К 80-летию МИСиС

Хавский Н.Н., Егорычев К.Е. Вклад ученых МИСиС в металлургию цветных металлов
Московский государственный институт стали и сплавов (технологический университет)

Быстров В.П. Процесс Ванюкова и печь Ванюкова
Московский государственный институт стали и сплавов (технологический университет)

Обогащение

Игнаткина В.А., Стрижко В.С., Шехирев Д.В. Очистка водных растворов от ионов кобальта, никеля, меди, цинка реагентом диэтилдитиокарбаматомИзложены экспериментальные данные по изучению основных закономерностей осадкообразования ионов меди, никеля, кобальта и цинка реагентом диэтилдитиокарбаматом (ДЭДК) в широком диапазоне значений рН и в зависимости от исходной концентрации металла в водном растворе, мольного соотношения осадитель/металл и кинетики осадкообразования. Определено, что по степени извлечения исследованных ионов металлов реагентом ДЭДК можно установить следующий ряд: Ni~Cu>>Co~Zn. Установлено, что в зависимости от исходной концентрации металла в водном растворе ожидаемые результаты по очистке реагентом ДЭДК можно разбить на 3 области: С_исх менее 1· 10^-3 М - неудовлетворительные результаты; С_исх от 1· 10^-3 до 3· 10^-3 М - нестабильные результаты; С_исх более 3· 10^-3 М - стабильные результаты. Показана перспективность использования данного реагента в качестве собирателя для ионной флотации при локальной очистке кислых промышленных стоков.

Скрылев Л.Д., Менчук В.В., Перлова О.В. Флотационное выделение ионов уранила с помощью тонкодиспергированных твердых растворов диалкилфосфиновых кислот в парафине Установлена целесообразность использования тонкодиспергированных 0,06 - 0,50 моляльных твердых растворов дибутил-, дигексил-, диоктил- и дидецилфосфиновой кислот в парафине в качестве флотационных носителей (собирателей) ионов уранила из их разбавленных (10 - 20 мг металла в литре) серно-, соляно- и азотнокислых растворов. С использованием метода адсорбционного кондуктометрического титрования и прямых адсорбционных измерений показано, что эффективность действия носителей (собирателей) определяется их адсорбционной емкостью, т.е. количеством ионогенных групп диалкилфосфиновых кислот, находящихся на поверхности носителя. Наиболее эффективными собирателями ионов уранила являются тонкодиспергированные твердые растворы диоктил- и дидецилфосфиновой кислот в парафине. Максимальная степень флотационного выделения ионов уранила наблюдается при pH = 2,0÷ 2,5.

Металлургия тяжелых цветных металлов

Набойченко С.С., Халемский О.А. О растворимости кислорода в сернокислых растворах при автоклавных условиях
С помощью метода математической статистики обобщены литературные данные по растворимости кислорода в водных растворах серной кислоты. Объемным, химическим и полярографическим методами анализа определена растворимость кислорода в сернокислых растворах одинакового состава при Po₂= 0,1-0,8 МПа и Т = 353-453 К. Получены численные зависимости по влиянию температуры и вязкости раствора на растворимость кислорода. Предложен алгоритм расчета растворимости кислорода в зависимости от его давления и температуры при известной вязкости исходного раствора. Полученные данные полезны при расчете кинетических показателей процессов растворения и окисления с использованием кислорода, при анализе аэрирующей эффективности перемешивающих устройств.

Баитов А.А., Баитова О.И., Жуков В.П., Набойченко С.С. Металлографическое исследование металлургических шлаков и штейнов производства никеля
Изложены результаты макро-, микро- и рентгеноструктурного анализов шлаков конверторного и электропечного переделов и кобальтового штейна. Дано описание методики отбора проб в условиях производства, а также изготовления шлифов. В исследованиях использовали микроскоп марки “Neophot-2” и рентгеновский аппарат “Дрон-3”; фотосъемку образцов проводили с увеличением от 100x до 500x. Установлено, что при медленном охлаждении шлака формирование и осаждение сульфидов в нем происходят более полно, чем при быстром. Сделан вывод о целесообразности усовершенствования пробоотбора продуктов плавки, изыскания рациональных режимов конвертирования и обеднения шлаков.

Варнек В.А., Буданов А.М. Исследование форм нахождения олова и железа в синтетических шлаках
При помощи метода мессбауэровской спектроскопии на ядрах ¹¹⁹Sn и ⁵⁷Fe изучена серия подвергнутых закалке синтетических оксидных фаз (24 образца), моделирующих по своему химическому составу и условиям получения реальные шлаки оловопроизводства. Установлена связь форм олова и железа в шлаках с их основностью. В основной группе изученных шлаков олово находится в виде силикатных форм Sn²⁺ и Sn⁴⁺, а железо - в виде силикатной формы Fe²⁺. Получено регрессивное уравнение, связывающее отношение Sn⁴⁺/Sn²⁺ с равновесным парциальным давлением кислорода в системе и отношением CaO/SiO₂.

Козин В.Ф., Омельчук А.А. Рафинирование цинка методом тонкослойного электролиза с биополярным электродом в солевых расплавах
Предложен электрохимический метод рафинирования цинка в расплавленных электролитах, сущность которого состоит в том, что очистку ведут через базальтовую диафрагму в расплавленных электролитах при межэлектродном расстоянии порядка (0,5-1,0)· 10^-3 м. Рафинирование при малых межэлектродных расстояниях позволяет понизить удельный расход электроэнергии в 1,5-1,7 раза по сравнению с известными методами рафинирования в расплавах, а количество электролита, необходимого для электролиза, уменьшить в 175- 200 раз при обеспечении высокого качества очистки цинка. Определено влияние условий электролиза на качество очистки цинка и выход по току. Для получения высокочистого цинка предложен электролиз с жидким цинковым биполярным электродом. Применение биполярного электрода позволяет получать цинк, содержащий (1- 8)· 10^-5 % примесей.

Металлургия легких металлов

Чернова О.П., Лысенко А.П. Технология подготовки электролита для производства лигатуры Al-ЩЗМ
Проведены исследования по определению технологических параметров получения безводного хлорида стронция из карбоната стронция и хлорида аммония. Предложена технологическая схема подготовки электролита на основе хлоридов стронция, бария и калия для производства лигатуры Al- ЩЗМ.

Металлургия редких металлов

Воропанова Л.А., Величко Л.Н. Экстракционная очистка водных растворов кобальта (II) от примесей
Исследована возможность селективного извлечения и очистки водных растворов кобальта от меди, хрома, никеля и марганца методом экстракции. Определены оптимальные условия экстракции.

Обработка металлов давлением

Самусев С.В., Марков А.М., Щерба В.Н., Спичак М.Г., Сенчихин М.С. Исследование формоизменения поперечного сечения профиля при гибке его в обод колеса
Рассмотрены вопросы оценки изменения геометрии поперечного сечения разнотолщинного прессованного профиля в процессе изготовления из него обода автомобильного колеса, сопоставлены теоретические и практические результаты по изменению толщины профиля. Предложены подходы к проектированию инструмента с целью предупреждения возникновения дефектов.

Станишевский С.Э., Зарапин А.Ю., Чиченев А.Н. Методика расчета вакуумной системы технологического оборудования

С целью создания оптимальных вакуумных систем для технологического оборудования разработана на основе современных источников и справочных данных общая блок-схема вакуумного расчета с алгоритмами выбора вакуумных схем и насосов.

Металловедение и термическая обработка

Воздвиженский В.М., Воздвиженская М.В., Ильина Е.Е. Использование метода приведенных концентраций для расчета характеристик и свойств титановых сплавов На основе коэффициента фазостабилизирующей способности К_фсс предлагается методика приведения концентраций легирующих элементов в титановых сплавах к двум параметрам C_a и C_b, характеризующим суммарное влияние соответственно a - и b -стабилизирующих элементов. Работоспособность параметров C_a и C_b проверяли методами регрессионного анализа для выборки из 19 наиболее распространенных титановых сплавов с различным соотношением легирующих элементов. Показана возможность расчета температуры полиморфного превращения сплавов Т_пп и прочностных свойств s _в и s _0,2 с помощью приведенных концентраций C_a и C_b. Приведение концентраций элементов в многокомпонентных сплавах к двум характеристикам позволяет корректно произвести визуализацию зависимостей “состав- свойства” для определения областей оптимального легирования или выбора пороговых значений концентраций.

Певзнер М.З., Хаютин С.Г. Уровни активного контроля свойств проката
Исследовалось влияние технологических факторов производства проката на соотношение параметров текстуры и механических свойств. Установлено преимущество использования текстурного параметра в качестве контрольной характеристики качества. Рассмотрены перспективы организации на его основе систем непрерывного автоматического регулирования механических свойств. Исследование закономерностей наследования характеристик текстуры в процессе производства позволяет предсказывать текстурозависимые свойства на ранних его стадиях и таким образом внедрять способы “превентивного” контроля качества готового продукта.

Порошковые материалы и покрытия
Нарва В.К., Егорычев К.Н., Курбаткина В.В., Ермилов А.Г., Шкулин Д.А. Влияние механоактивации порошкообразных компонентов на технологию и свойства карбидосталей Изучено влияние механоактивации порошковых смесей карбидосталей с 20 и 40 % карбида титана (остальное - сталь Х6В3М) на их свойства. Установлено, что механоактивация позволяет применять в качестве исходных компонентов сплавов порошки титана и сажи, а также снизить стоимость процесса получения карбидосталей за счет сокращения времени смешивания, снижения температуры спекания и использования дешевых исходных продуктов.

Штанскиий Д.В., Левашов Е.А., Шевейко А.Н., Мур Дж. Дж. Оптимизация параметров вакуумного реакционного осаждения сверхтвердых Ti- Si-B-N покрытий
Многокомпонентные Ti-Si-B- N-покрытия были нанесены на подложки из быстрорежущей стали Р6М5 методом реакционного магнетронного распыления мишени TiB₂+Ti₅Si+Si, синтезированной методом самораспространяющегося высокотемпературного синтеза (СВС). Исследовано влияние температуры подложки, напряжения смещения и парциального давления азота на структуру, элементный состав и механические свойства покрытий. Изучение покрытий проводили с использованием просвечивающей электронной микроскопии высокого разрешения (ПЭМ), оже-электронной спектроскопии (ОЭС) и рентгеновской дифрактометрии (РД). Результаты ПЭМ-анализа показали формирование структуры с нанокристаллическими зернами гексагональной фазы Ti(B,N)_x и аморфной межзеренной фазы. Стехиометрия Ti(B,N)_x-фазы сильно зависит от параметров процесса осаждения. Рассмотрено влияние параметров осаждения на такие механические свойства, как микротвердость и износостойкость. Изучены зависимости между микротвердостью, размером зерна и стехиометрией гексагональной фазы. Рекордно высокий уровень микротвердости (до 7000 HV₂₅) достигнут при сочетании стехиометрического состава основной фазы, сжимающих остаточных напряжений и плотной малодефектной структуры Ti-Si-B-N-покрытий. Результаты испытания на износ показали существенное преимущество покрытий Ti- Si- B-N по сравнению с широко распространенными покрытиями TiN и Ti(C,N).

Денисова Э.И., Обабков Н.В., Бекетов А.Р., Князев И.В. Композиционные порошки ZrO_2-Y₂O_3-BN для уплотненных покрытий газотурбинных двигателей
Разработана технология композиционного порошка состава ZrO_2- Y₂O_3-BN для плазменного напыления уплотнительного покрытия. Технология основана на совместном осаждении гидроксидов с одновременным введением мелкодисперсного порошка BN, последующим гранулированием путем замораживания и дальнейшей термической обработкой. Получены композиционные порошки на основе частично стабилизированного оксидом иттрия оксида циркония с содержанием нитрида бора от 10 до 50 %. Рентгенофазовым и седиментационным исследованиями показано, что частицы нитрида бора наравне с частицами оксида циркония формируют порошковые гранулы. Выход фракции, необходимой для плазменного напыления (10- 80 мкм), составляет более 90 %. Увеличение содержания нитрида бора свыше 50 % ведет к значительному уменьшению прочности композиционных частиц и существенному ухудшению их текучести, что делает их практически непригодными для плазменного напыления.

Хроника

Памяти Василия Ивановича Смирнова (к 100-летию со дня рождения)
К 60-летию со дня рождения Владимира Александровича Лебедев