Научный журнал
Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований

ISSN 1996-3955
ИФ РИНЦ = 0,580

К ВОПРОСУ О ГОРЕНИИ ФЕРРОСПЛАВОВ В АЗОТЕ

Чухломина Л.Н. 1 Аврамчик А.Н. 1 Браверман Б.Ш. 1 Максимов Ю.М. 1
1 ФГБУН «Томский научный центр» Сибирского отделения Российской академии наук
1. Мержанов А.Г., Мукасьян А.С. Твердопламенное горение. – М.: Турус Пресс, 2007. – 336 с.

Одним из перспективных способов азотирования ферросплавов является метод СВС [1]. Однако, как показали многочисленные эксперименты, не все ферросплавы можно азотировать в режиме горения. Наряду с различным сродством компонентов сплава к азоту на возможность осуществления СВ-синтеза оказывают влияние фазовые превращения (плавление, диссоциация, разупорядочение кристаллической структуры и др.) при росте температуры. Указанные факторы, учитывая многообразие и полифазность ферросплавов, а также отсутствие данных по кинетике взаимодействия для большинства из них, делает задачу разработки строгого параметра осуществимости СВС-азотирования ферросплавов на основе современных представлений теории горения практически не осуществимой. Поэтому актуальным является развитие приближенных методов оценки. С этой целью был предложен эмпирический параметр осуществимости процесса СВС, включающий следующие величины:

П = -∆Н°298(MexNy) / ∆Нm.∆ qMe /qFe ∆ ∆ Тd(MexNy) / ТL,

где -∆Н°298(MexNy) – тепловой эффект образования нитрида из элементов, кДж/моль; ∆Нm – теплота плавления ферросплава, кДж/моль; qMe – массовая доля нитридообразующего элемента в сплаве, qFe – массовая доля железа в сплаве, Тd(MexNy) – температура диссоциации нитрида элемента, К; ТL – температура полного плавления исходного ферросплава, К.

Посредством анализа и обобщения экспериментальных данных установлено, что для обычных условий азотирования (размер частиц менее 100 мкм, давление азота менее 8 МПа) критическими для осуществления СВС являются значения параметра 9-13. Для П < 9 – горение организовать не удается; при П = 13 – 20 – система горит; при П > 18- 20 – система горит, однако требуется разбавление исходного сплава инертом. При П = 9 – 13 требуются дополнительные меры для реализации процесса горения (подогрев, механическая или химическая активация, давление азота более 8 МПа).

Предложенный параметр удобен для предварительного отбора сплавов, азотирование которых возможно в режиме горения, без детального анализа условий равновесия, кинетики взаимодействия и теплофизических параметров. Накопление опытных данных по применению данного параметра позволит внести в него необходимые дополнения.

Работа выполнена при поддержке гранта РФФИ № 16-03-00635 а.


Библиографическая ссылка

Чухломина Л.Н., Аврамчик А.Н., Браверман Б.Ш., Максимов Ю.М. К ВОПРОСУ О ГОРЕНИИ ФЕРРОСПЛАВОВ В АЗОТЕ // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. – 2016. – № 9-1. – С. 162-162;
URL: http://www.applied-research.ru/ru/article/view?id=10212 (дата обращения: 28.02.2021).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074