Растворимость водорода в металлах

чаях является выделение газообразных продуктов в процессе протекания реакций в массе металла. Например, при недостаточно раскисленной стали в результате увеличения концентрации углерода и кислорода вблизи границы твердой фазы при кристаллизации протекает реакция

FeO + С = Fe + СО.

Другим примером может служить возникновение мелкой рассеянной пористости в медных слитках из-за насыщения металла водородом и кислородом при плавке. При затвердевании металла эти газы взаимодействуют между собой с образованием паров воды, которые, не будучи в состоянии диффундировать через металл, вызывают пористость в слитке.

Определение газонасыщенности сплавов.Содержание газов (Q) в металлах чаще всего определяется в см³/100 г металла, но может быть выражено величиной т_г (% массы металла). Для взаимного пересчета можно использовать следующее уравнение [9]:

т_Т = 4,461- Ю-⁵ QM, (3.28)

где М – молярная масса металла.

Суммарное содержание всех газов можно определить плавкой образца в вакууме, а состав газов – обычными методами газового анализа. Однако эти методы трудоемки и требуют специальной аппаратуры. Поэтому используют технологические пробы. Наиболее распространенными являются вакуум-проба и проба по появлению первого газового пузырька.

На рис. 3.29 приведена схема установки для определения газонасыщенности сплава по вакуум-пробе.

Под стеклянный колпак 7 устанавливают тигель 8 с металлом и поворотом крана соединяют пространство под колпаком через шланг 3 с ресивером 2, из которого предварительно откачивают воздух вакуумным насосом 1. Разрежение под колпаком контроли-

Рис. 3.29. Прибор для вакуум-пробы на газосодержание: / – вакуумный насос; 2 – ресивер; 3 – шланг; 4 – вакуумметр; 5 – подставка; 6 – резиновая прокладка; 7 – стеклянный колпак; 8 – тигель с кон тролируемым металлом или сплавом

Рис. 3.30. Эталоны к вакуум-пробе

руют по вакуумметру 4. Оно должно составлять 200... 250 мм рт. ст¹. Если расплавленный металл сильно газонасыщен, то можно будет наблюдать интенсивное бурление пробы. Поверхность пробы, покрытая плотной пленкой оксидов и начинающая затвердевать, примет выпуклое очертание. Возможно образование на ней и местных вздутий. По мере снижения газонасыщенности металла очертания поверхности пробы будут изменяться вплоть до формиро- . вания открытой усадочной раковины. Примерно через 1 мин после затвердевания пробы поворотом крана отключают пространство под колпаком от ресивера, т. е. соединяют его с атмосферой, после чего снимают колпак. Затем пробу разрезают по диаметральной плоскости и поверхность реза сравнивают с пятью эталонами (/... V) (рис. 3.30).