Открытый доступ
Доступ предоставлен
Только для подписчиков
№ 5 (2023)
Статьи
Восстановительный обжиг чернового титаномагнетитового концентрата месторождения Гремяха-Вырмес с получением титанованадиевого шлака и гранулированного металла
Аннотация
Приведены результаты исследований по восстановительному обжигу чернового титаномагнетитового концентрата месторождения Гремяха-Вырмес. Восстановительный обжиг брикетированной шихты проводили на угольной подложке с получением гранулированного металла и титанованадиевого шлака, пригодного для последующей гидрометаллургической переработки с извлечением титана и ванадия. Исследования по восстановительному обжигу выполняли в интервале температур 1450-1500 °C при разных расходах твердого восстановителя - кокса. Изучено влияние содержания кокса в смеси и температуры восстановления на состав получаемого титанованадиевого шлака. В результате твердофазного восстановления чернового титаномагнетитового концентрата установлены оптимальные условия получения пригодного для дальнейшей переработки титанованадиевого шлака.
3-9
Исследование возможности переработки каолиновых глин Суворовского месторождения с получением коагулянтов
Аннотация
Изучены минеральный и химический составы каолиновой глины Суворовского месторождения с использованием методов рентгенофазового и атомно-эмиссионной спектрометрии с индукционной плазмой. Оптимизированы условия термической прокалки и разложения каолиновой глины серной и соляной кислотами: температура прокаливания 650-700 °C; длительность прокаливания 60-90 мин. Степень извлечения Al2O3 из прокаленной глины в растворы серной кислоты составила 92-94%, в растворы соляной кислоты - 76-78%. Исследовано влияние на процесс разделения жидкой и твердой фаз разных флокулянтов. Показано, что использование полиакриламида увеличивает скорость фильтрования в 1,5-2 раза. Исследованы коагулирующие свойства сульфата и гидроксохлоридов алюминия: окисляемость, цветность, концентрация алюминия и железа в очищаемой воде. Испытанные коагулянты могут эффективно применяться при очистке питьевых и сточных вод при низких и высоких температурах в широком диапазоне pH очищаемых вод.
10-14
Структура и механические свойства деформированных сплавов Mg-Sm-Tb-Zr
Аннотация
Исследованы структура, кинетика старения и механические свойства сплавов новой системы Mg-Sm-Tb-Zr с разными содержанием редкоземельных металлов и их соотношением при получении горячим прессованием. Установлено разное влияние самария и тербия на процесс рекристаллизации при деформации и характер упрочнения сплавов при дополнительном старении в зависимости от его длительности в результате распада пересыщенного раствора на основе магния. Определены механические свойства сплавов после горячего прессования и старения, в том числе при нагреве в диапазоне температур до 300 °C.
15-22
Влияние РЗЭ на процесс кристаллизации силумина заэвтектического типа
Аннотация
Рассмотрены теории и механизмы, объясняющие процессы модифицирования первичного кремния в заэвтектических силуминах. Проведены исследования процессов кристаллизации силумина заэвтектического типа, обработанного редкоземельными элементами (РЗЭ): иттрием, иттербием, самарием, эрбием, лантаном и неодимом. Получены значения температур фазовых превращений и параметры, учитывающие выделение твердой фазы в интервале температур кристаллизации. Показаны различия в параметрах кристаллизации и характере выделения твердой фазы у сплавов, модифицированных иттрием, иттербием, самарием, эрбием, церием и неодимом. Сделан вывод о необходимости проведения дальнейших исследований по уточнению механизма модифицирования использованными РЗМ первичного кремния в заэвтектических силуминах.
23-32
Структурные и фазовые изменения в образцах из плит сплава системы Al-Cu-Mg под воздействием коррозионной среды после эксплуатационного нагрева
Аннотация
Изложены результаты исследования структуры, фазового состава, механических, коррозионных свойств плит из конструкционного алюминиевого сплава системы Al-Cu-Mg в разных состояниях. Проведен сравнительный анализ полученных результатов со свойствами серийного сплава-аналога - АК4-1. Установлено, что исследуемый сплав превосходит аналог по прочностным свойствам при комнатной и повышенной (до 175 °C) температурах на 9-12%. Величина ударной вязкости KCU сплава системы Al-Cu-Mg в 2 раза больше, чем у сплава АК4-1. Показано, что повышение прочностных и коррозионных свойств сплава после эксплуатационного нагрева может быть объяснено особенностями фазового состава и морфологией интерметаллических фаз, в том числе фаз переходных металлов, образующихся в небольших количествах в поверхностных слоях образцов.
33-43
Исследование прочности, релаксационной и коррозионной стойкости ультрамелкозернистой аустенитной стали 08Х18Н10Т, полученной методом РКУ-прессования. II. исследование релаксационных свойств и стойкости против межкристаллитной коррозии
Аннотация
Исследована релаксационная стойкость и коррозионная стойкость образцов ультрамелкозернистой (УМЗ) стали 08Х18Н10Т, полученной методом равноканального углового прессования (РКУП) при температурах 150 и 450 °C. Для УМЗ стали, обладающей высокими значениями предела макроупругости и предела текучести, показано снижение коэффициента Холла-Петча, обусловленное фрагментацией частиц d-феррита при РКУП. Установлено, что образцы УМЗ стали обладают в 2-3 раза более высокой релаксационной стойкостью по сравнению с крупнозернистой сталью. Отмечено, что РКУП приводит к повышению скорости общей коррозии. При этом, несмотря на снижение коррозионной стойкости, образцы УМЗ сталей обладают высокой стойкостью к межкристаллитной коррозии. Установлено, что снижение коррозионной стойкости УМЗ стали обусловлено увеличением объемной доли мартенсита деформации при РКУП.
44-59
Эволюция дефектов при холодной прокатке низколегированных сплавов молибдена
Аннотация
В экспериментальной работе кратко описана технология многократного электронно-лучевого плавления, позволяющая получать низколегированные сплавы молибдена с другими карбидообразующими элементами и углеродом. Два новых описанных в работе сплава допускают деформацию холодной прокаткой до толщины 0,17 мм. На основе модифицированного выражения Головина-Симса показано, что сплав с дисперсными карбидами (размер 30-200 нм) упрочняется при холодной прокатке значительно сильнее, чем сплав, в котором присутствуют только крупные (³1 мкм) карбиды. Прослежена эволюция дефектов сплошности при холодной прокатке с увеличением степени деформации.
60-70
О технологических причинах появления бугорков на металлографических шлифах прутков из сплава МН45-ВП
Аннотация
С учетом особенностей медно-никелевого сплава МН45-вП типа константан вакуумной плавки выявлены возможные причины появления на металлографических шлифах его прутков характерных бугорков как разновидности поверхностного эффекта типа «ус». Отмечено, что образование бугорков - следствие диффузионных процессов, вызванных повышенной неоднородностью химического состава материала. Также указывается, что причина этой неоднородности связана с отсутствием в составе индукционной плавильной печи специальных электромагнитных устройств для перемешивания расплава, составляющие которого разделены по показателям магнитной восприиимчивости, т.е. длительность выдержки расплава при подстуживании в процессе дегазации недостаточная.
71-75
Исследование удельной электропроводности ренийсодержащих растворов карбоната аммония и расчет ее энергии активации
Аннотация
Кондуктометрическим методом исследованы зависимости удельной электропроводности водных растворов карбоната аммония и растворов системы карбонат аммония-перренат аммония от содержания реагентов в диапазоне их концентрации 0,1-1,8 моль/л для (NH4)2CO3, 0,01-0,1 моль/л для NH4ReO4 и температур растворов в интервале 20-50 °C. Выявлено линейное увеличение электропроводности с повышением температуры электролитов и нелинейное с ростом концентрации реагентов. Рассчитаны величины температурных коэффициентов электропроводности и значения энергии активации электропроводности в исследованном диапазоне концентраций и температур. Отмечено снижение энергии активации электропроводности с повышением температуры раствора. Полученная расчетом величина энергии активации электропроводности указывает на диффузионный характер переноса заряда.
76-84
Исследование кинетических характеристик твердофазного превращения сплавов Х30Н60М9 и Х23Н65М13 в температурном интервале 500-650 °C по данным термогравиметрического анализа
Аннотация
Приведены результаты исследования структурных состояний однофазных сплавов Х30Н60М9 и Х23Н65М13 для условий нагрева образцов со скоростью 1,0 °C/мин. Структурные состояния образцов сплавов получены закалкой в воде. Температуры закалки сплавов составили соответственно 1107 и 1135 °C. Приведены результаты термического анализа образцов рассматриваемых сплавов в условиях инертного газа (аргона) без проведения его доочистки от кислорода, объемная доля которого составила до 0,003 мас.%. Характеристикой состояния структуры предложен показатель скорости увеличения массы (привес) образца. По экспериментальным результатам увеличения масс образцов предложен оригинальный способ расчета этого кинетического показателя как скорости твердофазного превращения (далее коэффициент превращения k ). Рассмотрены истинные значения увеличения массы (привесы), отнесенные к истинным значениям температур в температурном интервале 500-650 °C, когда шкалы переменных и значений переменных показаны в интервале значений 0…1. В результате выполнения работы найдено подтверждение улучшенных теплофизических характеристик для сплава Х30Н60М9 в рассматриваемом температурном интервале в сравнении со сплавом Х23Н65М13. Расчетные показатели коэффициентов превращения образцов сплавов подтверждены опытными данными определения количества энтальпии в рассматриваемых градациях температурного интервала, для чего расчетом определены площади под графиками ДТА образцов сплавов Х30Н60М9 и Х23Н65М13 для условий нагрева образцов со скоростью 1,0 °C/мин. Установлено, что распад структуры твердого раствора для сплава Х23Н65М13 более выражен в температурном интервале 500-650 °C.
85-92
Разработка методик и экспериментальных установок для определения теплоемкости железорудных материалов
Аннотация
Рассмотрена одна из важнейших теплофизических характеристик окатышей - их теплоемкость, влияющая на технологический процесс производства железорудных окатышей на стадии их термической обработки в слое на ленте конвейерной машины. Так как физическая теплоемкость материалов определяется величиной энтальпии, для измерения последней использован метод смешения, который реализован на установке с адиабатическим калориметром. Объект исследования - качканарские окатыши разной основности. Средние значения энтальпии окатышей и их физической теплоемкости с учетом изменения фазового и химического состава материала представлены в виде интерполяционных уравнений. С использованием вновь созданной экспериментальной установки, позволяющей определять комплекс теплофизических характеристик, определены температурные зависимости кажущейся теплоемкости окатышей разной основности при разных скоростях нагрева. На экспериментальной установке с использованием метода количественного термического анализа выполнены оценки изменения энтальпии и зависимости кажущейся теплоемкости от температуры для неофлюсованного и офлюсованного концентратов Соколовско-Сарбайского ГОКа. Представленные методики определения энтальпии и теплоемкости железорудных окатышей и концентратов, а также созданные конструкции для реализации этих методик могут быть использованы для определения теплоемкостей разных материалов металлургического производства и для оптимизации режимных параметров их термической обработки.
93-101