filebar
Методические пособия по сварочным работам

Несмачиваемые сплавы для промышленных металлов

Для промышленного металла, имеющего взвеси, несмачиваемые расплавом, т. е. готовые зародыши пузырьков, величина мала и ею можно пренебречь. В поверхностных слоях ванны давление водорода приближается к внешнему атмосферному 1 am и увеличивается по мере увеличения глубины ванны. Вероятность появления пузырьков в различных участках ванны определяется концентрацией растворенного в жидком металле водорода.

Если в выражении закона Сивертса принять равновесная растворимость водорода в металле при выбранной температуре T и парциальном давлении молекулярного водорода, находящегося в равновесии с металлом, равном 1. Заменив в выражении закона Сивертса k значением, получим

Приведенное уравнение представляет собой математическое выражение условия равновесия системы пузырек водорода— раствор водорода в жидком металле. Равновесие этой системы определяется концентрацией растворенного в металле водорода, равновесной концентрацией водорода при рНг = 1 [?]", зависящей от температуры, и следовательно, температурой T, величиной внешнего давления на пузырек.

Изменение любого из этих параметров должно привести к нарушению равновесия системы, т. е. к процессам сокращения размеров пузырьков и в пределе к их исчезновению или, наоборот, к их дальнейшему развитию и увеличению в объеме. Рассматриваемая система пузырек водорода—раствор водорода в металле будет находиться в равновесии, если будет соблюдено условие

Равновесная концентрация водорода в растворе при определенной температуре и внешнем давлении на пузырек. При постоянном давлении и постоянной температуре, т. е. при определенных фиксированных значениях равновесие системы определяется концентрацией растворенного в жидком металле водорода. Пузырьки увеличиваются в объеме за счет диффузии водорода из раствора в пузырьки. При неограниченном времени и постоянной температуре процесс увеличения пузырьков будет продолжаться до тех пор, пока концентрация растворенного в жидком металле водорода не понизится до величины
Пузырьки уменьшаются в объеме за счет растворения водорода в жидком металле. Процесс закончится в момент, когда концентрация водорода в растворе станет равной величине или когда исчезнут пузырьки.

При постоянной температуре и постоянной концентрации водорода в жидком металле равновесие системы зависит от внешнего давления. Пузырьки уменьшаются в объеме, давление в них и растворение водорода, заключенного в пузырьке в жидком металле, повышаются. Равновесие наступит в момент, когда исчезнут пузырьки или когда будет выполнено условие. Пузырьки увеличиваются в объеме за счет расширения газа и дополнительной диффузии водорода из раствора. Равновесие наступит в момент, когда будет выполнено условие

Яндекс.Метрика