Volume and Surface Properties of Tin-Containing Nickel Melts

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

The effect of impurities on the structural and physicochemical properties of melts is considered in order to improve the service properties of cast high-temperature alloys. The changes in the state of nickel melts depending on the tin impurity content and the temperature are studied using the parameters of such structurally sensitive properties as density and surface tension. When the tin content in nickel melts increases to several hundredths of a percent, their density and compression effect are found to increase; however, a further increase in the tin content to 0.6 wt % is accompanied by a significant decrease in these properties. A stable nickel-based cluster solution is shown to form when the density and the surface tension increase at 0.02 wt % tin. When the temperature increases to 1650°C, the properties of the melts are characterized by a slight decrease in the surface tension and the density at a retained type of dependences.

About the authors

K. S. Filippov

Baikov Institute of Metallurgy and Materials Science, Russian Academy of Sciences

Email: ksfilipp45@gmail.com
Moscow, Russia

S. N. Anuchkin

Baikov Institute of Metallurgy and Materials Science, Russian Academy of Sciences

Email: ksfilipp45@gmail.com
Moscow, Russia

A. A Aleksandrov

Baikov Institute of Metallurgy and Materials Science, Russian Academy of Sciences

Author for correspondence.
Email: ksfilipp45@gmail.com
Moscow, Russia

References

  1. Каблов, Е.Н. Литые лопатки газотурбинных двигателей / Е.Н. Каблов. - М.: МИСиС, 2001. 632 с.
  2. Диаграммы состояния двойных металлических систем: справочник: в 3 т. / под общ. ред. Н.П. Лякишева. - М.: Машиностроение, 2001. Т.3. Кн.1. 872 с.
  3. Бокштейн, С.З. Диффузия и структура металлов / С.З. Бокштейн. - М.: Металлургия, 1973. 206 с.
  4. Крянин, И.Р. Кинетика структурных превращений и разрушение жаропрочных сплавов при длительных испытаниях / И.Р. Крянин, И.Л. Миркин, Л.П. Трусов // МиТОМ. 1967. №8. С.8-19.
  5. Рябов, А.В. Совершенствование методики экспериментального исследования растворимости висмута в никеле / А.В. Рябов, Е.А. Трофимов // Вестник Южно-Ур. гос. ун-та. Сер. Металлургия. 2010. №34. С.32-34.
  6. Сарак, В.И. Интеркристаллитная хрупкость стали / В.И. Сарак, М.В. Селиванов. - М.: Черметинформация, 1979. 62 с.
  7. Анучкин, С.Н. Исследование поверхностных свойств расплавов на основе никеля методом большой капли. I. Поверхностное натяжение / С.Н. Анучкин, В.Т. Бурцев, М.В. Загуменников, В.В. Сидоров, В.Е. Ригин // Металлы. 2010. №1. С.15-20.
  8. Anuchkin, S.N. Study of the surface properties of nickel-based melts by the constrained drop method. I. Surface tension / S.N. Ahuchkin, V.T. Burtsev, M.V. Zagumennikov, V.V. Sidorov, V.E. Rigin // Russian Metallurgy (Metally), 2010. №1. P.13-17.
  9. Анучкин, С.Н. Иследование поверхностных свойств расплавов на основе никеля методом большой капли. II. Плотность / С.Н. Анучкин, В.Т. Бурцев, М.В. Загуменников, В.В. Сидоров, В.Е. Ригин // Металлы. 2010. №3. С.3-7.
  10. Anuchkin, S.N. Study of the surface properties of nickel-based melts by the sessile drop method. II. Density / S.N. Anuchkin, V.T. Burtsev, M.V. Zagumennikov, V.V. Sidorov, V.E. Rigin // Russian Metallurgy (Metally), 2010. №5. P.371-374.
  11. Nogi, K. Surface tension of liquid Fe-(Cu, Sn, Cr) and Ni-(Cu, Sn) binary alloys / K. Nogi, W.B. Chung, A. McLean, W.A. Miller // Mater. Trans. JIM. 1991. V.32. №2. Р.164-168.
  12. Ниженко, В.И. Поверхностное натяжение жидких металлов и сплавов: справочник / В.И. Ниженко, Л.И. Флока. - М.: Металлургия, 1981. 208 с.
  13. Keene, B.J. Review of data for the surface tension of iron and its binary alloys / B.J. Keene // Intern. Mater. Rev. 1988. V.33. №1. P.1-37.
  14. Баум, Б.А. Металлические жидкости / Б.А. Баум. - М.: Наука, 1979. 120 с.
  15. Металлография железа: в 3 т. / под. ред. Ф.Н. Тавадзе. - М.: Металлургия, 1972. Т.1. 246 с.
  16. Каменецкая, Д.Ц. Железо высокой степени чистоты / Д.Ц. Каменецкая, И.Б. Пилецкая, В.И. Ширяев. - М.: Металлургия, 1978. 248 с.
  17. Филиппов, К.С. Исследование объемных и поверхностных свойств расплавов никеля, содержащих примесь свинца / К.С. Филиппов // ФХОМ. 2019. №5. С.74-82.
  18. Филиппов, К.С. Исследование объемных и поверхностных свойств расплавов никеля, содержащих примесь висмута, по параметрам плотности и поверхностного натяжения / К.С. Филиппов // Металлы. 2017. №4. С.77-83.
  19. Filippov, K.S. Volume and surface properties of nickel melts containing bismuth impurity determined from the density and the surface tension / K.S. Filippov // Russian Metallurgy (Metally), 2017. №7. P.606-611.
  20. Филиппов, К.С. Исследование объемных и поверхностных свойств расплавов никеля, содержащих примесь сурьмы / К.С. Филиппов // Металлы. 2018. №4. С.86-95.
  21. Filippov, K.S. Volume and surface properties of antimony-containing nickel melts / K.S. Filippov // Russian Metallurgy (Metally), 2018. №7. Р.677-684.
  22. Несмеянов, А.Н. Давление пара химических элементов / А.Н. Несмеянов. - М.: Изд-во АН СССР, 1961. 395 с.
  23. Бояршинов, В.А. Рафинирующие переплавы стали и сплавов в вакууме / В.А. Бояршинов, А.Г. Шалимов, А.И. Щербаков, И. Петрман, И. Неедлы. - М.: Металлургия, 1979. 304 с.
  24. Чернов, В.Г. О кинетике испарения примесей из расплавов железа и никеля в вакууме / В.Г. Чернов // Металлы. 1972. №3. С.76-80.
  25. Найдич, Ю.В. Метод "большой капли" для определения поверхностного натяжения и плотности расплавленных металлов при высоких температурах / Ю.В. Найдич, В.И. Еременко // ФММ. 1961. Т.11. №6. С.883-888.
  26. Филиппов, Е.С. Плотность и поверхностное натяжение концентрированного расплава свинца в никеле / К.С. Филиппов // Металлы. 2016. №2. С.75-79.
  27. Filippov, K.S. Density and surface tension of a concentrated lead melt in nickel / K.S. Filippov // Russian Metallurgy (Metally), 2016. №3. P.235-238.
  28. Филиппов, Е.С. Строение, физика и химия металлургических процессов / Е.С. Филиппов. - М.: Металлургия, 1995. 303 с.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2023 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».