Взаимодействие алюминиевых и магниевых сплавов в твердом состоянии с восстановительной атмосферой печи
» » Взаимодействие алюминиевых и магниевых сплавов в твердом состоянии с восстановительной атмосферой печи

02.02.2017

Водород, окись углерода и углеводороды принято считать восстановительными газами. Если это справедливо в отношении меди и ряда медных сплавов, то в отношении магния и магниевых сплавов, а отчасти также и алюминиевых, такое определение не вполне верно.
Окись углерода для магниевых сплавов не является восстановителем. Наоборот, магний в атмосфере окиси углерода окисляется, а углерод остается в виде сажи, а отчасти в виде карбида магния.
Алюминий, взаимодействуя с окисью углерода, также окисляется с образованием глинозема, а освобождающийся углерод может давать карбид алюминия. Однако с алюминием, находящимся в твердом состоянии, этот процесс идет в очень слабой степени по упомянутой уже причине (большая прочность и малая проницаемость для газов пленки окиси алюминия). Кроме того, карбид алюминия для своего образования требует более высокой температуры. Таким образом, взаимодействие алюминия с окисью углерода в практических условиях правильнее представить, как слабое окисление с выделением сажистого углерода.
Углеводороды, взаимодействуя с магнием и алюминием, разлагаются, но так как они кислорода не содержат, то окисления не производят. Образующийся при разложении углеводородов водород частично растворяется, в металле, а углерод выделяется по поверхности кусков в виде сажи, которая с магнием может дать небольшое количество карбида; с алюминием практически карбида не образуется.
В практических условиях плавки обычно вместе с углеводородами и водородом присутствуют также водяной пар и углекислый газ. поэтому восстановления окислов алюминия и магния не происходит. Чтобы реакция восстановления этих металлов могла идти, необходимо, чтобы концентрации водяного пара, а также окиси углерода были исчезающе малыми, так как упругости диссоциации этих газов значительно выше, чем упругости диссоциации глинозема и окиси магния.
В практических условиях плавки восстановления окисей алюминия и магния происходить не может. Состав так называемой восстановительной атмосферы для алюминия и магния должен быть ограничен наличием только водорода и углеводородов, причем она может лишь предохранять от окисления, но, в практических условиях, не может восстанавливать уже образовавшиеся окислы.
Плавку алюминия и его сплавов на крупной шихте следует вести в окислительной атмосфере. При плавке магния и его сплавов предпочитают изолировать металл от всякой атмосферы.
Наименее вредным из видов взаимодействия магния с газами является растворение водорода в металле, так как он сравнительно легко может быть удален из магния (на этом основан метод плавки магния и его сплавов в атмосфере водорода).
Для плавки магния и магниевых сплавов иногда предлагаются благородные газы — аргон, гелий и др. — как газы, не взаимодействующие с металлом. Практическому распространению таких методов плавки препятствует дефицитность этих газов и их высокая стоимость.
Предлагаемые часто для плавки магния и магниевых сплавов методы, при которых в качестве атмосферы рекомендуется применять пар серы, сернистый газ, сероуглерод, смеси упомянутых веществ со светильным газом, не устраняют взаимодействия металла с газами. При взаимодействии этих веществ с магнием, кроме приведенных выше, может иметь место образование сернистого магния MgS, который в условиях плавки образуется в виде устойчивых плотных пленок серого цвета. Нарастание пленки сернистого магния с течением времени происходит замедленно, чем она отличается от пленки окиси магния.

Имя:*
E-Mail:
Комментарий: