8.2钢液的真空处理8.2.1挥发性杂质的去除8.2.1.1元素的挥发系数由挥发系数α可以推断高真空条件下,合金元素能否通过挥发除去,一般来说α>10的元素可以经挥发除去。元素活度相互作用系数对挥发元素挥发的影响提高挥发元素活度系数的其它元素存在,就能促进该元素的挥发:反之,降低挥发元素活度系数的元素存在,则降低该元素的挥发
由挥发系数α可以推断高真空条件下,合金元 素能否通过挥发除去,一般来说α>10的元素可以经 挥发除去。 8.2钢液的真空处理 8.2.1挥发性杂质的去除 8.2.1.1元素的挥发系数 元素活度相互作用系数对挥发元素挥发的影响: 提高挥发元素活度系数的其它元素存在,就能促进 该元素的挥发;反之,降低挥发元素活度系数的元 素存在,则降低该元素的挥发
8.2钢液的真空处理8.2.1挥发性杂质的去除8.2.1.1元素的挥发系数表8-1铁基二元合金中元素的挥发系数.1600c相对原子质量PH/Pa,1600℃合金元素,Ba223AI26.980.0291.5874.92(4.5×10%)(3)AsCr231$2.014.03Co4.6858.941.070.83Cu107.18.663.54146.61Fe5.8955.85-53951.3Mn54. 941200Ni0 6658.713.50.38R7.8×10730.97Pb4.5×104207.211400(5.5×107)0.78Si28.090.00132.4×10-4Sn118.701202.813.98而Ni、Co反Mn、Cu、Sn比较容易挥发,而在铁液中富集(Fe挥发量更多)
8.2钢液的真空处理 8.2.1挥发性杂质的去除 8.2.1.1元素的挥发系数 Mn、Cu、Sn比较容易挥发,而Ni、Co反 而在铁液中富集(Fe挥发量更多)
8.2钢液的真空处理8.2.1挥发性杂质的去除8.2.1.2挥发元素去除的动力学环节真空条件下,钢液中元素的挥发由三个环节组成:1)钢液中溶解元素原子向钢液一气相界面扩散:Vi = k;(CB - CB)2)元素原子在钢液表面吸附时,经脱附而挥发:V2 = k,CB = (BPB / p)/ MFe /(2元RTMB) ·CB
8.2钢液的真空处理 8.2.1挥发性杂质的去除 8.2.1.2挥发元素去除的动力学环节 真空条件下,钢液中元素的挥发由三个环节组成: 1)钢液中溶解元素原子向钢液-气相界面扩散: 2)元素原子在钢液表面吸附时,经脱附而挥发: )( * 11 −= CCkv BB * * 2 * 22 )2/()/( BBB Fe BB == ργ MpCkv π ⋅ cRTM
8.2钢液的真空处理8.2.1挥发性杂质的去除8.2.1.2挥发元素去除的动力学环节真空条件下,钢液中元素的挥发由三个环节组成3)挥发元素通过钢液表面的浓度边界层向气相扩散V, = k,(CB-CB(g)挥发性较小的元素,如Fe、Ni、Co等元素挥发的限制性环节为元素向界面的扩散:挥发性较大的元素,如Mn、Sn等元素的挥发限制性环节为钢液表面这些元素的脱附;元素浓度低及真空度也比较低(>100Pa),元素挥发的限制性环节为(3)
8.2钢液的真空处理 8.2.1挥发性杂质的去除 8.2.1.2挥发元素去除的动力学环节 真空条件下,钢液中元素的挥发由三个环节组成: 3)挥发元素通过钢液表面的浓度边界层向气相扩散: )( )( * 33 −= CCkv gBB 挥发性较小的元素,如Fe、Ni、Co等元素挥发的限制 性环节为元素向界面的扩散; 挥发性较大的元素,如Mn、Sn等元素的挥发限制性 环节为钢液表面这些元素的脱附; 元素浓度低及真空度也比较低 (>100Pa),元素挥发的 限制性环节为(3)
8.2钢液的真空处理8.2.2真空脱气氮、氢在钢液中的溶解遵从西华特(平方根)定律一→降低体系的压力,使气体的分压降低→减小钢液中溶解的气体量。真空中钢液脱气过程的三个环节:1)钢液中溶解气体原子向钢液一气相界面扩散:2)这些气体原子在相界面上吸附,结合成气体分子,再从界面脱附;3)脱附的气体分子在真空作用下向气相中扩散1)为限制性环节的可能性最大
8.2钢液的真空处理 8.2.2真空脱气 氮、氢在钢液中的溶解遵从西华特(平方根) 定律→降低体系的压力,使气体的分压降低→减 小钢液中溶解的气体量。 真空中钢液脱气过程的三个环节: 1)钢液中溶解气体原子向钢液-气相界面扩散; 2)这些气体原子在相界面上吸附,结合成气体分 子,再从界面脱附; 3)脱附的气体分子在真空作用下向气相中扩散。 1)为限制性环节的可能性最大