» » Взаимодействие металлических расплавов с газами
22.04.2015

Газовой средой, в которой осуществляется плавка, может быть либо обыкновенный воздух, либо продукты сгорания органического топлива, содержащие оксиды углерода, пары воды, оксиды серы, несгоревшие углеводороды, либо намеренно создаваемая атмосфера различных газов (гелий, аргон, азот, водород и т. п.). Газовой средой при плавке может быть вакуум — среда с очень малым содержанием газа, характеризуемая так называемым остаточным давлением, составляющим обычно 10в-1—10в-3 Па. В любом случае в газовой среде над расплавом имеются пары самого металла, парциальное давление которых определяется температурой расплава.
Соприкосновение металлического расплава с газовой средой может вызвать различные процессы, направленные в сторону достижения равновесия между соприкасающимися средами. Результатом подобных процессов чаще всего является загрязнение металлического расплава различными растворимыми и нерастворимыми примесями и частицами. Однако возможны и обратные случаи, когда металлический расплав очищается от загрязнений вследствие перехода их в газовую среду.
Содержание газов в металлах принято выражать в процентах по массе, атомных процентах или долях, а также объемом газа (см3), приходящегося на 100 г металла. В последнем случае весь содержащийся в металле газ считают выделенным в свободном состоянии и приведенным к нормальным условиям (температура 20 °C и давление 1,01*10в5 Па). Для перевода таких единиц в проценты по массе нужно помнить, что 1 моль газа при нормальных условиях занимает объем 22 400 см3. Если указано, что в сплаве содержится 1 см3 100 г водорода, то, следовательно, в 100 г металла содержится 1*2/22 400 ≈ 9*10в-5 г водорода. Это соответствует 9*10в-5*100/100 = 9*10в-6 % (по массе). Применительно к азоту получается, что 1 см3/100 г соответствует 14*2*100/22 400*100 = 1,2-10в-3 % (по массе).