Статьи автора

Кинетика окисления расплавов системы Сa–Ge кислородом воздуха

Номер выпуска 2 от 01.02.2023

При введении комплексных сплавов и металлов-раскислителей в жидкую сталь наблюдается их угар или точнее, окисление газовой фазой печи. Для выбора оптимального состава комплексных раскислителей необходимо знание физико-химических закономерностей данного процесса, которые мало изучены. Для изучения кинетики окисления металлических расплавов используется метод непрерывного взвешивания образца, применяемый обычно при изучении высокотемпературной коррозии твердых металлов. Механизм взаимодействия жидких металлов с кислородом близок по природе к высокотемпературной газовой коррозии твердых металлов. В обоих случаях имеет место адсорбция газовых молекул на поверхности металла, зарождение, а затем рост пленки оксида. В работе методами термогравиметрии, ИК-спектроскопии и рентгенофазовым анализом исследована кинетика окисления расплавов Сa–Ge кислородом воздуха. Показано, что добавки германия до 33.3 ат. % повышают устойчивость расплавов к окислению. Рост температуры способствует увеличению скорости окисления расплавов системы Сa–Ge. Процесс окисления исследуемых расплавов подчиняется параболическому закону. Истинная скорость окисления имеет порядок 10^–4 кг · м^–2 · с^–1. Кажущаяся энергия активации окисления в зависимости от состава сплавов составляет 39.8–526.7 кДж/моль. Продуктами окисления расплавов являются СaGe₄О₉ и GeО₂. Установлен механизм влияния германия на кинетику окисления расплавов Сa–Ge. Доминирующую роль в формирования защитной оксидной пленки играет оксид СaGe₄О₉.

45 0