Термодинамическое моделирование фазовых равновесий с оксидными системами, содержащими РЗМ. Сообщение 2. Диаграммы состояния оксидных систем с Y2O3

Abstract

Изучены оксидные системы, содержащие в качестве независимого компонента Y2O3. Установлены квазибинарные и тройные оксидные системы, сопряженные с областью существования жидких расплавов стали, содержащей иттрий и раскисленной высокоактивными элементами – кальцием, магнием, алюминием. Сведений о диаграмме состояний FeO–Y2O3, определяющей состав оксидных равновесных фаз с жидким железом, в научной литературе не имеется. По аналогии с диаграммой с La2O3 оксидная система FeO–Y2O3 может быть описана в приближении теории совершенных ионных расплавов. Используя данные о температурах и теплотах плавления FeO иY2O3, установлена температура эвтектического превращения, состав двойной эвтектики и координаты линий ликвидус. Для двойных диаграмм состояний Y2O3–MgO, Y2O3–СaO, Y2O3–Al2O3 определены термодинамические параметры образования алюминатов иттрия (2Y2O3•Al2O3, Y2O3•Al2O3, 3Y2O3•5Al2O3) и соединений Y2O3 с оксидом кальция (CaO•2Y2O3, CaO•Y2O3, 3CaO•Y2O3). На основании данных о свойствах кристаллических составляющих рассмотренных двойных и тройных систем и сведений об энергетических параметрах теории субрегулярных растворов построены тройные диаграммы состояний систем FeO–Y2O3–CaO, FeO–Y2O3–MgO, FeO–Y2O3–Al2O3. Информация о координатах поверхности ликвидус для этих систем получена впервые. На основании выполненных расчетов построена поверхность растворимости кислорода и иттрия в жидком железе. The oxide systems containing Y2O3 were studied. The quasibinary and ternary oxide systems conjugated with the area of existence of steel liquid melts containing yttrium and deoxidated by highly active elements i.e. calcium, magnesium, aluminum were defined. In literature there is no data on the FeO–Y2O3 phase diagram defining the composition of the oxide phases in equilibrium with liquid iron. By analogy with the La2O3 diagram the oxide system FeO–Y2O3 can be described using the theory of perfect ionic melts. With the data on temperatures and melting heats of FeO and Y2O3 the temperature of the eutectic transformation, the composition of binary eutectic and the coordinates of liquids lines are determined. For the binary phase diagrams of Y2O3–MgO, Y2O3–CaO, Y2O3–Al2O3 the thermodynamic parameters of formation of aluminates of yttrium (2Y2O3•Al2O3, Y2O3•Al2O3, 3Y2O3•5Al2O3) and Y2O3 with calcium oxide were defined (CaO•2Y2O3, CaO•Y2O3, 3CaO•Y2O3). Based on the data of the crystalline component properties of the binary and ternary systems considered and on the data of the energetic parameters of the theory of the subregular solutions the ternary phase diagrams of systems FeO–Y2O3–CaO, FeO–Y2O3–MgO, FeO–Y2O3–Al2O3 were constructed. The novelty of the research is the data obtained on the liquids surface coordinates for these systems. Calculations made allowed to create the surface of oxygen and yttrium solubility in liquid iron.