Дослідження структури ресурсозберігаючого легуючого сплаву з вмістом Fe, Ni, Cr, W, Mo, Nb, Ti, отриманого з техногенних відходів, для підвищення безпеки життєдіяльності
The article is devoted to the research of physical and chemical features of recovery of waste from production of high-alloy steels and alloys with the production of an alloying alloy by means of reduction melting. To achieve this goal, a set of stateof-the-art research methods was applied using scan...
Gespeichert in:
| Datum: | 2023 |
|---|---|
| Hauptverfasser: | , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Ukrainisch |
| Veröffentlicht: |
Physico-technological Institute of Metals and Alloys
2023
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://www.metalsandcasting.com/index.php/mcu/article/view/55 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Metal and Casting of Ukraine |
Institution
Metal and Casting of Ukraine| _version_ | 1859471919553708032 |
|---|---|
| author | Смірнов, Олексій Петрищев, Артем |
| author_facet | Смірнов, Олексій Петрищев, Артем |
| author_sort | Смірнов, Олексій |
| baseUrl_str | |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2023-05-24T14:51:45Z |
| description | The article is devoted to the research of physical and chemical features of recovery of waste from production of high-alloy steels and alloys with the production of an alloying alloy by means of reduction melting. To achieve this goal, a set of stateof-the-art research methods was applied using scanning electron microscopy together with x-ray microanalysis to determine the chemical composition of the target surface areas of samples. Due to the successful stages of research, significant results were obtained, namely, that at the ratio of oxygen to carbon in the charge of 1.10, the assumed phase composition of the resource-saving alloy consists of a solid solution of alloying elements in the iron crystal lattice, as well as iron carbide compounds and alloying elements. Photos of the microstructure clearly showed several phases with different ratios of alloying elements. The content of chromium reached 53.04 % by weight, nickel – 55.02 % by weight. The content of molybdenum, tungsten, niobium, and titanium in the area of the studied surface was at the level of 7.8 % by weight, 27.83 % by weight, 20.61 % by weight, and 16.09 % by weight, respectively. Carbon in the studied surface points was equal to 0.65 % by weight to 2.08 % by weight. Some of the studied particles with an increased content of tungsten, molybdenum, and niobium apparently corresponded to a complex carbide compound. The content of residual carbon in the studied sections of the samples had relatively low values, while sufficient to provide the necessary reducing capacity during the use of the alloy. This allowed us to draw a number of important practical conclusions that the alloy indicators provide the possibility of replacing some of the standard ferroalloys in the smelting of steels that have some restrictions on the carbon content. In this case, it is advisable to determine the most favorable content of carbon reducing agent in the charge to achieve the required reduction of alloying elements together with a relatively low residual carbon in the target alloy. Simultaneously with the processing and return to production of technogenic metallurgical waste, the environmental stress of industrially developed regions, environmental pollution is reduced and life safety is increased. |
| first_indexed | 2026-03-12T15:50:11Z |
| format | Article |
| id | oai:oai.metalsandcasting.com:article-55 |
| institution | Metal and Casting of Ukraine |
| keywords_txt_mv | keywords |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2026-03-12T15:50:11Z |
| publishDate | 2023 |
| publisher | Physico-technological Institute of Metals and Alloys |
| record_format | ojs |
| spelling | oai:oai.metalsandcasting.com:article-552023-05-24T14:51:45Z Study of the structure of a resource-saving alloying alloy containing Fe, Ni, Cr, W, Mo, Nb, Ti obtained of technogenic waste for improving the life safety Дослідження структури ресурсозберігаючого легуючого сплаву з вмістом Fe, Ni, Cr, W, Mo, Nb, Ti, отриманого з техногенних відходів, для підвищення безпеки життєдіяльності Смірнов, Олексій Петрищев, Артем oxide technogenic waste alloy steel scale reduction melting microscopic studies оксидні техногенні відходи окалина легованих сталей відновна плавка мікроскопічні дослідження The article is devoted to the research of physical and chemical features of recovery of waste from production of high-alloy steels and alloys with the production of an alloying alloy by means of reduction melting. To achieve this goal, a set of stateof-the-art research methods was applied using scanning electron microscopy together with x-ray microanalysis to determine the chemical composition of the target surface areas of samples. Due to the successful stages of research, significant results were obtained, namely, that at the ratio of oxygen to carbon in the charge of 1.10, the assumed phase composition of the resource-saving alloy consists of a solid solution of alloying elements in the iron crystal lattice, as well as iron carbide compounds and alloying elements. Photos of the microstructure clearly showed several phases with different ratios of alloying elements. The content of chromium reached 53.04 % by weight, nickel – 55.02 % by weight. The content of molybdenum, tungsten, niobium, and titanium in the area of the studied surface was at the level of 7.8 % by weight, 27.83 % by weight, 20.61 % by weight, and 16.09 % by weight, respectively. Carbon in the studied surface points was equal to 0.65 % by weight to 2.08 % by weight. Some of the studied particles with an increased content of tungsten, molybdenum, and niobium apparently corresponded to a complex carbide compound. The content of residual carbon in the studied sections of the samples had relatively low values, while sufficient to provide the necessary reducing capacity during the use of the alloy. This allowed us to draw a number of important practical conclusions that the alloy indicators provide the possibility of replacing some of the standard ferroalloys in the smelting of steels that have some restrictions on the carbon content. In this case, it is advisable to determine the most favorable content of carbon reducing agent in the charge to achieve the required reduction of alloying elements together with a relatively low residual carbon in the target alloy. Simultaneously with the processing and return to production of technogenic metallurgical waste, the environmental stress of industrially developed regions, environmental pollution is reduced and life safety is increased. Статтю присвячено дослідженням фізико-хімічних особливостей відновлення відходів виробництва високолегованих сталей і сплавів з отриманням легуючого сплаву за допомогою відновлювальної плавки. Для досягнення цієї мети застосовано комплекс новітніх методів досліджень з використанням растрової електронної мікроскопії разом з рентгенівським мікроаналізом для визначення хімічного складу цільових ділянок поверхні зразків. Завдяки успішно проведеним етапам досліджень отримано суттєві результати, а саме те, що при співвідношенні кисню до вуглецю в шихті 1,10, передбачуваний фазовий склад ресурсозберігаючого сплаву містить твердий розчин легуючих елементів в кристалічній решітці заліза, а також карбідні сполуки заліза і легуючих елементів. На фотографіях мікроструктури чітко проявлялися кілька фаз з різним співвідношенням легуючих елементів. Вміст хрому досягав 53,04 %мас., нікелю – 55,02 %мас. Вміст молібдену, вольфраму, ніобію і титану в області дослідженої поверхні був на рівні 7,8 %мас., 27,83 %мас., 20,61 %мас. і 16,09 %мас. відповідно. Вуглець в досліджених точках поверхні досягав від 0,65 до 2,08 %мас. Деякі з досліджених частинок з підвищеним вмістом вольфраму, молібдену, ніобію, напевно, відповідали комплексним карбідним з'єднанням. Вміст залишкового вуглецю в досліджених ділянках зразків мав відносно невисокі значення, при цьому достатні для забезпечення необхідної відновної здатності під час використання сплаву. Це дозволило зробити ряд важливих практичних висновків, що показники сплаву забезпечують можливість заміни частини стандартних феросплавів при виплавці сталей, що мають деякі обмеження за вмістом вуглецю. При цьому доцільним є визначення найбільш вигідного вмісту вуглецевого відновника в шихті для досягнення необхідного відновлення легуючих елементів разом з відносно невисоким залишковим вуглецем в цільовому сплаві. Одночасно з переробкою і поверненням у виробництво техногенних металургійних відходів забезпечується зменшення екологічної напруженості промислово розвинених областей, зменшення забруднення навколишнього середовища і підвищення безпеки життєдіяльності. Physico-technological Institute of Metals and Alloys 2023-05-24 Article Article Рецензована Стаття application/pdf https://www.metalsandcasting.com/index.php/mcu/article/view/55 Metal and Casting of Ukraine; Vol. 29 No. 1 (2021): Metal and Casting of Ukraine Метал та лиття України ; Том 29 № 1 (2021): Метал та лиття України 2706-5529 2077-1304 uk https://www.metalsandcasting.com/index.php/mcu/article/view/55/55 Авторське право (c) 2023 Метал та лиття України |
| spellingShingle | оксидні техногенні відходи окалина легованих сталей відновна плавка мікроскопічні дослідження Смірнов, Олексій Петрищев, Артем Дослідження структури ресурсозберігаючого легуючого сплаву з вмістом Fe, Ni, Cr, W, Mo, Nb, Ti, отриманого з техногенних відходів, для підвищення безпеки життєдіяльності |
| title | Дослідження структури ресурсозберігаючого легуючого сплаву з вмістом Fe, Ni, Cr, W, Mo, Nb, Ti, отриманого з техногенних відходів, для підвищення безпеки життєдіяльності |
| title_alt | Study of the structure of a resource-saving alloying alloy containing Fe, Ni, Cr, W, Mo, Nb, Ti obtained of technogenic waste for improving the life safety |
| title_full | Дослідження структури ресурсозберігаючого легуючого сплаву з вмістом Fe, Ni, Cr, W, Mo, Nb, Ti, отриманого з техногенних відходів, для підвищення безпеки життєдіяльності |
| title_fullStr | Дослідження структури ресурсозберігаючого легуючого сплаву з вмістом Fe, Ni, Cr, W, Mo, Nb, Ti, отриманого з техногенних відходів, для підвищення безпеки життєдіяльності |
| title_full_unstemmed | Дослідження структури ресурсозберігаючого легуючого сплаву з вмістом Fe, Ni, Cr, W, Mo, Nb, Ti, отриманого з техногенних відходів, для підвищення безпеки життєдіяльності |
| title_short | Дослідження структури ресурсозберігаючого легуючого сплаву з вмістом Fe, Ni, Cr, W, Mo, Nb, Ti, отриманого з техногенних відходів, для підвищення безпеки життєдіяльності |
| title_sort | дослідження структури ресурсозберігаючого легуючого сплаву з вмістом fe, ni, cr, w, mo, nb, ti, отриманого з техногенних відходів, для підвищення безпеки життєдіяльності |
| topic | оксидні техногенні відходи окалина легованих сталей відновна плавка мікроскопічні дослідження |
| topic_facet | oxide technogenic waste alloy steel scale reduction melting microscopic studies оксидні техногенні відходи окалина легованих сталей відновна плавка мікроскопічні дослідження |
| url | https://www.metalsandcasting.com/index.php/mcu/article/view/55 |
| work_keys_str_mv | AT smírnovoleksíj studyofthestructureofaresourcesavingalloyingalloycontainingfenicrwmonbtiobtainedoftechnogenicwasteforimprovingthelifesafety AT petriŝevartem studyofthestructureofaresourcesavingalloyingalloycontainingfenicrwmonbtiobtainedoftechnogenicwasteforimprovingthelifesafety AT smírnovoleksíj doslídžennâstrukturiresursozberígaûčogoleguûčogosplavuzvmístomfenicrwmonbtiotrimanogoztehnogennihvídhodívdlâpídviŝennâbezpekižittêdíâlʹností AT petriŝevartem doslídžennâstrukturiresursozberígaûčogoleguûčogosplavuzvmístomfenicrwmonbtiotrimanogoztehnogennihvídhodívdlâpídviŝennâbezpekižittêdíâlʹností |