. 195 – 201.

4. Merzhanov A.G. SHS on the pathway to industrialization // Int. J. SHS. 2001. Vol. 10. No. 2. P. 237 – 256.

5. Гасик М.И., Лякишев Н.П., Емлин Б.И. Теория и технология производства ферросплавов. – М.: Металлургия, 1988. – 784 с.

6. Ферросплавы: Справочное издание // В.Г. Мизин, Н.А. Чирков, В.С. Игнатьев и др. – М.: Металлургия, 1992. – 415 с.

7. А.с. 420394 СССР. Способ обработки порошкообразных материалов / Ю.С. Найбороденко, В.И. Итин, А.Г. Ушаков и др.; опубл. 25.03.1974. Бюл. № 11.

8. Дубровин А.С. Металлотермические процессы в черной металлургии: Сб. «Процессы горения в химической технологии и металлургии». – Черноголовка, 1975. С. 29 – 42.

9. Алюминотермия // Н.П. Лякишев, Ю.Р. Плинер, Г.Ф. Игнатенко, С.И. Лаппо. – М.: Металлургия, 1978. – 424 с.

10. Маслов В.М., Боровинская И.П., Зиатдинов М.Х. Горение систем ниобий-алюминий и ниобий-германий // Физика горения и взрыва. 1979. Т. 15. № 1. С. 49 – 57.

11. Ziatdinov M.Kh., Shatokhin I.M. SHS technology of ferroalloys nitriding // Proc. Int. Congress INFACON XII, Helsinki. 2010. Р. 899 – 909.

12. Pat. 2080785 GB. Pat.3011962 DE. Int. cl. C22C 1/04. B22F 3/12. C22C29/00. Metallic composition and method of its manufacture / M.Kh. Ziatdinov, Yu.M. Maksimov, A.D. Kolmakov etс. Publ. 24.04.1983.

13. Манашев И.Р., Шатохин И.М., Зиатдинов М.Х., Бигеев В.А. Особенности микролегирования стали бором и новый материал для его осуществления // Сталь. 2009. № 10. С. 34 – 38.

14. Zajac S., Lagneborg R., Siwecki T. The role of nitrogen in micro-alloy ed steels // Proceedings of the International Conference on «Micro alloying 95», Pittsburgh, 11 – 14 June 1995. P. 321 – 340.

15. Berns H. Manufacture and application of high nitrogen steels // ISIJ International. 1996. Vol. 36. No. 7. P. 909 – 914.

16. Liimatainen J. Powder metallurgically produced high nitrogen steels // Material Science Forum. 1999. Vols. 318–320. P. 629 – 634.

17. Hanninen H.E. Application and performance of high nitrogen Steels //Steel GRIPS. 2004. No. 2. P. 371 – 380.

18. GanYong, Dong Han. Review of application of vanadium in steel // Proceedings of International Seminar on Production and Application of High Strength Seismic Grade Rebar Containing Vanadium. Beijing. China. June. 2010. P. 1 – 11.

19. Heckmann C.J., Ormston D., Grimpe F. etс. Development of low carbon Nb-Ti-B microalloyed steels for high strength large diameter linepipe // Iron and Steelmaking. 2005. No. 4. P. 57 – 60.

20. Tsuji N., Matsubara Y., Sakai T., Saito Y. Effect of boron on the microstructure of hot-deformed Ti-added interstitial free steel // ISIJ International. 1997. Vol. 37. No. 8. P. 797 – 806.

21. Kitchingman W.J., Bedford G.M. Mechanism and transformation kinetics of the alpha → sigma phase transformation in iron-vanadium alloys // Metal Science Journal. 1971. Vol. 5. Nо. 1. P. 121– 125.

22. Jun Ichi Seki, Masuo Hagiwara, Tomoo Suzuki. Metastable order-disorder transition and sigma phase formation in Fe-V binary alloys // Journal of Materials Science. 1979. Vol. 14. No. 10. P. 2404 – 2410.

23. www.nitrovan.com.

24. Зиатдинов М.Х. Горение хрома в спутном потоке азота // Физика горения и взрыва. 2016. Т. 52. № 4. С. 51 – 60.

25. Krastev D. Nitriding of ferroalloys // VI-th International Metallurgical Congress, Ohrid. Macedonia. May 2014. P. 1 – 6.


Для цитирования:


Зиатдинов М.Х., Шатохин И.М., Леонтьев Л.И. ТЕХНОЛОГИЯ CВС КОМПОЗИЦИОННЫХ ФЕРРОСПЛАВОВ ЧАСТЬ I. МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИЙ СВС ПРОЦЕСС. СИНТЕЗ НИТРИДОВ ФЕРРОВАНАДИЯ И ФЕРРОХРОМА. Известия Высших Учебных Заведений. Черная Металлургия. 2018;61(5):339-347. https://doi.org/10.17073/0368-0797-2018-5-339-347

For citation:


Ziatdinov M.K., Shatokhin I.M., Leont’ev L.I. SHS TECHNOLOGY OF COMPOSITION FERROALLOYS PART I. METALLURGICAL SHS PROCESS. SYNTHESIS OF FERROVANADIUM AND FERROCHROMIUM NITRIDES. Izvestiya. Ferrous Metallurgy. 2018;61(5):339-347. (In Russ.) https://doi.org/10.17073/0368-0797-2018-5-339-347

Просмотров: 197


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 0368-0797 (Print)
ISSN 2410-2091 (Online)