Результаты термического анализа ферросплавов, Результаты термического анализа феррохрома - Изучение физико-химических свойств ферросплавов и рассчет электродуговой печи на производство ферросилиция

Результаты термического анализа феррохрома

Термический анализ ферросплавов был выполнен на дифференциальном сканирующем термогравиметрическом калориметре STA 409 PC/PG компании NETZSCH (описание прибора приведено в разделе 2.1.3).

Навески ферросплавов составляли 91,0 мг, нагревались до 950 °С со скоростью нагрева 20 °С в минуту, в атмосфере вакуума (10 5 Па). Результаты термогравиметрического анализа феррохрома (Cr 72,0) приведены в Приложении А таблица А.1.

Особый интерес для исследования ферросплавов представляют их фазовые и магнитные переходы, целью термического анализа феррохрома стало изучение фазовых и магнитных точек, фиксируемых на термограммах. В литературе приведено очень много данных по температурным минимумам магнитных точек, вследствие большой сложности их улавливания, т. к. хром и хромсодержащие сплавы обладают сильной способностью поглощать углерод, кислород и особенно азот, что приводит к неточности результатов.

Нами была изучена петля г-фазы, представляющая собой наиболее ярко выраженный фазовый переход, занимающий определенный интервал температур. По некоторым источникам петля г-фазы начинает фиксироваться от 840, 850 и даже от 796 °С. Такой разброс, авторами объясняется разным содержанием хрома в образцах.

Для уточнения температурного минимума нами был проведен дифференциальный термический анализ с маленькой скоростью нагрева 10 °С в минуту, и последующей обработкой данных с помощью построения производных, от полученных термогравиметрических кривых.

На термограммах фиксируются эндотермические пики при 475 °С - 477,1, 624,2 °С, 716,8 °С и 828,1 °С.

Пик при 475 °С - 477,1°С объясняется, как началом образования у-фазы, которая характеризуется гомогенностью, неустойчивостью и даже хрупкостью. Т. о. результаты подтверждают фиксирование пика при 475 °С - 477,1°С - так называемого "хрупкость при 475 °С". Данное явление связано с метастабильными реакциями, которые имеют очень сложную природу.

Ряд незначительных пиков в интервале температур от 400 до 600 °С, фиксируемых на производной DDSC можно объяснить образованием целого непрерывного ряда соединений (упорядоченных фаз) CrFe3, CrFe, CrFe2, Cr2Fe, Cr3Fe, что подтверждается диаграммами состояния системы Fe-Cr и литературными источниками.

Пик при 624,2 °С является температурным минимум промежуточной у-фазой, это подтверждается содержанием хрома образца - 72,0 %, т. к. эта фаза может быть зафиксирована только при значительном содержании хрома, пик при 716,8 °С является температурным пределом этой фазы. Данные выводы подтверждаются и тем, что феррохром обладает тетрагональной кристаллической решеткой, установленной нами с помощью рентгенографического анализа и межплоскостному расстоянию - d = 4,5.

Пик при 828,1 °С является температурным минимумом петли г-фазы, это и подтверждает фазовая диаграмма железо-хром, и результаты рентгенофазового и микроскопического анализов. Предел г-фазы был установлен при 1390 °С.

Таким образом, пик при 475 °С - 477,1°С - образования у-фазы, явление "хрупкость при 475 °С", при 624,2 °С - температурный минимум промежуточной у-фазы, пик при 716,8 °С является температурным пределом этой фазы, пик при 828,1 °С - температурный минимумом петли г-фазы, пик при 1390,0 °С является температурным пределом этой фазы [8-11, 35].

Похожие статьи




Результаты термического анализа ферросплавов, Результаты термического анализа феррохрома - Изучение физико-химических свойств ферросплавов и рассчет электродуговой печи на производство ферросилиция

Предыдущая | Следующая