РАСТВОРИМОСТЬ КИСЛОРОДА В ЖЕЛЕЗОНИКЕЛЕВЫХ РАСПЛАВАХ, СОДЕРЖАЩИХ ТИТАН

Экспериментально исследована растворимость кислорода в железоникелевых расплавах, содержащих титан, на примере сплава Fe – 40  % Ni при 1873 К. Определены значение константы равновесия реакции взаимодействия титана и кислорода, растворенных в расплаве Fe  –  40 % Ni ( = –15,17), энергия Гиббса этой реакции ( = 543 360 Дж/моль) и параметры взаимодействия, характеризующие эти растворы ( = –1,420;  = –0,472; = 0,116). В широком диапазоне составов сплавов системы Fe – Ni рассчитаны при 1873 К константы равновесия реакции взаимодействия титана и кислорода, растворенных в расплаве, энергия Гиббса реакции взаимодействия титана и кислорода и параметры взаимодействия, характеризующие эти растворы. Определена растворимость кислорода в расплавах системы Fe – Ni различного состава, содержащих титан, при 1873 К. Раскислительная способность титана при увеличении содержания никеля до 40 % снижается, а затем резко возрастает по мере увеличения содержания никеля в расплаве. Это можно объяснить тем, что по мере возрастания содержания никеля, с одной стороны, существенно ослабевают силы связей атомов кислорода в расплаве ( = 0,0103; = 0,337), с другой – значительно возрастают силы связей атомов титана с основой ( = 0,0083; = 0,000083). Кривые растворимости кислорода в железоникелевых расплавах проходят через минимум, положение которого смещается в сторону более низких содержаний титана по мере увеличения содержания никеля. 

1. Steelmaking Data Soucebook. Gordon & Breach Science Publ. N.Y.–Tokyo. 1988. – 325 p.

2. Sigworth G.K., Elliott J.F., Vaughn G., Geiger G.H. The thermodyna mics of dilute liquid nickel alloys // Metallurgical Soc. CIM. 1977. Annual Volume. P. 104 – 110.

3. Куликов И.С. Раскисление металлов. – М.: Металлургия, 1975. – 504 с.

4. Лякишев Н.П., Гасик М.И., Дашевский В.Я. Металлургия ферросплавов. Ч. 2. – М.: Учеба, 2006. – 152 с.

5. Suzuki K., Omori Y., Sanbongi K. Deoxidation of Steel by Titanium // Bulletin of the Research Institute of Mineral Dressing and Metallurgy, Tohoku University. 1967. Vol. 23. P. 137 – 146.

6. Cha W.Y., Miki T., Sasaki Y., Hino M. Temperature Dependence of Ti Deoxidation Equilibria of Liquid Iron in Coexistence with Ti3O5 and Ti2O3 // ISIJ International. 2008. Vol. 48. No. 6. P. 729 – 738.

7. Куликов И.С. Термодинамика оксидов. – М.: Металлургия, 1986. – 334 с.

8. Александров А.А., Дашевский В.Я., Спрыгин Г.С., Леонтьев Л.И. Растворимость кислорода в железоникелевых расплавах, содержащих ниобий // Изв. вуз. Черная металлургия. 2014. № 7. С. 10 – 16.

9. Дашевский В.Я., Макарова Н.Н., Григорович К.В., Кашин В.И. Термодинамика растворов кислорода в расплавах Fe – Ni // ДАН. 1997. Т. 357. № 6. С. 789 – 791.

10. Hultgren R., Desai P.D., Hawkins D.T. etc. Selected Values of the Thermodynamic Properties of Binary Alloys. Metals Park, Ohio: Amer. Soc. Metals. 1973. – 1435 p.

11. Дашевский В.Я. Физико-химические основы раскисления железоникелевых сплавов. – М.: Физматлит, 2011. – 152 с.

12. Frohberg M.G., Wang M. Thermodynamic properties of sulphur in liquid copper-antimony alloys at 1473 K // Z. Metallkd. 1990. Vol. 81. No. 7. P. 513 – 518.

13. Chiang T., Chang Y.A. The activity coefficient of oxygen in binary liquid metal alloys // Metall. Trans. 1976. Vol. 7B. P. 453 – 457.

14. Снитко Ю.П., Суровой Ю.Н., Лякишев Н.П. О связи параметров взаимодействия с атомными характеристиками компонентов // ДАН. 1983. Т. 286. № 5. С. 1154 – 1156.

15. Cho S.W., Suito H. Aluminum deoxidation equilibrium in liquid Ni – Fe alloys equilibrated with CaO – A12O3 slags // Steel Res. 1995. Vol. 66. No. 6. P. 237 – 243.

16. Dashevskii V.Ya., Kanevskii A.G., Makarova N.N. etc. Deoxidation Equilibrium of Chromium in Liquid Iron-Nickel Alloys // ISIJ International. 2005. Vol. 45. No. 12. P. 1783 – 1788.

17. Dashevskii V.Ya., Katsnelson A.M., Makarova N.N. etc. Deoxidation Equilibrium of Manganese and Silicon in Liquid Iron-Nickel Alloys // ISIJ International. 2003. Vol. 43. No. 10. P. 1487 – 1494.

18. Dashevskii V.Ya., Aleksandrov A.A., Kanevskii A.G., Makarov M.A. Deoxidation Equilibrium of Vanadium in the Iron-Nickel Melts // ISIJ International. 2009. Vol. 49. No. 2. P. 149 – 155.

19. Dashevskii V.Ya., Aleksandrov A.A., Kanevskii A.G., Makarov M.A. Solubility of Oxygen in Carbon-containing Fe – Ni Melts // Rare Metals. Vol. 28. Spec. Issue. October 2009. P. 383 – 387.

20. Dashevskii V.Ya., Makarova N.N., Grigorovitch K.V. etc. Deoxidation Equilibrium of Aluminum and Silicon in the Liquid Iron-Nickel Alloys // ISIJ International. 2005. Vol. 45. No. 1. P. 8 – 11.

21. Дашевский В.Я., Александров А.А., Леонтьев Л.И. Термодинамика растворов кислорода при комплексном раскислении расплавов системы Fe – Co // Изв. вуз. Черная металлургия. 2014. № 5. С. 33 – 41.