Введение
1. Литературный обзор 18
1.1.Поверхностное натяжение и плотность расплавовсульфидных и сульфидно-оксидных систем 18
1.3. Вязкость и диффузия в сульфидных исуль фидно-оксидных расплавах 31
1.4. Взаимодействие сульфидных и сульфид но-оксидных расплавов с твердой поверхностью конструкционных материалов 36
2. Методики исследований 42
2.1.Изучение поверхностного натяженияи
плотности сульфидно-оксидных расплавов... 43
2.1.1. Оценка погрешностей эксперимента 44
2.2. Определение активности кислорода в суль фидно-оксидных расплавах методом ЭДС 47
2.3. И з м е р е н и е вязкости сульфидно-оксидных расплавов 50
2.4. Кинетика растворения конструкционных
материалов в расплавленных сульфидах з
2.5. А т т є с т а ц и я препаратов и порядок приго товления исходных материало в 58
2.6. Вывод ы 59
Физико-химические свойства поверхности суль фвдно-оксидных расплавов 60
3.1.Результаты измерений поверхностного на тяженияи плотности расплавов систем Fe-S, Fe-S-O, Fe-S-0-Cu,Fe-S-0-Mn,Fe-S-0-Cr,Fe-S-Mn 60
3.1.1. Поверхностное натяжение сульфидно-оксидных рас плавов 60
3.1.1.1. Изменение поверхностного натяжения с температурой 62
3.1.1.2. Расчет избыточных термодинамических функций вещества в поверхности 63
3.1.2. Плотность и молярные объемы расплавленных сульфидно-оксидных систем 64
3.2.1. Основные модельно-термодинамические уравнения в расчетах поверхностного натяжения расплавов системы Fe-S-0.67
3.2.2. Аддитивность объемов и учет компрессии в оценке поверхностного натяжения сульфидно - оксидных расплавов 71
3.2.3. Оценка поверхностного натяжения расплавленных сульфидов по избыточному потенциалу межчастичного взаимодействия 83
3.3. Выводы 87
4. Активность компонентов в сульфидно-оксидных расплавах 90
4.1.Результаты измерений активности кислорода в сульфидно-оксидных расплавах 90
4.2. Уравнения теории регулярных ионных растворов и модели ассоциированных жидкостей вописании термодинамической активности компо нентов сульфидно-оксидных расплавов 100
4.3. А кт и в н о с ть компонентов оксидно-суль фидных расплавов в рамках уравнений полимер ной модели 114
4.3.1. Методика расчета активности оксидов в рамках уравнений полимерной модели 116
4.3.1.1. Бинарные системы MeO-Si02 116
4.3.1.2. Расплавы системы Me 0-Me"0-Si02 117
4.3.1.3. Расплавы системы MeO-Si02-Al203 118
4.3.1.4. Расплавы системы Me 0-Me"0-Me "0-Si02-Al203 119
4.3.2. Расчет характеристик равновесного распределения
кислорода и серы между жидким металлом и оксидно сульфидным расплавом 120
4.3.2.1 .Равновесное распределение кислорода между жидким металлом и ок
сидно-сульфидным расплавом 121
4.3.2.2. Равновесное распределение серы между жидким металлом и оксидно-сульфидным расплавом 122
4.3.2.3. Активность компонентов оксидно-сульфидных расплавов и термодинамические характеристики межфазного распределения кислорода и серы 125
4.4. Выводы 136
5. Термодинамика растворов кислорода и серы в жидких металлах и бинарных металлических расплавах 139
5.1.Энтропия растворения кислорода и серы в жидких металлах и бинарных металлических расплав ах 139
5.1.1. Жесткосферная модель в описании электронной структуры и термодинамических свойств металлических жидкостей 139
5.1.2. Расчет энтропии металлических жидкостей в приближении модели жестких сфер 1 5.1.2.1. Энтропия жидких переходных металлов и некоторых бинарных сплавов на их основе 152
5.1.2.2. Энтропия растворения кислорода в жидких металлах и бинарных металлических расплавах 158
5.1.2.3. Концентрационная зависимость энтропии растворения кислорода и серы в бинарных металлических расплавах 164
5.2. Активность кислорода и серы в металлических расплавах 177
5.2.1. Взаимодействие растворенных элементов с кислородом И Серой 177
5.2.1.1. Взаимодействие растворенных элементов с кислородом 177
5.2.1 .2.Взаимодействие растворенных элементов с серой 179
5.2.2. Модельные уравнения для расчета коэффициентов
активности металлоида в металлических расплавах 180
5.2.2.1. Расчет концентрационной зависимости коэффициентов активности кислорода и серы в бинарных металлических расплавах 186
5.2.2.2. Оценка термодинамических параметров взаимодействия кислорода в жидких бинарных сплавах на основе титана .-. 193
5.2. Выводы 197
6 Вязкость и диффузия в сульфидно - оксидных расплавах 199
6.1.Вязкость сульфиды о-оксидных расплавов 199
6.1.1. Результаты экспериментальных измерений вязкости расплавленных систем Fe-S, Fe-S-O, Fe-S-O-Cu, Fe-S-O-Mn, Fe-S O-Cr, Fe-S-Mn 199
6.1.2. Модельные представления механизма вязкого течения 204
6.1.2.1. Оценка структурных единиц вязкого течения в сульфидно —
оксидных расплавах по различным моделям 208
6.2.1. Расчет коэффициентов диффузии в сульфидно оксидных расплавах 216
6.2.1.1. Диффузия в расплавах системы Fe-S 222
6.2.1.2. Диффузия в расплавах системы Fe-S-0 224
6.2.1.3. Диффузия в расплавах системы Fe-S-O-Cu 228
6.2.1.4. Диффузия в расплавах системы Fe-S-O-Mn 228
6.2.1.5. Диффузия в расплавах системы Fe-S-O-Cr 231
6.2.1.6. Диффузия в расплавах системы Fe-S-Mn 231
6.3. Вывод ы 234
7. Кинетика обменных взаимодействий на границе раздела сульфидно-оксидных расплавов с конструкционными материалами 236
7.1. Кинетика растворения железа Армко и магнетита в расплавах систем Fe-S и Fe-S 0 246
7.1.1. Кинетика растворения железа Армко в расплавах систем Fe-S и Fe-S-0 246
7.1.1.1. Растворение железа Армко в расплавах его сульфида 246
7.1.1.2. Растворение железа Армко в расплавах системы Fe-S-0 257
7.1.2. Растворение магнетита в расплавленных сульфидах железа 260
7.1.3.0пределение режима растворения твердых фаз в сульфидных расплавах 266
7.2. Изучение механизма сульфидной коррозии методом рентгеноспектрального микроана лиз а 272
7.3. Кинетика растворения сталей в сульфид ных распл а в ах 279
7.3.1. Взаимодействие сталей 9Х2МФ и 34ХНЗМ с расплавами сульфидов железа и марганца 279
7.3.2.Коррозия легированных сталей в сульфидном расплаве .289
7.4. Вывод ы 293
Заключение
Библиографический список
