Структура и фазовый состав легированных электрокорундов

Основными сопутствующими корунду фазами во всех легированных электрокорундах являются высокоглиноземистый алюминат натрия Na₂011Al₂0₃ (р-глинозем) и стекло нефелинового состава. Микроструктура хромистого и титанистого электрокорундов, выплавленных в промышленной электропечи, отличается крупной кристаллизацией (размер кристаллов корунда превышает 1,5 мм), наличием небольшого количества пор, р-глинозема, Ti₄0₇ и мельчайших корольков хрома (рис. 2.37).

Хромистый электрокорунд характеризуется более плотным строением по сравнению с титанистым, но его отдельные участки содержат поры, расположенные, как правило, вдоль плоскостей скелетных ромбоэдров корунда (см. рис. 2.37, б). В хромистом электрокорунде кроме Na₂011А1₂0₃ и стекла другие кислородсодержащие соединения отсутствуют, но можно наблюдать наличие карбида хрома и металлический хром в виде корольков малых размеров (рис. 2.38). Для титанистого и хромтитанистого электрокорундов характерно присутствие кислородных соединений титана (рис. 2.39). При этом оксиды титана, как правило, кристаллизуются совместно со стеклом и р-глиноземом и очень редко — в виде самостоятельных фаз в самом корунде. При производстве титанистого электрокорунда с добавкой ильменитового концентрата и кремнезема в готовом продукте плавки наблюдаются корольки ферросплава, а также карбид и оксикарбиды титана (рис. 2.40).

Ванадиевый электрокорунд сложен корундом с твердым раствором в нем V₂0₃, придающим корунду в проходящем свете зеленый цвет. Содержание ионов ванадия в твердом растворе не менее 4,5%. В качестве сопутствующих.

Рис. 2.37. Микроструктура легированных электрокорундов: а — титанистый электро корунд: участки серого цвета — корунд; светло-серые участки — р-глинозем; включения белого цвета — Ti₄0₇; участки черного цвета — поры; б — хромистый электрокорунд: поле серого цвета — корунд; более светлые участки — р-глинозем; участки черного цвета — поры; мельчайшие включения белого цвета — корольки хрома (полированный шлиф; отраженный свет).

Рис. 2.38. Микроструктура хромистого электрокорунда, выплавленного в промышленной электропечи: серое поле — корунд; участки черного цвета — поры; мельчайшие включения белого цвета — корольки хрома (полированный шлиф; отраженный свет).

Рис. 2.39. Микроструктура хромтитанистого электрокорунда: а — основное поле: светло-серый цвет — корунд; участки темно-серого цвета — стекло; округлые участки белого цвета в стекле и корунде — оксид титана TiO: 6— включения светло-серого цвета в (5-глнноземе — оксид титана Ti., 0_7.

Рис. 2.40. Микроструктура титанистого электрокорунда, содержащего корольки ферросплава, карбид и оксикарбиды титана: а — основа шлифа — корунд: включения серого цвета — стекло; корольки белого цвета — ферросплав; 6— образования белого цвета в ноле корунда — оксикарбид титана: поле серого цвета — корунд; включения черного цвета — поры.

Рис. 2.41. Микроструктура электрокорунда, легированного ванадием: основное поле — корунд; включения серого цвета — глинозем; участки темно-серого цвета — стекло; корольки белого цвета — металлический ванадий; идиоморфные кристаллики белого цвета — карбид ванадия; участки черного цвета — поры

кислородсодержащих фаз в ванадиевом элсктрокорунде присутствуют высокоглиноземистый алюминат натрия и стекло, а из некислородных соединений — карбид ванадия и металлический ванадий в виде корольков (рис. 2.41).