Study of volume and surface properties of the iron melts containing phosphorus impurity

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

The structure-sensitive properties (density and surface tension) of iron melts were studied depending on the phosphorus impurity content at different temperatures. In the region of low phosphorus contents (hundredths of a percent), a compression effect and the appearance of negative deviations from Raoult’s law were detected. In the region of the higher compositions (tenths of a percent of phosphorus), a shift towards positive deviations is observed. The adsorption factor has a significant influence on the properties of the melt due to the formation of oxide film from the residual oxygen amount, its complete or partial disintegration at heating temperature. With increasing phosphorus content, the amount of adsorbed substance increased.

About the authors

K. S. Filippov

A.A.Baikov Institute of Metallurgy and Materials Science, Russian Academy of Sciences

Author for correspondence.
Email: ksfilipp45@gmail.com
Russian Federation, Moscow

S. N. Anuchkin

A.A.Baikov Institute of Metallurgy and Materials Science, Russian Academy of Sciences

Email: ksfilipp45@gmail.com
Russian Federation, Moscow

A. A. Aleksandrov

A.A.Baikov Institute of Metallurgy and Materials Science, Russian Academy of Sciences

Email: ksfilipp45@gmail.com
Russian Federation, Moscow

References

  1. Шахпазов, Е.Х. Физико-химические принципы восстановительного рафинирования высоколегированных сталей и ферросплавов от фосфора, сурьмы и других вредных примесей / Е.Х. Шахпазов, А.И. Зайцев, Б.М. Могутнов // Проблемы черной металлургии и материаловедения. 2010. №2. С.5—15. — (Shahpazov, E.H. Fiziko-himicheskie principy vosstanovitel'nogo rafinirovaniya vysokolegirovannyh staley i ferrosplavov ot fosfora, sur'my i drugih vrednyh primesey / E.H. Shahpazov, A.I. Zaytsev, B.M. Mogutnov // Problemy chernoy metallurgii i materialovedeniya. 2010. №2. P.5—15)
  2. Лякишев, Н.П. Некоторые фундаментальные проблемы металлургических процессов / Н.П. Лякишев // Сталь. 1991. №11. С.1—7. — (Lyakishev, N.P. Nekotorye fundamental'nye problemy metallurgicheskih protsessov / N.P. Lyakishev // Stal'. 1991. №11. P.1—7)
  3. Карасёв, В.П. Проведение дефосфорации при индукционной плавке стали / В.П. Карасёв, П.В. Ковалёв, С.В. Рябошук // Электрометаллургия. 2020. №6. С.2—7. — (Karasyov, V.P. Provedenie defosforatsii pri induktsionnoy plavke stali / V.P. Karasyov, P.V. Kovalyov, S.V. Ryaboshuk // Elektrometallurgiya. 2020. №6. P.2—7.)
  4. Лякишев, Н.П. Современное состояние технологии внепечного рафинирования стали / Н.П. Лякишев, А.Г. Шалимов. — М. : ЭЛИЗ, 2001. 50 с. — (Lyakishev, N.P. Sovremennoe sostoyanie tekhnologii vnepechnogo rafinirovaniya stali / N.P. Lyakishev, A.G. Shalimov. — M. : ELIZ, 2001. 50 p.)
  5. Филиппов, С.И. Теория металлургических процессов / С.И. Филиппов. — М. : Металлургия, 1967. 279 с. — (Filippov, S.I. Teoriya metallurgicheskih protsessov / S.I. Filippov. — M. : Metallurgiya, 1967. 279 p.)
  6. Несмеянов, А.Н. Давление пара химических элементов / А.Н. Несмеянов. — М. : Изд-во АН СССР, 1961. 395 с. — (Nesmeyanov, A.N. Davlenie para himicheskih elementov / A.N. Nesmeyanov. — M. : Izd-vo AN SSSR, 1961. 395 p.)
  7. Бояршинов, В.А. Рафинирующие переплавы стали и сплавов в вакууме / В.А. Бояршинов, А.Г. Шалимов, А.И. Щербаков, И. Петрман, И. Неедлы. — М. : Металлургия, 1979. 304 с. — (Boyarshinov, V.A. Rafiniruyushchie pereplavy stali i splavov v vakuume / V.A. Boyarshinov, A.G. Shalimov, A.I. Shcherbakov, I. Petrman, I. Needly. — M. : Metallurgiya, 1979. 304 p.)
  8. Филиппов, К.С. Исследование объемных и поверхностных свойств расплавов никеля, содержащих примесь висмута по параметрам плотности и поверхностного натяжения / К.С. Филиппов // Металлы. 2017. №4. С.77—83. — (Filippov, K.S. Volume and surface properties of nickel melts containing bismuth impurity determined from the density and the surface tension / K.S. Filippov // Russian Metallurgy (Metally). 2017. №7. P.606—611.)
  9. Филиппов, К.С. Исследование объемных и поверхностных свойств расплавов никеля, содержащих примесь сурьмы / К.С. Филиппов // Металлы. 2018. №4. С.86–95. — (Filippov, K.S. Volume and surface properties of antimony-containing nickel melts / K.S. Filippov // Russian Metallurgy (Metally). 2018. №7. Р.677—684.)
  10. Гольдштейн, Я.Е. Модифицирование и микролегирование чугуна и стали / Я.Е. Гольдштейн, В.Г. Мизин. — М. : Металлургия, 1986. 272 с. — (Gol'dshteyn, Ya.E. Modifitsirovanie i mikrolegirovanie chuguna i stali / Ya.E. Gol'dshteyn, V.G. Mizin. — M. : Metallurgiya, 1986. 272 p.)
  11. Филиппов, Е.С. Строение, физика и химия металлургических процессов / Е.С. Филиппов. — М. : Металлургия, 1995. 303 с. — (Filippov, E.S. Stroenie, fizika i himiya metallurgicheskih protsessov / E.S. Filippov. — M. : Metallurgiya, 1995. 303 p.)
  12. Баум, Б.А. Металлические жидкости / Б.А. Баум. — М. : Наука, 1979. 120 с. — (Baum, B.A. Metallicheskie zhidkosti / B.A. Baum. — M. : Nauka, 1979. 120 p.)
  13. Анучкин, С.Н. Исследование поверхностных свойств расплавов на основе никеля методом большой капли. I. Поверхностное натяжение / С.Н. Анучкин, В.Т. Бурцев, М.В. Загуменников, В.В. Сидоров, В.Е. Ригин // Металлы. 2010. №1. С.15—20. — (Ahuchkin, S.N. Study of the surface properties of nickel-based melts by the constrained drop method. I. Surface tension / S.N. Ahuchkin, V.T. Burtsev, M.V. Zagumennikov, V.V. Sidorov, V.E. Rigin // Russian Metallurgy (Metally). 2010. №1. P.13—17.)
  14. Анучкин, С.Н. Исследование поверхностных свойств расплавов на основе никеля методом большой капли. II. Плотность / С.Н. Анучкин, В.Т. Бурцев, М.В. Загуменников, В.В. Сидоров, В.Е. Ригин // Металлы. 2010. №3. С.3—7. — (Anuchkin, S.N. Study of the surface properties of nickel-based melts by the sessile drop method. II. Density / S.N. Anuchkin, V.T. Burtsev, M.V. Zagumennikov, V.V. Sidorov, V.E. Rigin // Russian Metallurgy (Metally). 2010. №5. P.371—374.)
  15. Nogi, K. Surface tension of liquid Fe-(Cu, Sn, Cr) and Ni-(Cu, Sn) binary alloys / K. Nogi, W.B. Chung, A. McLean, W.A. Miller // Mater. Trans. JIM. 1991. V.32. №2. Р.164—168.
  16. Ниженко, В.И. Поверхностное натяжение жидких металлов и сплавов: справочник / В.И. Ниженко, Л.И. Флока. — М. : Металлургия, 1981. 208 с. — (Nizhenko, V.I. Poverhnostnoe natyazhenie zhidkih metallov i splavov: spravochnik / V.I. Nizhenko, L.I. Floka. — M. : Metallurgiya, 1981. 208 p.)
  17. Найдич, Ю.В. Метод «большой капли» для определения поверхностного натяжения и плотности расплавленных металлов при высоких температурах / Ю.В. Найдич, В.И. Еременко // ФММ. 1961. Т.11. №6. С.883—888. — (Naydich, Yu.V. Metod «bol'shoy kapli» dlya opredeleniya poverhnostnogo natyazheniya i plotnosti rasplavlennyh metallov pri vysokih temperaturah / Yu.V. Naydich, V.I. Eremenko // FMM. 1961. T.11. №6. P.883—888.)
  18. Филиппов, К.С. Изменения внутренней энергии расплава на основе никеля при температурном гистерезисе плотности и поверхностного натяжения / К.С. Филиппов, В.И. Кашин, Е.Б. Мельникова // Физико-химические основы металлургических процессов : сб. статей. Научные сообщения 10-й Всесоюзной конференции. — М. : Черметинформация, 1991. Ч.III. С.149—151. — (Filippov, K.S. Izmeneniya vnutrenney energii rasplava na osnove nikelya pri temperaturnom gisterezise plotnosti i poverhnostnogo natyazheniya / K.S. Filippov, V.I. Kashin, E.B. Mel'nikova // Fiziko-himicheskie osnovy metallurgicheskih protsessov : sb. statey. Nauchnye soobshcheniya 10-y Vsesoyuznoy konferentsii. — M. : Chermetinformatsiya, 1991. V.III. P.149—151.)

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2025 Russian Academy of Sciences