Фазовая диаграмма системы FeO-SrO-BaO
Автор: Самойлова Ольга Владимировна, Макровец Лариса Александровна, Бакин Игорь Валерьевич
Журнал: Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Металлургия @vestnik-susu-metallurgy
Рубрика: Физическая химия и физика металлургических систем
Статья в выпуске: 3 т.20, 2020 года.
Бесплатный доступ
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.
Система feo-sro-bao, термодинамическое моделирование, фазовыеравновесия, фазовые диаграммы
Короткий адрес: https://sciup.org/147233959
IDR: 147233959 | DOI: 10.14529/met200301
Список литературы Фазовая диаграмма системы FeO-SrO-BaO
- Скок, Ю.Я. Исследование раскислительной способности комплексных сплавов, содержащих ЩЗМ и РЗМ/Ю.Я. Скок //Процессы литья. - 2010. - № 3 (81). - С. 8-12.
- Перспективы применения барийсодержащих лигатур для раскисления и модифицирования транспортного металла /К.В. Григорович, К.Ю. Демин, А.М. Арсенкин, А.К. Гарбер //Металлы. -2011. - № 5. - С. 146-156.
- Михайлов, Г.Г. Барий как раскислитель и модификатор жидкой стали / Г.Г. Михайлов, Л.А. Макровец, Д.А. Выдрин // Вестник ЮУрГУ. Серия «Металлургия». - 2013. - Т. 13, № 1. -С. 45-50.
- Критерии оценки качества раскислителей и модификаторов для стали / И.В. Рябчиков, B.Г. Мизин, Р.Г. Усманов и др. // Сталь. - 2015. - № 2. - С. 24-27.
- Модифицирование стали барием и стронцием /И.Д. Рожихина, О.И. Нохрина, В.И. Дмитриенко, М.А. Платонов // Известия высших учебных заведений. Черная металлургия. - 2015. -Т. 58, № 12. - С. 871-876. DOI: 10.17073/0368-0797-2015-12-871-876
- Модификатор для внепечной обработки стали, содержащий щелочноземельные металлы / И.Б. Проворова, Е.В. Розенберг, К.Э. Барановский и др. // Литье и металлургия. - 2016. -№ 2 (83). - С. 14-18.
- Экспериментальное исследование рафинирования и модифицирования стали сплавами Si-Ca, Si-Sr и Si-Ba / И.В. Бакин, Н.А. Шабурова, И.В. Рябчиков и др. // Сталь. - 2019. - № 8. - C. 14-18.
- Термодинамический анализ раскислительной способности стронция в жидком железе: диаграмма стабильности фаз в системах Fe-Sr-O и Fe-Mg-Sr-O / Г.Г. Михайлов, Л.А. Макровец, О.В. Самойлова, И.В. Бакин // Черная металлургия. Бюллетень научно-технической и экономической информации. - 2019. - Т. 75, № 12. - С. 1366-1373. DOI: 10.32339/0135-5910-2019-121366-1372
- Самойлова, О.В. Термодинамическое моделирование фазовых равновесий в оксидной системе FeO-SrO-SiO2 / О.В. Самойлова, Л.А. Макровец, И.В. Бакин // Вестник ЮУрГУ. Серия «Металлургия». - 2019. - Т. 19, № 4. - С. 10-18. DOI: 10.14529/met190402
- Михайлов, Г.Г. Термодинамика металлургических процессов и систем / Г.Г. Михайлов, Б.И. Леонович, Ю.С. Кузнецов. - М. : Издат. Дом МИСиС, 2009. - 520 с.
- Кубашевский, О. Металлургическая термохимия / О. Кубашевский, С.Б. Олкокк. - М. : Металлургия, 1982. - 392 с.
- Darken, L.S. The system iron-oxygen. II. Equilibrium and thermodynamics of liquid oxide and other phases / L.S. Darken, R. W. Gurry // Journal of American Chemical Society. - 1946. - Vol. 68. -P. 798-816.
- Иргашов, Х. Термодинамические свойства оксида стронция в твердой и жидкой фазах / Х. Иргашов, В.Д. Тарасов, В.Я. Чеховской // Теплофизика высоких температур. - 1985. - Т. 23, № 1. - С. 86-91.
- Физико-химические свойства окислов. Справочник / под ред. Г.В. Самсонова. - М. : Металлургия, 1969. - 456 с.
- Revzin, B. Model evaluations of phase diagrams of the systems SrO-(Mn, Fe, Co, Ni)O / B. Revzin, J. Pelleg // Materials Research Society Symposium Proceedings. - 1996. - Vol. 398. -P. 649-654.
- Jacob, K. T. Solid-state miscibility gap and thermodynamics of the system BaO-SrO / K. T. Jacob, V. Varghese // Journal of Materials Chemistry. - 1995. - Vol. 5, no. 7. - P. 1059-1062.
- Binary alkaline earth oxide mixtures: estimation of the excess thermodynamic properties and calculation of the phase diagrams / W.J.M. van der Kemp, J.G. Blok, P.R. van der Linde et al. // Calphad. - 1994. - Vol. 18, no. 3. - P. 255-267. DOI: 10.1016/0364-5916(94)90032-9
- Zhang, R. Thermodynamic descriptions of the BaO-CaO, BaO-SrO, BaO-SiO2 and SrO-SiO2 systems / R. Zhang, H. Mao, P. Taskinen // Calphad. - 2016. - Vol. 54. - P. 107-116. DOI: 10.1016/j. calphad.2016.06.009
