Введение к работе
Актуальность работы. Важнейшим направлением в повышении эффек-ивнооти современной металлургии является создание автоматизирование вметем управленая технологическими процессами. Для разработки лгорнтмов управления наиболее перспективно использование физико-имических моделей, среди которых значительное место отводитвя тер-юдинамике. Круг задач, которые могут решаться на основе термодина-сических закономерностей, весьма вирок. Например, для правильного гастроення технологии обработки стали в ковше н оперативного управ-ення этим процессом необходимо знать температуру ликвидус распла-а. 6 случае непрерывной разливки отали, кроме того, необходимо рогноэировать и последовательность образования различных фаз при ристаллнзации.
Универсальным путем построения алгоритмов решения подобных за-ач является термодинамический расчет диаграмм состояния многокои-онентных систем, которые соответствуют современным легированный талям. Эффективность данного расчета определяется в первую очередь аличием достоверной информации о термодинамических свойствах би-арных систем и их согласованностью с соответствующими диаграммами остояния.
Si , Сг, Нп, Fe являются компонентами большинства марок леги-ованных сталей, применение которых в промышленности необычайно ироко. Несмотря на то, что к настоящему времени накоплено достато-но большое количество экспериментальных данных о системах Мп-Si, е-Фг, Fe-Mn, Сг-Мп, их термодинамические характеристики не уста-овлены с необходимой степенью точности, а зачастую являются проти-оречивыми. В результате термодинамическое описание этих систем в начительной мере основывается на положении линий фазовых равнове-' ий диаграмм состояния, а не на экспериментально найденных термоди-амических функциях. Это во многих случаях приводит к неверным ре-ультатам, а при переходе к многокомпонентным системам - к значи-ельным ошибкам. В соответствии с этим актуальной задачей является становление надежных термодинамических функций сплавов систем п- Si , Fe-Сг, Fe-Мп, Сг-Ып, адекватно описывапцих фазовые равнове-ия.
ель работы. Экспериментальное определение термодинамических харак-еристик сплавов систем Mn-Si, Fe-Сг, Fe-Mn, Сг-Мп и расчет на их
основе положения линий фазовых равновесий в этих системах без привлечения какой-либо дополнительной информации о фазовых диаграмма:
Научная новизна. В выполненной работе получен комплекс надежных термодинамических функций первичных твердых растворов с раэличныш кристаллическими решетками, промежуточных фаз и расплавов в системах Ып- Si , Fe-Cr, Fe-Ып, Сг-Мп, которые адекватно описывают фазовые равновесия в этих системах без привлечения дополнительных сведений за исключением величин д& фазовых превращений компонентов і уравнений, позБОляпцнх учитывать вклад магнитного взаимодействия j термодинамические функции. Для описания термодинамических свойств расплавов Ып- Si применена модель идеального ассоциированного раствора в предположении об образовании группировок двух видов ilnSi ] li^Si . Для нахождения параметров указанной модели предложена новг методика применительно к большоиу массиву экспериментальных даянш В системе Mn-Si с высокой степенью точности определено положение Бсех инвариантных точек ее диаграммы состояния. Выявлены состав условия плавления шепего силицида марганца. Надежно установлены величины стандартных теплот сублимации хрома, марганца и кремния. Выявлена целесообразность пересмотра значения д3н для хрома, приведенного в банке термодинамических данных ИВТАНТЕРШ. Опредеж ны термодинамические функции образования фаз С, а в системе Сг-й
ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ. Найденные на основе экспериментальных да» ных термодинамические характеристики сплавов систем Ып-Si » Fe-Cr Fe-Un, Сг-Ып могут быть использованы для термодинамических расчетов металлургических равновесий и построения термодинамических мо-делей многокомпонентных систем. Они включаются в состав банка дан ных автоматизированных систем управления технологическими процесс! мивнепечной обработки и непрерывной разливки стали.
Апробация работы. Результаты работы докладывались на Отраслевой молодежной научно-технической конференции "Научно-технический про-гресс в производстве ферросплавов и электростали (Челябинск,1988г на научном семинаре кафедры физической химии ЛИИ им.М.И.Калинина "Аналитическое представление концентрационных зависимостей термод намических функций в расплавленных металлических и солевых систем Математические методы и физические модели"(Ленинград, 1988г.), на ХП Всесоюзной конференции по химической термодинамике и калоримет рии (Горький, 1988г.), на УІ Всесоюзной школе-семинаре "Применени математических методов для описания и изучения физико-химических
іавновесий (Новосибирск, 1989г.),на У Всесоюзной конференции по ристаллохимии интерметаллических соединений (Львов, 1989г.).
іубяикации по работе. Пэ теме диссертации опубликовано II работ, езисы 7 докладов.
а защиту выносятся разработанные методы экспериментального иесле-ования термодинамических свойств сплавов, данные о стандартных те-лотах сублимации хрома, марганца,кремния, комплекс эксперименталь-о установленных термодинамических функций твердых растворов, про-ежуточных фаз и расплавов систем Mn-Si , Fe-Сг, Fe-Мп, Сг-Мп, pa-чет линий фазовых равновесий в указанных системах.
груктура и объем работы. Диссертация состоит из введения, обзора итературы, экспериментальной части, обсуждения результатов, выво-эв и списка литературы. Работа изложена на 227 страницах машино-иеного текста, содержит 45 рисунков и 27 таблиц. Список литерату-л включает 200 ссылок на работы отечественных и зарубежных авто-эв.
