Про механізм утворення оксидів алюмінію в залізовуглецевих розплавах: Processy litʹâ, 2021, Tom 143, №1, p.28-37

Про механізм утворення оксидів алюмінію в залізовуглецевих розплавах: Processy litʹâ, 2021, Tom 143, №1, p.28-37

Received 11.11.2020 UDK 669.189:669.046.554 A polygonal diagram of the state of the Al-Al2O3 system in the entire range of concentrations of solid and liquid initial components was constructed using the graphical-analytical method. In contrast to the known one, this diagram shows a sequential series...

Повний опис

Збережено в:
Бібліографічні деталі
Дата:2021
Автори: Бєлов, Б. Ф., Троцан, А. І., Карлікова*, Я. П., Рябчиков, І. В.
Формат: Стаття
Мова:Ukrainian
Опубліковано: National Academy of Sciences of Ukraine, Physical-Technological Institute of Metals and Alloys of NAS of Ukraine 2021
Теми:
полігональна діаграма
оксиди алюмінію
квантово-механічні параметри
класифікація та структуризація
Онлайн доступ:https://plit-periodical.org.ua/index.php/plit/article/view/47
Теги: Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:Casting Processes

Репозитарії

Casting Processes
id oai:ojs2.localhost:article-47
record_format ojs
institution Casting Processes
baseUrl_str
datestamp_date 2023-06-22T09:06:46Z
collection OJS
language Ukrainian
topic полігональна діаграма
оксиди алюмінію
квантово-механічні параметри
класифікація та структуризація
spellingShingle полігональна діаграма
оксиди алюмінію
квантово-механічні параметри
класифікація та структуризація
Бєлов, Б. Ф.
Троцан, А. І.
Карлікова*, Я. П.
Рябчиков, І. В.
Про механізм утворення оксидів алюмінію в залізовуглецевих розплавах: Processy litʹâ, 2021, Tom 143, №1, p.28-37
topic_facet полігональна діаграма
оксиди алюмінію
квантово-механічні параметри
класифікація та структуризація
polygonal diagram
aluminum oxides
quantum mechanical parameters
classification and structuring
format Article
author Бєлов, Б. Ф.
Троцан, А. І.
Карлікова*, Я. П.
Рябчиков, І. В.
author_facet Бєлов, Б. Ф.
Троцан, А. І.
Карлікова*, Я. П.
Рябчиков, І. В.
author_sort Бєлов, Б. Ф.
title Про механізм утворення оксидів алюмінію в залізовуглецевих розплавах: Processy litʹâ, 2021, Tom 143, №1, p.28-37
title_short Про механізм утворення оксидів алюмінію в залізовуглецевих розплавах: Processy litʹâ, 2021, Tom 143, №1, p.28-37
title_full Про механізм утворення оксидів алюмінію в залізовуглецевих розплавах: Processy litʹâ, 2021, Tom 143, №1, p.28-37
title_fullStr Про механізм утворення оксидів алюмінію в залізовуглецевих розплавах: Processy litʹâ, 2021, Tom 143, №1, p.28-37
title_full_unstemmed Про механізм утворення оксидів алюмінію в залізовуглецевих розплавах: Processy litʹâ, 2021, Tom 143, №1, p.28-37
title_sort про механізм утворення оксидів алюмінію в залізовуглецевих розплавах: processy litʹâ, 2021, tom 143, №1, p.28-37
title_alt About the mechanism of the formation of aluminum oxides in iron carbonate melts: Processy litʹâ, 2021, Tom 143, №1, p.28-37
description Received 11.11.2020 UDK 669.189:669.046.554 A polygonal diagram of the state of the Al-Al2O3 system in the entire range of concentrations of solid and liquid initial components was constructed using the graphical-analytical method. In contrast to the known one, this diagram shows a sequential series of aluminum oxides, including the primary phase Al2O, secondary intermediate phases AlO and Al3O4, which coexist with liquid aluminum, as well as the area of their separation. Based on the quantum-mechanical parameters of aluminum and oxygen, an analysis of the structural-chemical state of the oxides was carried out and a sequential series of intermediate phases between aluminum and corundum, which are formed in liquid and solid states, were established: Alliq. → Al2O (Al6O3)liq.4+: (Al12O6)sol.0 → AlO (Al4O4)liq.4+:(Al8O8)sol.0 → Al3O4 × (Al6O8)liq.2+: (Al12O16)sol.0 → Al2O3 (Al4O8)liq.4-: (Al16O24)sol.0. For the established intermediate phases of aluminum oxides, structural and chemical reactions of their formation, chemical and structural formulas, temperatures of their formation and melting are given. All lower oxides are formed in the solid state and coexist with liquid aluminum. Spinel AlO ∙ Al2O3 → (Al3O4) is formed at a monotectic temperature of 1900 0С. The sequence of formation of aluminum oxides depends on the number of particles and the relative packing density of polygonal and polyhedral cells of ion-molecular complexes of aluminum and oxygen ions. It is shown that under oxygen deficiency in a metal melt on the basis of lower aluminum oxides, full-valent oxysulfides (Al6O3S2)0 → (Al4O4S2)0 are formed, which exist at the temperatures of liquid steel, and (Al12S6)0, (Al8S8)0, which are present in the solid metal. In a deeply deoxidized metal, which contains sulfur and aluminum, aluminum sulfides of low and linear valence of the stoichiometric composition Al12S6 → Al8S8 → Al12S16 → Al16S24 are formed in the solid state, depending on the oxidation of the metal. The presented results supplement the known experimental data on the phase diagram of the Al-Al2O3 system and allow us to reveal the mechanism of the formation of nonmetallic inclusions during the deoxidation of steel with aluminum.
publisher National Academy of Sciences of Ukraine, Physical-Technological Institute of Metals and Alloys of NAS of Ukraine
publishDate 2021
url https://plit-periodical.org.ua/index.php/plit/article/view/47
work_keys_str_mv AT bêlovbf aboutthemechanismoftheformationofaluminumoxidesinironcarbonatemeltsprocessylitʹa2021tom1431p2837
AT trocanaí aboutthemechanismoftheformationofaluminumoxidesinironcarbonatemeltsprocessylitʹa2021tom1431p2837
AT karlíkovaâp aboutthemechanismoftheformationofaluminumoxidesinironcarbonatemeltsprocessylitʹa2021tom1431p2837
AT râbčikovív aboutthemechanismoftheformationofaluminumoxidesinironcarbonatemeltsprocessylitʹa2021tom1431p2837
AT bêlovbf promehanízmutvorennâoksidívalûmíníûvzalízovuglecevihrozplavahprocessylitʹa2021tom1431p2837
AT trocanaí promehanízmutvorennâoksidívalûmíníûvzalízovuglecevihrozplavahprocessylitʹa2021tom1431p2837
AT karlíkovaâp promehanízmutvorennâoksidívalûmíníûvzalízovuglecevihrozplavahprocessylitʹa2021tom1431p2837
AT râbčikovív promehanízmutvorennâoksidívalûmíníûvzalízovuglecevihrozplavahprocessylitʹa2021tom1431p2837
first_indexed 2025-09-24T17:42:38Z
last_indexed 2025-09-24T17:42:38Z
_version_ 1844168107130617856
spelling oai:ojs2.localhost:article-472023-06-22T09:06:46Z About the mechanism of the formation of aluminum oxides in iron carbonate melts: Processy litʹâ, 2021, Tom 143, №1, p.28-37 Про механізм утворення оксидів алюмінію в залізовуглецевих розплавах: Processy litʹâ, 2021, Tom 143, №1, p.28-37 Бєлов, Б. Ф. Троцан, А. І. Карлікова*, Я. П. Рябчиков, І. В. полігональна діаграма оксиди алюмінію квантово-механічні параметри класифікація та структуризація polygonal diagram aluminum oxides quantum mechanical parameters classification and structuring Received 11.11.2020 UDK 669.189:669.046.554 A polygonal diagram of the state of the Al-Al2O3 system in the entire range of concentrations of solid and liquid initial components was constructed using the graphical-analytical method. In contrast to the known one, this diagram shows a sequential series of aluminum oxides, including the primary phase Al2O, secondary intermediate phases AlO and Al3O4, which coexist with liquid aluminum, as well as the area of their separation. Based on the quantum-mechanical parameters of aluminum and oxygen, an analysis of the structural-chemical state of the oxides was carried out and a sequential series of intermediate phases between aluminum and corundum, which are formed in liquid and solid states, were established: Alliq. → Al2O (Al6O3)liq.4+: (Al12O6)sol.0 → AlO (Al4O4)liq.4+:(Al8O8)sol.0 → Al3O4 × (Al6O8)liq.2+: (Al12O16)sol.0 → Al2O3 (Al4O8)liq.4-: (Al16O24)sol.0. For the established intermediate phases of aluminum oxides, structural and chemical reactions of their formation, chemical and structural formulas, temperatures of their formation and melting are given. All lower oxides are formed in the solid state and coexist with liquid aluminum. Spinel AlO ∙ Al2O3 → (Al3O4) is formed at a monotectic temperature of 1900 0С. The sequence of formation of aluminum oxides depends on the number of particles and the relative packing density of polygonal and polyhedral cells of ion-molecular complexes of aluminum and oxygen ions. It is shown that under oxygen deficiency in a metal melt on the basis of lower aluminum oxides, full-valent oxysulfides (Al6O3S2)0 → (Al4O4S2)0 are formed, which exist at the temperatures of liquid steel, and (Al12S6)0, (Al8S8)0, which are present in the solid metal. In a deeply deoxidized metal, which contains sulfur and aluminum, aluminum sulfides of low and linear valence of the stoichiometric composition Al12S6 → Al8S8 → Al12S16 → Al16S24 are formed in the solid state, depending on the oxidation of the metal. The presented results supplement the known experimental data on the phase diagram of the Al-Al2O3 system and allow us to reveal the mechanism of the formation of nonmetallic inclusions during the deoxidation of steel with aluminum. Надійшла 11.11.2020 УДК 669.189:669.046.554 Графо-аналітичним методом побудовано полігональну діаграму стану системи Al-Al2O3 у всьому інтервалі концентрацій твердих і рідких вихідних компонентів. На відміну від відомої, в даній діаграмі представлено послідовний ряд оксидів алюмінію, що включає первинну фазу Al2O, вторинні проміжні фази AlO і Al3O4, які співіснують з рідким алюмінієм, а також область їх розшарування. На основі квантово-механічних параметрів алюмінію і кисню проведено аналіз структурно-хімічного стану оксидів і встановлено послідовний ряд проміжних фаз між алюмінієм і корундом, які утворюються в рідкому і твердому станах: AlР → Al2O (Al6O3)Р4+: (Al12O6)Тв0 → AlO×(Al4O4)Р4+: (Al8O8)Тв0 → Al3O4 (Al6O8)Р2+: (Al12O16)Тв0 → Al2O3 (Al4O8)Р4-: (Al16O24)Тв0. Для встановлених проміжних фаз оксидів алюмінію наведено структурно-хімічні реакції їх утворення, хімічні і структурні формули, температури їх утворення та плавлення. Усі нижчі оксиди утворюються в твердому стані і співіснують з рідким алюмінієм. Шпінель AlO∙Al2O3 → (Al3O4) утворюється при температурі монотектики 1900 0С. Послідовність утворення оксидів алюмінію залежить від кількості частинок і відносної щільності упаковки полігональних (ПГК) і поліедричних (ПДК) осередків іонно-молекулярних комплексів (СІМ-комплекси) іонів алюмінію і кисню. Показано, що при дефіциті кисню в металевому розплаві на базі нижчих оксидів алюмінію утворюються повновалентні оксисульфіди (Al6O3S2)0 → (Al4O4S2)0, які існують при температурах рідкої сталі, та (Al12S6)0, (Al8S8)0, присутні в твердому металі. У глибоко розкисленому металі, який містить сірку і алюміній, утворюються в твердому стані сульфіди алюмінію нижчої і повної валентності стехіометричного складу Al12S6 → Al8S8 → Al12S16 → Al16S24 залежно від окисленості металу. Представлені результати доповнюють відомі експериментальні дані про діаграму стану системи Al-Al2O3 і дозволяють розкрити механізм формування неметалевих включень при розкисленні сталі алюмінієм. National Academy of Sciences of Ukraine, Physical-Technological Institute of Metals and Alloys of NAS of Ukraine 2021-02-26 Article Article application/pdf https://plit-periodical.org.ua/index.php/plit/article/view/47 10.15407/plit2021.01.028 Casting processes; Casting processes №1 (143) 2021; 28-37 Процеси лиття; Процеси лиття №1 (143) 2021; 28-37 2707-1626 0235-5884 uk https://plit-periodical.org.ua/index.php/plit/article/view/47/47 Авторське право (c) 2021 Б. Ф. Бєлов, А. І. Троцан, Я. П. Карлікова*, І. В. Рябчиков** https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/

Схожі ресурси