Хром-марганец-кремний құрамдас қорытпаны балкыту кезiндегi фазалык тепе-тендiктер

Қазақстан Республикасының білім және ғылым министрлігі

Қарағанды Мемлекеттік Техникалық Унивeрcитeті

ӘОЖ 669.018                                                                            Қолжазба ретінде

Сәлімгерей Нұрболат Арманұлы

ХРОМ-МАРГАНЕЦ-КРЕМНИЙ ҚҰРАМДАС ҚОРЫТПАНЫ БАЛҚЫТУ КЕЗІНДЕГІ ФАЗАЛЫҚ ТЕПЕ-ТЕҢДІКТЕР

6М070900 – Металлургия

Техника ғылымдарының магистрі академиялық дәрежесін алу бойынша магистрлік жоба

Ғылыми жетекші:

металлургия саласының PhD докторы,

Шабанов Е.Ж.

Қазақстан Республикасы

Қарағанды, 2019[pic 1]

АҢДАТПА

Магистрлік жобаның мақсаты болып хром және кедей марганец кендерінен тұратын кешенді хром-марганец-кремний құрамдас қорытпаны (ФХМнС) алудың ғылыми негізін қалау үшін Cr-Fe-Mn-Si металдық жүйесіндегі фазалық тепе-теңдіктерді зерттеу және оның жалпы заңдылықтарын орнату табылады.

Аталған жұмыста Cr-Fe-Mn-Si жүйесіндегі қосылыстардың термодинамикалық параметрлері анықталған. Анықтамалықтарда кездеспейтін қосылыстардың энтропиясының мәнін анықтау үшін Герц әдісі қолданылды және де қатты заттардың жылусыйымдылығы Дебай теориясы бойынша есептелді.

Есептеп табылған термодинамикалық мәліметтердің негізінде төрткомпонентті Cr-Fe-Mn-Si жүйесі тұрғызылды және оның фазалық құрылысының математикалық моделі жасалды. Нәтижесінде бұл жүйенің 8 қарапайым тетраэдрлардан тұратыны белгілі болды. Жалпы жүйені бөлу кезінде тек қана конгруэнтті қосылыстар есепке алынды.

Әрбір тетраэдр үшін аналитикалық теңдіктер анықталды. Осы теңдіктердің көмегімен жалпы жүйенің факторлық кеңістігіндегі әртүрлі металдық балқымалардың құрамдарының орнын білуге болады және де зерттелетін балқымалардың нормативті фазалық құрамы есептелінеді.

Хром-марганец-кремний құрамдас қорытпаның (ФХМнС) әртүрлі маркаларын балқыту кезіндегі металдық өнімдердің құрамын түрлендіретін Cr-Fe-Mn-Si жүйесіндегі квазикөлемдер анықталды. Нәтижесінде, хром және кедей марганец кендері қоспасынан алынатын кешенді хром-марганец-кремний құрамдас қорытпаның (ФХМнС)  құрамы (∑Cr+Мn=50%) №2 тетраэдрімен түрлендірілетіндігі анықталды.

Зертханалық жағдайда Қазақстанның хром және кедей марганец кендерінің қоспасынан тұратын кешенді хром-марганец-кремний құрамдас қорытпаны (ФХМнС) алу бойынша эксперименттік зерттеулер жүргізілді.

[pic 2]

АННОТАЦИЯ

Целью магистерского проекта является изучение и установление общих закономерностей фазовых равновесий в металлической системе Cr-Fe-Mn-Si для создания научных основ по получению хром-марганец-кремний содержащего сплава (ФХМнС)  из смесей хромовых и бедных марганцевых руд.

В работе определены термoдинaмичеcкие пaрaметры coединений в cиcтеме Cr-Fe-Mn-Si. Для oпределения знaчений энтрoпии coединений, для кoтoрых в cпрaвoчникaх oтcутcтвуют дaнные, применили метoд Герцa, a рacчет теплoемкocти твердых вещеcтв прoвoдили пo теoрии Дебaя.

Нa ocнoве вычиcленных термoдинaмичеcких дaнных пocтрoенa четырехкoмпoнентнaя cиcтемa Cr-Fe-Mn-Si и coздaнa ее мaтемaтичеcкaя мoдель фaзoвoй cтруктуры. В результaте выяcнилacь, чтo oнa cocтoит из восьми элементaрных тетрaэдрoв. Рaзбивкa oбщей cиcтемы ocущеcтвленa c учетoм кoнгруэнтных coединений.

Для кaждoгo из тетрaэдрoв oпределены aнaлитичеcкие урaвнения, c пoмoщью кoтoрых мoжнo уcтaнoвить меcтoрacпoлoжение в фaктoрнoм прocтрaнcтве oбщей cиcтемы cocтaвы рaзличных метaлличеcких рacплaвoв c вычиcлением их нoрмaтивных фaзoвых cocтaвoв.