Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Фазовые равновесия и коррозия сталей в хлорид-нитратных расплавах щелочных и щелочноземельных металлов Умарова Юлдуз Абдулкадировна

Фазовые равновесия и коррозия сталей в хлорид-нитратных расплавах щелочных и щелочноземельных металлов
<
Фазовые равновесия и коррозия сталей в хлорид-нитратных расплавах щелочных и щелочноземельных металлов Фазовые равновесия и коррозия сталей в хлорид-нитратных расплавах щелочных и щелочноземельных металлов Фазовые равновесия и коррозия сталей в хлорид-нитратных расплавах щелочных и щелочноземельных металлов Фазовые равновесия и коррозия сталей в хлорид-нитратных расплавах щелочных и щелочноземельных металлов Фазовые равновесия и коррозия сталей в хлорид-нитратных расплавах щелочных и щелочноземельных металлов Фазовые равновесия и коррозия сталей в хлорид-нитратных расплавах щелочных и щелочноземельных металлов Фазовые равновесия и коррозия сталей в хлорид-нитратных расплавах щелочных и щелочноземельных металлов Фазовые равновесия и коррозия сталей в хлорид-нитратных расплавах щелочных и щелочноземельных металлов Фазовые равновесия и коррозия сталей в хлорид-нитратных расплавах щелочных и щелочноземельных металлов
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Умарова Юлдуз Абдулкадировна. Фазовые равновесия и коррозия сталей в хлорид-нитратных расплавах щелочных и щелочноземельных металлов : Дис. ... канд. хим. наук : 02.00.01 : Махачкала, 2004 133 c. РГБ ОД, 61:04-2/614

Содержание к диссертации

Введение

Глава I. Литературный обзор 7-81

1.1. Механизм и кинетика коррозии металлов и сплавов в расплавах солей...7-10

1.2. Современное состояние коррозионных исследований металлов и сталей в хлорид - нитратных расплавах 10-36

1.3. Критерии выбора коррозионно-устойчивых сплавов для баков аккумуляторов ..37-51

Глава 2. Методологическое и инструментальное обеспечение исследований 52-57

2.1. Проекционно-термографический метод 52-53

2.2. Дифференциально-термический анализ 53-54

2.3. Визуально-политермический анализ. 54-56

2.4. Гравиметрический метод изучения коррозии . 56-57

2.5. Рентгенофазовый анализ. ...57

Глава 3. Теоретический анализ и экспериментальное исследование пятикомпо-нентной системы LiCI-LiN03-NaCI-KCI-Sr(N03)2 58-112

3.1. Топологический анализ системы..., 58

3.1.1. Структура системы. і 58

3.1.2. Характеристика исходных солей 58-59

3.1.3. Анализ состояния изученности ограняющих элементов 61 -63

3.1.4. Априорный прогноз и построение древа кристаллизации системы 64-65

3.2. Экспериментальное исследование фазового комплекса пятикомпонентной системы LiCI - UN03-NaCI-KCI-Sr(N03)2 -... 66-112

3.2.1. Тройные системы '. 66-71

3.2.1.1.CHCTeMaLiN03-NaCI-Sr(N03)2 66-68

3.2.1.2. Система NaCI-KCI-Sr(N03)2 66-69

3.2.1.3. Система LiN03 - NaCI - KCI і 70-71

3.2.2. Четверные системы 72-102

3.2.2.1. СистемаLiN03-NaCI-KCI-Sr(N03)2 72-78

3.2.2.2. Система LiCI-LiN03-NaCI-KCI 73-83

3.2.2.3. Система LiCI-NaCI-KCI-Sr(N03)2 84-89

3.2.2.4. Система LiCI-LiN03-NaCI-Sr(N03)2 90-94

3.2.2.5. Система LiCI- LiN03 - KCI - Sr(N03)2 95-104

3.2.3. Пятикомпонентная система LiCI - LiN03 - NaCI - KCI - Sr(N03)2.. 105-112

Глава 4. Экспериментальное изучение коррозии сталей в солевых расплавах системы LiCI-LiN03-NaCI - KCI - Sr(N03)2 ...113-121

4.1. Характеристики солевых ванн и марок сталей ." 113-114

4.2. Зависимость скорости коррозии от условий 114-119

4.2.1. Температурная зависимость 114-117

4.2.2. Временная зависимость 117

4.2.3. Зависимость средней скорости коррозии от циклов «разогрев-охлаждение» ! 118-119

4.3.Химический анализ плава 119-121

Глава 5. Результаты и их обсуждение 112-124

Выводы 125-126

Список литературы

Введение к работе

Актуальность. Солевые расплавы - являются ценным материалом для современной техники. Анализ имеющихся в литературе сведений о фазовых диаграммах, термодинамических и теплофизических свойствах хлоридов и нитратов щелочных и щелочноземельных металлов, позволяет сделать вывод об их широком практическом применении в качестве фазопереходных теплоаккумулирующих материалов [1]. Для включения в современные тепловые сети аккумуляторов необходимы не только рабочие, но и конструкционные материалы, которым предъявляются самые разнообразные требования:

Нержавеющие стали в условиях повышенной коррозионной активности — в контакте с окислительными средами - отличаются высокой склонностью к пассивации [2]. Этим они привлекают внимание для использования их. в качестве конструкционных материалов баков аккумуляторов с расплавами -теплоносителями (накопителями) [1-4].

Известно, что коррозия наносит значительный ущерб металлам и металлическим конструкциям. Бурно развивающаяся техника постоянно требует новые материалы: с повышенной прочностью и пластичностью. Поэтому, исследованиям коррозионного поведения; сталей в расплавах принадлежит первостепенная роль при выборе теплоаккумулирующих материалов (ТАМ).

Данная работа является продолжением систематических исследований фазовых равновесий и физико-химических свойств МКС, с целью создания новых эффективных ТАМ на основе солевых композиций, которые могут применяться в широком интервале температур [1 - 4].

Работа выполнена в рамках проекта по программе «Научные исследования высшей школы по приоритетным направлениям науки и техники» на 1999-2003г.г. (№ 02. 02. 002(004)).

Выбор объекта исследования - пятикомпонентной системы LiCI -UN03 - NaCI - КО - Sr(N03)2 с участием хлоридов и нитратов щелочных и

' 5

щелочноземельных металлов обусловлен не только фундаментальными
задачами, но и возможностью их использования в практических целях при
разработке низко- и среднетемпературных теплоаккумулирующих

материалов. Данные соли доступны, недороги, обладают высоким теплосодержанием и электропроводностью, низкими температурами кристаллизации. Нержавеющие стали (Х18Ш0Т, Х18Н9Т, Р6М5) характеризуются высокой склонностью к пассивации в контакте с окислительными средами. В связи с чем они перспективны в качестве конструкционных материалов для тепловых аккумуляторов.

Цель работы - изучение комплексом методов физико - химического анализа фазовых равновесий в пятикомпонентной системе LiCI-LiNOs — NaCI — KCI — Sr(N03)2 и исследование коррозионной активности её расплавов по отношению к различным маркам сталей.

Основные задачи исследования:

априорное прогнозирование фазового комплекса системы LiCI - L1NO3 -NaCI - KCI - Sr(N03)2» построение её древа фаз и древа кристаллизации;

экспериментальное изучение фазовых диаграмм системы LiCI -LiNOj -NaCI - KCI - Sr(N03)2 и её элементов огранения;

выявление среднетемпературных (100-500С) расплавов - ТАМ;

исследование коррозионной активности хлорид - нитратных расплавов по отношению к следующим маркам сталей - Х18Н10Т, Х18Н9Т, Р6М5;

подбор конструкционных материалов с низкой коррозионной активностью по отношению к расплавам - теплонакопителям.

Научная новизна работы:

1. Методом априорного прогноза фазового комплекса пятикомпонентной системы LiCI -L1NO3 - NaCI - KCI- 8г(Ж>з)2 построены её древо фаз и древо кристаллизации. Выявлено, что ликвидус в развёртке пентатопа представлен 11 объёмами кристаллизации, которые могут транслироваться в 5 искомых нонвариантных точек (НВТ) (1 эвтектика и 4 перитектики) с температурами плавления в интервале 140-244 С.

2. Впервые экспериментально изучены фазовые диаграммы 4-х
трехкомпонентных, 5-ти четырехкомпонентных, 1-ой пятикомпонентной
хлорид - нитратных систем, построены завершённые и экспериментально
подтверждённые топологические модели их фазовых диаграмм, в которых
выявлены составы и температуры НВТ, очерчены поля кристаллизации
исходных компонентов и бинарных соединений.

3. Гравиметрическим методом исследована коррозионная активность
хлорид — нитратных эвтектических расплавов щелочных и
щелочноземельных металлов по отношению к сталям марок XI8Н9Т,
XI8Н10Т, Р6М5. Выявлена зависимость средней скорости коррозии от
времени, температуры и числа циклов «плавление - кристаллизация»..
Химическим анализом плавов определена селективность легирующих
компонентов сталей в расплавах.

. Практическая ценность работы:

Результаты изучения фазовых равновесий и коррозионной активности сталей в расплавах системы LiCI -LiNCb - NaCI - KCI - 8г(КОз)2 могут быть -использованы для разработки новых рабочих и конструкционных материалов для среднетемпературных (140-346 С) тепловых аккумуляторов.

Апробация работы. Результаты диссертационной работы докладывались на Международной конференции молодых, ученых и студентов (Самара, 2000 г.), на конференции молодых учёных и студентов (Нальчик,2001 г.), на Всероссийской конференции, посвященной 105-летию Бергмана А.Г. (Махачкала, 2002 г.), на. ежегодных научно-практических конференциях ДГПУ (2000-2003 г.г.)

Публикации. Основное содержание работы изложено в 5 научных работах, в том числе 1 статья и 4 тезиса.

Объем и структура работы: Диссертация изложена на 133 страницах печатного текста: включает 23 таблицы, 39 рисунков, 3 схемы и 1 график. Состоит из введения, 5 глав, выводов, списка литературы из 83 наименований.

Современное состояние коррозионных исследований металлов и сталей в хлорид - нитратных расплавах

В последние 20—30 лет в связи с бурным развитием техники и следовательно, повышением нагрузок на металл (температуры, механических нагрузок, агрессивности сред и др.) коррозия стала национальной проблемой всех промышленно развитых стран. В России прямые ежегодные убытки от коррозии сопоставимы с вложениями нашего государства в наиболее крупные отрасли народного хозяйства. Размеры косвенных убытков значительно выше.

Наряду с прямыми и косвенными убытками практически всегда имеются не поддающиеся экономической оценке последствия коррозии. Например, загрязнение окружающей среды (в результате утечки газов, нефтепродуктов и т.д.), аварийные ситуации в промышленности и на транспорте, обеднение природных ресурсов и др. [9].

Существенную помощь в решении проблемы коррозии может оказать прогнозирование коррозионного поведения металлов на длительные сроки (до 100 лет) на основе сравнительно коротких временных испытаний, а также использование справочных данных. Однако сложность и многообразие форм коррозионных процессов служат серьезным препятствием для научного обоснования прогнозирования коррозии металлов- Справочные данные, как правило, относятся к технически чистым металлам и стандартным сплавам в простых (чистых) коррозионных средах. Создание справочников, учитывающих всевозможные сочетания металлов в конструкциях, а также все многообразие коррозионных сред, внутренних и внешних факторов, оказывающих влияние на коррозионный процесс, не представляется реальным. Коррозия — это процесс разрушения металлов вследствие химического, электрохимического или биохимического взаимодействия их с окружающей средой. Коррозия протекает самопроизвольно согласно законам кинетики возможных термодинамических реакций и приводит к понижению свободной энергии металла, в результате чего образуются более устойчивые в термодинамическом отношении соединения. Термин «коррозия» произошел от латинского слова «corrosio» - разъедание.

Коррозия наносит народному хозяйству огромный, трудноисчисляемый ущерб. _, Исследователи полагают, что около 10% массы ежегодного производства черных металлов расходуется на возмещение потерь металлов от коррозии. Расходы, связанные с изготовлением конструкций, многократно превышают стоимость разрушенного металла. Ремонт сооружений, как правило, исключительно дорогостоящее мероприятие из-за больших затрат труда и применения дорогих дефицитных материалов [10].

Если учесть также расходы, связанные с потерями производства в период репарации, ремонта и аварийных остановок, то становится ясно, что коррозия причиняет неисчислимый ущерб.

Систематическое изучение процессов взаимодействия металлов с расплавленными солями диктуется развитием металлургической и ядерной промышленности, а в последнее время использованием расплавов в качестве электролитов высокотемпературных топливных элементов. Процессы протекающее на границе металл - расплавленная соль представляет большой не только практический, но и теоретический интерес.

Высокотемпературная коррозия заключается в самопроизвольном растворении или окислении металлов, погруженных в ионные расплавы. Природа коррозии металлов в ионных расплавах имеет сложный характер и в настоящее время различают химическую и электрохимическую коррозию. Основные причины, вызывающие химическую коррозию металлов в ионных расплавах следующие: а) взаимодействие металлов с растворенными в ионных расплавах галогенами и кислородом; б) взаимодействие металлов с продуктами термического разложения компонентов ионных расплавов; в) наличие в ионных расплавах небольших количеств воды и взаимодействие продуктов гидролиза с металлами.

Гравиметрический метод изучения коррозии

Холодные спаи термопары термостатировалисъ при О С в сосуде Дьюара со смесью льда и воды. Нагревателем служила шахтная печь сопротивления с рабочим интервалом температур 25-1100 С. Нагревание (охлаждение) регулировалось ЛАТРом-2М, начало кристаллизации расплава определялось при ярком освещении внешним источником света. Реперная кривая строилась по температурам плавления солей и эвтектических смесей, рекомендованных в работе [28]. Расчет составов проводился по методике [29,30]. ВПА нами использовался для подтверждения данных ДТА. На рис. 3 представлена блок схема установки ВПА. Ошибки эксперимента по методам ДТА И ВПА, определялись путем статистической обработки экспериментальных данных и составляют 1% по температуре и 0,1 - 0,25 % по составу.. Гравиметрический метод изучения коррозии

Гравиметрический метод изучения коррозии: заключается во взвешивании изучаемого образца, до опыта и после опыта [16]. Исследуемый образец при соответствующей температуре выдерживали длительное время от нескольких часов до нескольких месяцев в расплаве солей. Для создания температурного режима использовали миниэлектропечь; лабораторную МПЛ-6 с терморегулятором ТП-400, который предназначен для автоматического регулирования температуры по пропорционально-интегрально-дифференциальному (ПИД) закону или для двухпозиционного регулирования. Шаг задания температуры 1С, зона нечувствительности 0,5 С. По истечении установленного времени сплав закаливали, быстро охлаждали. Закаленные образцы с разными количественными отношениями исходных компонентов подвергали травлению. Травление проводили кислотой, для очищения образцов от продуктов коррозии. Солевой плав анализировали, химически на содержание основных легирующих компонентов стали.

Скорость коррозии определили по формуле: К = Yt Ю4, где:дт- разность массы образцов до и после опыта, г; S - площадь поверхности образцов, см2; t — время.

Рентгенофазовый анализ [31-33] исходных солей, фаз различных составов и соединений образующихся в системах проводили на дифрактометре ДРОН- 2,0 ( изучение Cu2K = 1,54А, никелевый - фильтр). Скорость записи I град /мин. Фазы различных составов отжигали 50-60 часов, а затем проводили закалку. Образцы для РФА перетирали и запрессовывали в кювете. Точность рентгенофазовых исследований 0,1 масс.%. Пределы измерения 2,8 имп. /сек; постоянная времени 2, J =15 на; U =30 кв. Глава 3. Теоретический анализ и экспериментальное исследование пяти компоненти ой системы LiCI - LiN03 - NaCI - KCI - Sr(N03)2

Для экспериментального изучения по результатам прогнозирования топологии и дифференциации пятерной взаимной системы,- в работе [1] из хлоридов и нитратов лития, натрия, калия и стронция, нами выбрана пятикомпонентная система LiCI - LiN03 - NaCI — KCI - Sr(N03)2, являющаяся стабильным секущим элементом пятерной взаимной системы Li,Na,K,Sr//CI,N03.

Диаграмма составов пятикомпонентной системы LiCI — L1NO3 - NaCI - KCI - 8г(Ж)з)2 изображается пентатопом. Пять вершин пентатопа отображают чистые соли, 10 ребер - двойные и двухкомпонентные системы, 10 — треугольников - тройные и трехкомпонентные системы, 5 -тетраэдров — четверные и четырехкомпонентные системы. Комплексный чертеж общей компактной развертки: ограняющих элементов данной системы представлен на рис.4. Исследуемая система состоит из пяти солей, в состав которых входят катионы щелочных и щелочноземельных металлов (Li+, Na+, К+, Sr2+) и анионы (СГ, N03"), выбор которых обоснован во введении.

Априорный прогноз и построение древа кристаллизации системы

Из информации по граневым элементам низшей размерности можно предположить, что в системе образуются две НВТ эвтектического и пе-ритектического характера [40].

Для их нахождения нами выбран одномерный полиметрический разрез АВ, где А - 5 %, Sr (N03)2 + 95 %LiN03) В - 5% Sr(N03)2 - 95 % NaCI (рис. 5), являющийся наиболее рациональным с позиции ПГГМ.

Экспериментальным исследованием ДТА составов, расположенных на сечении АВ, найдены точки Е и Р (рис. 5), являющиеся проекциями тройной эвтектики и перитектики с вершины Sr(N03)2. Составы и месторасположения данных точек определены с помощью лучевых разрезов Sr(N03)2 -)Еи Sr(N03)2 - Р -»Р. (рис.5).

Эвтектика содержит 2% Sr(N03)2, 86 % LiN03) 12 % NaCI и плавится при 204С. Перитектика содержит 3% Sr(N03)2, 89% LiN03, 8 % NaCI и плавится при температуре 215С. Для построения поверхности" ликвидуса системы изучена серия лучевых разрезов I-VTI (рис. 5). Выявлено, что доминирующее1 поле кристаллизации принадлежит компоненту Sr(N03)2, а на долю остальных приходится лишь небольшие поля, прилегающие к их вершинам.

Система была изучена ранее [1] и уточнена нами., Теоретический анализ системы NaCl-KCl-Sr(N03)2 позволяет предположить, что в системе образуются три НВТ (одна эвтектического и две перитектического характера). Для подтверждения этого прогноза данная система исследована с помощью ВПА. Характер фазовых реакций взаимодействия нитрата стронция и хлоридов натрия и калия в расплавах системы исследован по совокупности результатов шести лучевых разрезов (I-VI) (рис. 6), на основании которых построена диаграмма плавкости системы, очерчены поля кристаллизации фаз. Эвтектика плавится при температуре 270 С и содержит 15,3% хлорида натрия, 51,4%» хлорида калия, 33,3% нитрата стронция (мол.%). Выявлены две перитектические нонвариантные точки Р[ и Р2 плавящиеся соответственно при температурах 308 С и 292 С, содержащие 32% нитрата стронция, 7% хлорида натрия, 61% хлорида калия (Pi); 35% нитрата стронция, 7% хлорида натрия, 58% хлорида калия (Р2). Экспериментальные данные, полученные при изучении системы приведены в таблице 8 [41].

В системе изучено шесть лучевых разрезов методом визуально-политермического анализа (рис. 7), на основании которых построена её диаграмма плавкости, очерчены поля кристаллизации фаз. Выявлены две перитектические точки Pi и Р2, которые плавятся при температурах 206 С и 190 С, соответственно и содержат мол.%: Рг 12% хлорида натрия, 9% хлорида калия, 79% нитрата лития; Рг- 4% хлорида натрия, 28% хлорида калия, 68% нитрата лития. Экспериментальные данные полученные при изучении системы приведены в таблице

Для определения характеристик КВТ данной системы методом ПТГМ в тетраэдрической диаграмме, изображающей её состав, первоначально выбрано двухмерное политермическое сечение ABC (рис. 8), вершинам которого соответствуют составы (рис. 9): А- 40% Sr(N03)2 + 60% LiN03; В - 40% Sr(N03)2 + 60% КС1; С - 40% Sr(N03)2 + 60% NaCI.

Плоскость сечения ABC расположена в объеме кристаллизации нитрата стронция. Это не противоречит основным правилам ПТГМ, согласно которым сечение должно находиться в объеме кристаллизации одного компонента. В нём для экспериментального изучения выбран одномерный политермический разрез MN, где М-40% нитрата стронция, 15% хлорида натрия, 45% нитрата лития; N- 40% нитрата стронция, 15% хлорида натрия, 45% хлорида калия.

Изучением ДТА составов, лежащих на разрезе MN, выявлены вторичные проекции НВТ, Ё .. t Р\ , 2, Р ъ-Р 4 (эвтектика, 1,2,3,4 перитектики соответственно), данной системы на сечение ABC (рис. 10). Первичные проекции найдены изучением лучевых разрезов, проходящих через вершину С и вторичные проекции

Концентрации исходных компонентов в НВТ определены изучением ДТА пяти лучевых разрезов, опущенных из вершины нитрата стронция на плоскость NaCI-KCI-LiN03, (рис.12): До наступления нонвариантных процессов (табл.10) [80].

Зависимость скорости коррозии от условий

Для экспериментального изучения данной четырехкомпонентной системы методом ПТГМ выбрано двухмерное политермическое сечение ABC, вершинам которого соответствуют составы: А - 50 % Sr(N03)2 +50 % NaCI, В - 50 % Sr(NOj)2.+ 50 % LiCI, С - 50% Sr(N03)2 + 50 % LiN03 (рис.21). Плоскость сечения ABC расположена в объеме кристаллизации нитрата стронция, который занимает наибольший объем кристаллизации (рис.22). Из вершины Sr(N03)2 на стороны сечения ABC нанесены точки: Еь Е2, Е3 Рь являющиеся центральными проекциями соответствующих точек тройного эвтектического и перитектического равновесий. Данное сечение ABC рассматривалось, как псевдотрехкомпонентная система и в нем для экспериментального исследования был выбран одномерный политермический разрез 1-І (I - 50% Sr(N03)2.+ 10 % LiCI + 40 % LiN03,1 -50% Sr(N03)2 + 10 % LiCI + 40 % NaCI) (рис.23)...

Диаграмма состояния политермического разреза 1-І (рис.24) построенная по данным ДТА, позволила определить месторасположение точек вторичных проекций эвтектики (Е ) и перитектики (/ ) Для определения координат точек проекций эвтектики: и перитектики были дополнительно исследованы лучевые разрезы, проведенные из полюса В через точки вторичных проекций эвтектики (Е ) и перитектики (Р ) (рис.22). Координаты четверных НВТ Е и Р определяли; с помощью лучевых разрезов Sr(N03)2 - -$Е и Sr(N03)2 r Р Р (рис.22) по пересечению кривой первичной: кристаллизации Sr(N03)2 с линиями четверных кристаллизации (Е и Р ). Данные по НВТ приведены в таблице 13. В нонвариантных точках данной системы содержание наиболее энергоёмкого компонента (LiN03) превышает 80 мол.%.

Для экспериментального изучения системы LiCI - КО - LiN03 -Sr(N03)2 методом ПТГМ выбрано двухмерное политермическое сечение ABC, вершинам которого соответствуют составы: А 40 % Sr(N03)2 +60 = % NaCI, В - 40 % Sr(N03)2 + 60 % LiCI, С - 40% Sr(N03)2 + 60 % LiN03 (рис.25). Плоскость сечения ABC расположена в объеме кристаллизации нитрата стронция (рис.2б), занимающего наибольший объем кристаллизации. Из вершины Sr(N03)2 на стороны сечения ABC нанесены точки Еь Е2, Е3, Р2, Рд, Р5 являющиеся центральными проекциями соответствующих точек тройного эвтектического и перитектического равновесий. Данное сечение ABC рассматривалось, как псевдотрехкомпонентная система и в нем: для экспериментального исследования были выбраны одномерные политермические разрезы MN и KL, где: М - 40% Sr(N03)2 + 30 % LiCI + 30 % KCI; N - 40% Sr(N03)2 + 30 % LiCI + 3Q % LiN03), (К - 40% Sr(N03)2 + 45 % KCI + 30 % LiCI; L -40% Sr(N03)2 + 45 % KCI + 15 % LiN03) (рис.27)

Диаграмма L состояния политермического разреза; MN (рис.28) построенная по данным ДТА, позволила определить месторасположение

точек вторичных проекций эвтектики ( ) и перитектик (Pi, Л )- Для определения: координат точек проекций эвтектики (Е ) и перитектик (Р Р2) были дополнительно исследованы лучевые разрезы, проведенные из полюса В через точки вторичных проекций эвтектики и І перитектик (рис.29). Координаты четверных НВТ (Е, P}f Р2) определяли с помощью лучевых разрезов Sr(N03)2- Ё- Е, Sr(N03)2- Рі- Л» Sr(N03)2- Рг Рг (рис.30) по пересечению кривой первичной кристаллизации Sr(N03)2 с линиями четвертичных кристаллизации {Е и P\JPi).

Анализ ограняющих элементов пентатопа (рис.4) показывает, что наибольшую информацию о природе кристаллизирующихся фаз дает трехмерное сечение ABCД, выбранное в гиперобъёме нитрата стронция, где каждая из вершин содержит 50% нитрата стронция и по 50% остальных компонентов. На стороны; сечения нанесены проекции трех-, а на плоскость четырехкомпонентных НВТ (рис.34). Рассматривая тетраэдр АВСД, как псевдочетырехкомпонентнуго систему в нем,.. для: изучения выбрано двухмерное политермическое сечение KLM (К. —50 % Sr(N03)2 +20 % NaCI,.+ 30 % LiN03; L- 50 % Sr(N03)2 + 20 % NaCI + 30 % LiN03;M -50 % Sr(N03)2 + 20 % NaCI + 30 % KCI), на стороны которого из вершины тетраэдра спроецированы четырехкомпонентные НВТ..

В, сечении KLM: для экспериментального исследования выбран; одномерный: политермический разрез hf (h — 50% Sr(N03)2 + 20 % NaCI + 7% LiCI + 23%.KCI;Г- 50% S г(Ш3)2 + 2 0 % N aCI + 7%LiCI:+ 23% LiNOj) (рис. 36).

Диаграмма состояния политермического разреза hf характеризуется наличием плавных кривых первичной, вторичной, третичной и пересечением ветви четвертичной кристаллизации с перитектическими Pi, Р2, Р3 и эвтектической прямой в точке, показывающей соотношение двух компонентов (хлорида калия и нитрата лития) в них (рис.36).

Первоначально из жидкой фазы кристаллизируется нитрат стронция, в объеме которого расположен разрез hf, вторично - нитрат стронция и хлорид натрия, третично - нитрат стронция, хлориды натрия и лития., Содержание хлорида лития в пятерной эвтектике и перитектиках определено последовательным изучением одномерных разрезов L

С помощью лучевых, разрезов найдено содержание хлорида натрия (рис. 39) в пятерной эвтектике и перитектиках. Определение составов пятерной эвтектики (Е) и перитектик (Pt, P2, Рз, P4) сводилось к постепенному уменьшению концентрации нитрата стронция без изменения соотношения остальных компонентов по лучевым разрезам 8г(гЮз)2- Ё ЕУ 8г(гТОз)2 і" Л, Sr(N03)2- P2 P2, Sr(N03)2 Р3- Р3% Sr(N03)2- 4- 4, (рис.39).. Характеристика пятерных НВТ, найденных таким образом, представлены в таблице 15.

Похожие диссертации на Фазовые равновесия и коррозия сталей в хлорид-нитратных расплавах щелочных и щелочноземельных металлов