Міжфазна взаємодія розплавів на основі алюмінію, що містять цирконій, з вогнетривами
The study of the interfacial interaction of aluminum-based melts containing zirconium with refractories was carried outusing the lying drop method. It allows determining the resistance of refractories to the action of molten metals and alloys. The experiments were carried out on an automated install...
Збережено в:
| Дата: | 2025 |
|---|---|
| Автори: | , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Українська |
| Опубліковано: |
Physico-technological Institute of Metals and Alloys
2025
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://www.metalsandcasting.com/index.php/mcu/article/view/288 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Metal and Casting of Ukraine |
Репозитарії
Metal and Casting of Ukraine| _version_ | 1859472000684130304 |
|---|---|
| author | Верховлюк, А.М. Железняк, О.В. |
| author_facet | Верховлюк, А.М. Железняк, О.В. |
| author_sort | Верховлюк, А.М. |
| baseUrl_str | |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2025-09-16T19:11:15Z |
| description | The study of the interfacial interaction of aluminum-based melts containing zirconium with refractories was carried outusing the lying drop method. It allows determining the resistance of refractories to the action of molten metals and alloys. The experiments were carried out on an automated installation in a vacuum and inert atmosphere in the temperature range from 750 to 1450 °С. The working zone of the furnace was heated at a rate of 100–150 °С/min. Having reached the set temperature, the liquid drop was kept for 10 minutes and images were continuously taken using a digital video camera.
As substrates, the following were used: graphites (fine-grained dense, dense, fine-grained and electrode) and ceramic materials: alundum, aluminum oxide, quartz glass, yttrium oxide. The liquid phase was represented by melts of the following composition: Al69Cu25Zr6, Al69Cu25Zr4Ni2, Al86Ni6La8.
The most resistant material to the Al69Cu25Zr6 melt was fine-grained dense graphite. The melt spreads over its surface only at a temperature of 1200 °С. It was established that the wetting of these refractory materials by the melt does not begin immediately upon reaching the above temperatures, but after a certain period of time. Thus, the liquid alloy spreads over electrode graphite after 4 minutes, fine-grained dense graphite after 6 minutes, pyrographite after 7 minutes, and fine-grainedgraphite after 10 minutes. Studies of wetting in the Al69Cu25Zr4Ni2 melt–graphite system led to similar results.
The obtained data on the interfacial interaction of Al69Cu25Zr6 and Al69Cu25Zr4Ni2 melts with refractory materials showedthat graphite and alundum crucibles can be used for their melting (up to a temperature of 1180 °С for the Al86Ni6La8 alloy, for the Al86Ni6Y8 alloy and up to 1180 °С and quartz glass crucibles (up to 1227 °С ). As for the Al86Ni6Y8, Al86Ni6La8 alloys, they can be melted in alundum crucibles (up to 1227 °С). |
| first_indexed | 2026-03-12T15:51:28Z |
| format | Article |
| id | oai:oai.metalsandcasting.com:article-288 |
| institution | Metal and Casting of Ukraine |
| keywords_txt_mv | keywords |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2026-03-12T15:51:28Z |
| publishDate | 2025 |
| publisher | Physico-technological Institute of Metals and Alloys |
| record_format | ojs |
| spelling | oai:oai.metalsandcasting.com:article-2882025-09-16T19:11:15Z Interfacial Interaction of Aluminum-Based Melts Containing Zirconia with Refractories Міжфазна взаємодія розплавів на основі алюмінію, що містять цирконій, з вогнетривами Верховлюк, А.М. Железняк, О.В. Interfacial interaction wetting refractories aluminum-based melts chemically active elements міжфазна взаємодія змочування вогнетриви розплави на основі алюмінію хімічно-активні елементи The study of the interfacial interaction of aluminum-based melts containing zirconium with refractories was carried outusing the lying drop method. It allows determining the resistance of refractories to the action of molten metals and alloys. The experiments were carried out on an automated installation in a vacuum and inert atmosphere in the temperature range from 750 to 1450 °С. The working zone of the furnace was heated at a rate of 100–150 °С/min. Having reached the set temperature, the liquid drop was kept for 10 minutes and images were continuously taken using a digital video camera. As substrates, the following were used: graphites (fine-grained dense, dense, fine-grained and electrode) and ceramic materials: alundum, aluminum oxide, quartz glass, yttrium oxide. The liquid phase was represented by melts of the following composition: Al69Cu25Zr6, Al69Cu25Zr4Ni2, Al86Ni6La8. The most resistant material to the Al69Cu25Zr6 melt was fine-grained dense graphite. The melt spreads over its surface only at a temperature of 1200 °С. It was established that the wetting of these refractory materials by the melt does not begin immediately upon reaching the above temperatures, but after a certain period of time. Thus, the liquid alloy spreads over electrode graphite after 4 minutes, fine-grained dense graphite after 6 minutes, pyrographite after 7 minutes, and fine-grainedgraphite after 10 minutes. Studies of wetting in the Al69Cu25Zr4Ni2 melt–graphite system led to similar results. The obtained data on the interfacial interaction of Al69Cu25Zr6 and Al69Cu25Zr4Ni2 melts with refractory materials showedthat graphite and alundum crucibles can be used for their melting (up to a temperature of 1180 °С for the Al86Ni6La8 alloy, for the Al86Ni6Y8 alloy and up to 1180 °С and quartz glass crucibles (up to 1227 °С ). As for the Al86Ni6Y8, Al86Ni6La8 alloys, they can be melted in alundum crucibles (up to 1227 °С). Дослідження міжфазної взаємодії розплавів на основі алюмінію, що містять цирконій, з вогнетривами проводили методом лежачої краплі. Він дозволяє визначити стійкість вогнетривів до дії розплавлених металів та сплавів. Експерименти проводили на автоматизованій установці у вакуумі та інертній атмосфері в інтервалі температур від 750 до 1450 °С. Робочу зону печі нагрівали зі швидкістю 100—150 град./хв. Досягнувши заданої температури, рідку краплю витримували протягом 10 хвилин і неперервно знімали зображення за допомогою цифрової відеокамери. В якості підложок використовували: графіти (дрібнозернистий щільний, щільний, дрібнозернистий та електродний) та керамічні матеріали: алунд, оксид алюмінію, кварцове скло, оксид ітрію. Рідку фазу представляли розплави такого складу: Al69Cu25Zr6, Al69Cu25Zr4Ni2, Al86Ni6La8. Найбільш стійким матеріалом до розплаву Al69Cu25Zr6 виявився дрібнозернистий щільний графіт. Розтікання розплаву по його поверхні починається лише при температурі 1200 °С. Встановлено, що змочування цих вогнетривких матеріалів розплавом розпочинається не одразу при досягненні вищевказаних температур, а через певний проміжок часу. Так рідкий сплав розтікається по електродному графіту через 4 хвилини, дрібнозернистому щільному графіту — через 6 хвилин, пірографіту — через 7 хвилин та по дрібнозернистому графіту — через 10 хвилин. Дослідження змочування в системі розплав Al69Cu25Zr4Ni2 — графіт привели до подібних результатів. Отримані дані з міжфазної взаємодії розплавів Al69Cu25Zr6 та Al69Cu25Zr4Ni2 з вогнетривкими матеріалами показали, що для їхньої плавки можна використовувати графітові та алундові тиглі (до температури 1180 °С). Щодо сплавів Al86Ni6Y8, Al86Ni6La8, то їх можна плавити в алундових тиглях (до 1227 °С) і тиглях з кварцового скла (до 1227 °С для сплаву Al86Ni6Y8 і до 1180 °С для сплаву Al86Ni6La8). Physico-technological Institute of Metals and Alloys 2025-09-16 Article Article Рецензована Стаття application/pdf https://www.metalsandcasting.com/index.php/mcu/article/view/288 10.15407/steelcast2025.02.023 Metal and Casting of Ukraine; Vol. 33 No. 2 (2025): Metal and Casting of Ukraine; 23-29 Метал та лиття України ; Том 33 № 2 (2025): Метал та лиття України; 23-29 2706-5529 2077-1304 uk https://www.metalsandcasting.com/index.php/mcu/article/view/288/284 Авторське право (c) 2025 Метал та лиття України |
| spellingShingle | міжфазна взаємодія змочування вогнетриви розплави на основі алюмінію хімічно-активні елементи Верховлюк, А.М. Железняк, О.В. Міжфазна взаємодія розплавів на основі алюмінію, що містять цирконій, з вогнетривами |
| title | Міжфазна взаємодія розплавів на основі алюмінію, що містять цирконій, з вогнетривами |
| title_alt | Interfacial Interaction of Aluminum-Based Melts Containing Zirconia with Refractories |
| title_full | Міжфазна взаємодія розплавів на основі алюмінію, що містять цирконій, з вогнетривами |
| title_fullStr | Міжфазна взаємодія розплавів на основі алюмінію, що містять цирконій, з вогнетривами |
| title_full_unstemmed | Міжфазна взаємодія розплавів на основі алюмінію, що містять цирконій, з вогнетривами |
| title_short | Міжфазна взаємодія розплавів на основі алюмінію, що містять цирконій, з вогнетривами |
| title_sort | міжфазна взаємодія розплавів на основі алюмінію, що містять цирконій, з вогнетривами |
| topic | міжфазна взаємодія змочування вогнетриви розплави на основі алюмінію хімічно-активні елементи |
| topic_facet | Interfacial interaction wetting refractories aluminum-based melts chemically active elements міжфазна взаємодія змочування вогнетриви розплави на основі алюмінію хімічно-активні елементи |
| url | https://www.metalsandcasting.com/index.php/mcu/article/view/288 |
| work_keys_str_mv | AT verhovlûkam interfacialinteractionofaluminumbasedmeltscontainingzirconiawithrefractories AT železnâkov interfacialinteractionofaluminumbasedmeltscontainingzirconiawithrefractories AT verhovlûkam mížfaznavzaêmodíârozplavívnaosnovíalûmíníûŝomístâtʹcirkoníjzvognetrivami AT železnâkov mížfaznavzaêmodíârozplavívnaosnovíalûmíníûŝomístâtʹcirkoníjzvognetrivami |