Szűcs, László

EKE Repository of Publications

A KÉN FIZIKAI-KÉMIAI VISELKEDÉSE FOLYÉKONY ACÉLFÜRDŐBEN SZŰCS LÁSZLÓ (K öz lés re é r k e z e t t : 1970. f e b r u á r 11.)* Westgren és Hume-Rothery [1] vizsgálatai bebizonyították azt a ko-rábbi feltételezést, hogy a szilárd oldatok interszticiós és szubsztitúciós t í-pusra oszthatók. Westgren ék megállapításai a nem rozsdásodó Cr—Ni-acélok gyártása-kor a fémfázisban megfigyelt [Fe-S-Me]-rendszerre is beigazolódtak. Zuchovickij és Zuravlov [2], később Buzek [3] ugyanis kísérleti úton bebi-zonyították, hogy ha a [Fe-S-Me]-rendszerben az Me-komponens karbon vagy szilícium, akkor az oldat interszticiós szerkezetű. Szubsztitúciós szerkezetűnek találták az oldatot akkor, amikor az Me-komponens foszfor vagy mangán volt. E megállapítás elsősorban a kéntelenítés szempontjából érdemel kü-lönös figyelmet, mer t a vasban oldott kén aktivitásának, illetve az aktivi-tás koefficiensének értéke függ az oldat szerkezetétől is. Ismeretes ugyan-is, hogy: 1 - N r e í 2 ] n ) r l I e ( N s + N M e ) Ns + NMe Z r e ' W és ebben Z konstans, amely a ternér oldatszerkezet pontszerű hibáinak (vakancia helyek) számától függ („Kirkendall-jelenség"). Buzek [3] azt is bebizonyította, hogy e ternér oldatrendszerekben a kén aktivitása szoros összefüggésben van a rendszerben kialakuló vegyü-lettipusokkal, azaz azzal a körülménnyel, hogy a kén milyen típusú szul-fidokat produkál a fémfürdőben. E megállapítás a különböző [Fe-S-Me] ternér rendszerekre az alábbi módon differenciálható: 1. A Fe-S-Al-rendszerve még nincs elegendő kísérleti eredmény a pontos konklúzió levonásához [4], de a y^1 értékét pozitívnak talál-ták [10]. 2. A Fe-S-Cit-rendszerre az oldat molekulatípusának változása nem mutatható ki [4]. Viszont a kísérletek szerint a értéke negatív [10]. •Közlésre javasolta: dr. Mátrai Tibor, a Tudományos Bizottság elnöke Lektorálta: dr. Sziklavári János főmetallurgus, kandidátus, Lenin Kohászati Művek 23* 43 5 1. ábra 3. A Fe-S-Co-rendszerben (1. ábra) — figyelembe véve Chipman kí-sérleteit [5] is — az oldat típusának: változása nem vehető észre. Ugyan-akkor azok a kísérletek, amelyek e ternér rendszerben a kénatomoknak vagy kénionoknak az ötvöző elem atomjaival vagy ionjaival létrejövő mo-lekuláris kapcsolódását vizsgálták, a Fe-S-Co-rendszerben olyan Co:S-arányt bizonyítottak (Co:S = 0,97 = CoS0,97), amely kb. a CoS vegyület-nek felel meg [6]. Shiró Ban-ya értékelése [10] szerint teljesen bizonyított a Co kénaktivitást (y növelő hatása. 4. A Fe-S-Cr-rendszerben (2. ábra) sem észleltek szerkezeti változást. Néhány kísérleti adat [5 és 6] szerint egy CrS0,74 arány feltételezhető, amely kb. a FeSCr 707 vegyületnek felel meg. Bár a Cr illékonyabb mint a vas, de ez az aktivitási ér téket nem za-varja, mert 18 százaléknál kisebb Cr-tartalom mellett az illékonyság nem jelentékeny. A kísérleti eredmények szerint [10] a Cr a ternér rendszerben csökkenti a kén aktivitását . 5. A Fe-S-M-rendszerben sem változott az oldat szerkezete (3. ábra), [3 és 4], de találtak benne 30 százalék Ni-tar talmú kénvegyületet (NiSo,8s), ami kb. megfelel a NiS vegyületnek. Ha a Ni több, mint 30 százalék, ak-kor a 4. ábra szerint egy NiSs.s t ípusú hipotetikus vegyület jön létre, ami a NiS2 molekulának (nikkel-diszulfid) felel meg. Ez egy piritrácstípusú ve-436 3. ábra 4. ábra 5.gyület, mely igen könnyen oxidálódva, az acélgyártás hőmérsékletén jó kénoldó tulajdonsággal rendelkezik. Alcock és munkatársai [7] tanulmá-nyozták a Fe-S-Ni-rendszer kénaktivitási viszonyait. Kísérleteik szerint a nikkelnek a kén aktivitására gyakorolt hatása csaknem nulla. 6. A Fe-S-W-ternér rendszerben nem találtak (5. ábra) vegyületet [7], Az oldat szerkezetében sem észleltek változást [7], A legfrissebb szakirodalmi adatok szerint [10] aB, AI, C, Si, Sn, P, As, Sb, Mo, W, Co és P t növelik, a Cu, Au, Ti, Zr, V, Nb, Ta, Cr, Mn és Ni csökkentik a ,,Fe-S-Me" ternér rendszerekben a kén aktivitását. I R O D A L O M [U Westgren—Hume—Rothery: Elektrons, Atoms, Metals a nd Alloys, Ili f fe and Sons Ltd, London 1948. [2] Zuchovickij A. A., Zuravlov V. K.: K teori i rastvorov metal loidov v. metal le, Proizvodstvo i obrabotka stal l i splevov, M. I. S., 1958. str. 226, Moskva. [3] Buzek Z.: „Mechanismus pusoben,i nék treych prvku na termodynamickou ak t i -vifcu siry", Sbornik VSB V Ostravé, rocnik VII, 1961, c. 2. str . 177. [4] Buzek Z., Benda M.: „Teorie roztoku siry v roztaveném zeleze", Sbornik VSB V Ostravé, rocnik VII, 1961. c. 2, str. 171. [51 Chipman J., Cordier J. A.: „Aktivity of Sul phur in l iquid Fe-Ni Alloys" Jo ur -nal of metals, 1955, August . [6] Zen-Ichiro Morita, Adachi A.: „Effect of cobalt and tungs ten on the act ivity of su lphur in molten iron", Jou rna l of I ron a nd Steel Ins t i tu te of Japan, Sep-tem ber 1963. [7] Alcock C. B., Cheng L. L.: „A Thermodynamic s tudy of di lute solutions of Su lphu r in l iquid Iron, Cobalt, and Nickel, and b ina ry alloys between these metal ls". Journa l of Iron and Steel Inst i tute, 1960. June, str. 169. [8] Griffing N. R., Healy G. W.: „The Ef fec t of Gr on the Activity of Su lphur in Liquid Iron." Transact ions of t he Amer ican Inst i tute of Metallurgical Engineers, October, 1960. [9] Biltz W., Voigt A., Meisl K.: Anarg. Chern., 228, 1936. s t r . 275—285. Ref. Cons-t i tut ion of Binary Alloys, Max Hansen, Anderko K. ,Mc GraW, Hill Book Co. New York, London, Toronto, 1958. [10] Shiro Ban-ya and J. Chipman: Su l fu r in Liquid I ron Alloys: II. Effec ts of Alloying Elements. Transactions of The Metal lurg ical Society of Aiml. 1969. V. 245. January . 133. PHYSICAL AND CHEMICAL CONDUCT OF THE (Fe-S-Me) TERNER SYSTEMS IN THE LIQUID STEEL-BATHS Writ ten by LÁSZLÓ SZÜCS, metal lurg ica l enginee r In this pape r of his the a u t h o r has examined the inters t i t ional an d subs t i tu-t ional structure-posi t ion of (Fe-S-Me) s t ruc tures on the i nf luence of C and Si in the metal phase of the non-becoming rusty Cr-Ni steels. He touches in his paper upon such t er ner systems, w h en th e th i rd (Me) component is Al, Cu, Co, Cr, Ni and W. He sta tes t ha t t h e component s produce solut ion compounds only i n the cases of Co, Cr and Ni. The researches include the fact t ha t in these systems Al, Co and W increase, Cu, Cr and Ni decrease the activi ty of sulphur. 438 

A kén fizikai-kémiai viselkedése folyékony acélfürdőben

http://publikacio.uni-eszterhazy.hu/2055/1/435-438_Szucs.pdf

A kén fizikai-kémiai viselkedése folyékony acélfürdőben

Abstract

Similar works

Full text

Available Versions

EKE Repository of Publications