Выбор БД
Сортировать по:
1. Статья из журнала
bookCover
Термодинамическая оценка процессов восстановления WO3 углеродом и кремнием / Ю. В. Бендре, В. Ф. Горюшкин, Р. Е. Крюков, Н. А. Козырев, Л. П. Бащенко. – DOI 10.17073/0368-0797-2018-3-211-216. – Текст
// Известия вузов. Черная металлургия. – 2018. – Том 61, № 3. – С. 211–216. – Библиогр.: с. 215 (29 назв.).
Авторы: Бендре, Юлия Владимировна, Горюшкин, Владимир Федорович, Крюков, Роман Евгеньевич, Козырев, Николай Анатольевич, Бащенко, Людмила Петровна
Тематические рубрики: Труды ученых СибГИУ—Статьи; Анализ термодинамический; Наплавка; проволока порошковая; Вольфрам
Подробнее
Аннотация: Для практического применения с целью ресурсосбережения представляет интерес технология дуговой наплавки порошковой проволокой, в которой в качестве наполнителей используются оксид вольфрама WO3 и вещества, содержащие восстановители (углерод и  кремний). Проведена термодинамическая оценка вероятности протекания 21 реакции в стандартных условиях по табличным термодинамическим данным реагентов в интервале температур 1500 – 3500 К. Этот интервал включает в себя температуры на периферии дуги и  в  верхних слоях наплавочной ванны. В числе реакций – реакции прямого восстановления оксида вольфрама WO3 углеродом и кремнием, косвенного восстановления оксида вольфрама WO3 углеродом, реакции соединения вольфрама с углеродом и кремнием с образованием карбидов и силицидов вольфрама. В качестве возможных продуктов реакций рассматривали W, WC, W2 C, WSi2 , W5 Si3 , CO, CO2 , SiO, SiO2 . Реакции восстановления оксида записывали на 1 моль O2 , а реакции соединения вольфрама с углеродом и кремнием – на 2/3  моль вольфрама W. Вероятность протекания реакций оценивали по стандартной энергии Гиббса реакций. В качестве стандартных для веществ- реагентов в интервале 1500 – 3500 К были выбраны состояния:W(тв), WO3 (тв,  ж) с фазовым переходом при 1745 К; WC(тв), W2 C(тв), C(тв), CO(г), CO2 (г), WSi2 (тв,  ж) с фазовым переходом при 2433 К; W5 Si3 (тв,  ж) с фазовым переходом при 2623 К; Si(тв,  ж) с фазовым переходом при 1690  К; SiO(г), SiO2 (тв,  ж) с фазовым переходом при 1996 К. С целью оценки степени влияния на термодинамические свойства реакций возможного испарения в дуге оксида вольфрама WO3 (Tкип  =  1943  К) рассчитывали термодинамические характеристики двух реакций, в которых в качестве стандартного состояния в том же интервале температуры выбрано состояние WO3 (г). Термодинамический анализ восстановления оксида вольфрама WO3 показывает, что температура расплава, наряду с составом порошковой проволоки, способны повлиять на состав и служебные свойства наплавленного слоя. В рассматриваемой системе при высоких температурах расплава (более 2500  К) вероятно образование вольфрама, силицидов вольфрама и карбидов. Протекание реакций существенно изменяет состав газовой фазы, но не шлаковую фазу наплавочной ванны. При температурах менее 1500 К наиболее вероятно образование силицидов вольфрама и вольфрама за счет восстановления WO3 кремнием, при этом шлаковая фаза становится более кислой за счет образующегося оксида кремния SiO2 . Однако эта область температур находится ниже температуры плавления оксида вольфрама WO3 (1745  К). В интервале температур 1500  –  2500  К протекает целый ряд конкурирующих реакций восстановления, в результате которых в металлическом расплаве образуются как вольфрам, так и его силициды и карбиды. Реакции соединения вольфрама с кремнием и углеродом с образованием силицидов и карбидов менее вероятны, чем реакции восстановления. Испарение оксида вольфрама WO3 в дуге увеличивает термодинамическую вероятность протекания реакций восстановления, но в большей степени при низкой температуре.