» » Фазовые и структурные превращения при восстановлении ангидрида хрома углеродом
16.01.2015

Продукты восстановления после тепловой обработки при 1073К, в основном состоят из оксида Cr2O3 (рис. 5.3). С повышением температуры восстановления до 1173 К наблюдается появление карбида Cr7C3 в количестве 4,2 %, Более активное карбидообразование отмечено лишь с повышением температуры до 1273 К. В образцах выявлены вместе с Cr2O3 карбиды Cr3C2 и Cr7C3 в количестве 20,3 % и 47,4 % (табл. 5.5). С повышением температуры до 1373 К прослеживается дальнейшее уменьшение количества оксида хрома до 17,4 % и повышение содержания карбидной фазы до 82,6 % При этом выявлен лишь один карбид Cr7C3. С повышением температуры восстановления до 1473 К в образце выявлен карбид Cr23C6 (45Д %) и хром металлический в количестве 12,6 %, а пики других карбидов не выявлены. Повышение остаточного содержания Cr2O3 до 42,3 %, относительно образцов, восстановленных при 1273 К и 1373 К, может объясняться плотной оплавленной структурой, что могло препятствовать газообмену в процессе восстановления с развитием явления импеданса.
Углеродотермическое восстановление хромосодержащих таблеток на основе Cr2O3 проходит по схеме:
Фазовые и структурные превращения при восстановлении ангидрида хрома углеродом

После восстановления при 1073 К структура образцов слабоспеченная, состоящая из разупорядочено расположенных частичек размерами до 10 мкм (рис. 5.3,б). Спектрами 1,2 и 4 отмечены недовосстановленные частицы оксида хрома с небольшим содержанием сопутствующих примесей и с остаточным содержанием кислорода 9,99, 8,75 и 11,41 % мае. соответственно (табл.5.6). Спектр 3 указывает на частицу примеси с 58,65 % мае. кремния.
С повышением температуры восстановления до 1273 К в структуре излома образца наблюдаются светлые спеченные округлые частицы в более темной матрице (рис. 5.3, в). Округлые частицы (спектры 7, 8) содержат меньшее количество кислорода (2,50...2,86% мае.) и примесей Al, Si и Ca, чем матрица (спектры 5,6). Основываясь на полученные данные с уверенностью можно предположить, что спектры 7 и 8 характеризуют карбидные образования, а спектры 5 и 6 - на недовосстановленную хромосодержащую оксидную составляющую и примеси.
Фазовые и структурные превращения при восстановлении ангидрида хрома углеродом

В образцах, восстановленных при температуре 1473 К структура плотноспеченная (рис. 5.3, г) с округлыми светлыми включениями с размерами до 15 мкм в темной, имеющей слоистое строение матрице. Излом с выраженным сколом как матрицы, так и округлых частиц, говорит о целостности и повышенной хрупкости структуры. Спектры 9-13 указывают, что наименьшее количество кислорода и примесей содержится в округлых включениях (т.9), что может указывать на карбидную или металлическую природу данной фазы. В т. 10 выявлено большее содержание кислорода, чем в т.9 (19,39 % мас.). Это также, может быть карбидная или оксикарбидная фаза. В точках 11-13 выявлено повышенное содержание кислорода, Al, Si и Ca, что характерно для комплекса недовосстановленного оксида хрома вместе с сопутствующими примесями.
Фазовые и структурные превращения при восстановлении ангидрида хрома углеродом