мер, между металлом и низшим оксидом, иежду двумя разными оксидами при определенном парциальном давлении кислорода в газовой фазе) создаются условия, близкие к равновесным. Если известны равновесные условия в системе металл — кислород, можно судить о фаговом составе окалины и направлении окислительно-восстановительных процессов, т. е. качественно оценить равновесие с газовой фазой. Для количественной оценки необходим учет дефектности рейдов (отклонения от стехиометриче-[ского состава, дефекты решеток), а также влияния имеющихся примесей [2141. В композициях покрытий электродов практически не приходится иметь дело с чистыми металлическими порошками (без минеральной части).

' А. А. Ерохин [50] обнаружил, что при |цагреве смеси мрамор — ферромарганец до температуры плавления железа окисление марганца может достигать 50 %. Опыты проводились при нагреве смесей в трубчатой печи в токе аргона. Показано, что степень окисленности марганца линейно зависит от окислительной способности смеси (рис. 118):

Y* = 0,55 (I — г)(3.66)

где у* — предельная степень окисленности при данных условиях; г — коэффициент пропорциональности; §' = f= % СаС03/% Мп — окислительная способность смеси.

I Зависимость (3.66) справедлива лишь для малых значений полное же окисление марганца не достигается при любых ее значениях (рис. 119), что объясняется снижением эффективной константы скорости реакции с ростом величины L* вследствие тормозящего действия слоя рксидов на поверхность частиц ферромарганца.

Ь В реальных условиях сварки нагрев [материалов покрытия, флюса или (сердечника порошковой проволоки протекает в контакте с атмосферой воздуха. Степень окисления марганца кислородом воздуха, как отмечает Ю. Д. Брусни-цын [21], выше, чем при окислении углекислым газом, выделяющимся при диссоциации карбоната. В этих условиях процесс окисления железа или ферросплавов

Рис 118. Кинетика окисления марганца в смесях с мрамором (электротермический марганец):

/ — Т = 1273 К, Т] = 14; 2 — Т = 1123 К, Т| = = 14; 3 — Т = 1273 К, Ч = 2.4; 4 — Г = 1123 К. П = 2.4 (50].

может начинаться раньше, чем диссоциация карбоната.

По данным [21], в смеси с мрамором и фтористым натрием окисление ферросилиция наблюдается при температуре около 600 С, ферроалюминия — 570 "С. Комплексный термический анализ порошкообразных смесей, содержащих железо и ферросплавы, показал, что в условиях непрерывного нагрева окислительные процессы развиваются при температуре выше 400 °С.

Степень окисления железа и ферросплавов при диссоциации карбоната в смеси зависит от их окисленности к моменту диссоциации. Стойкость различных сплавов против окисления не находится в прямой зависимости от содержания легирующего [219] и его сродства к кислороду. Высокой стойкостью против окисления обладают ферросилиций и ферроалюминий, в которых легирующие повышают температурные границы устойчивости вюстита.

Скорость окисления ферросплавов и железного порошка, находящихся в смеси с карбонатами, при нагревании изменяется в соответствии с изменением парциального давления окислителя в газовой фазе.

На рис. 120 приведены кривые приращения массы железа и ферросплава при нагревании их смесей с мрамором (соотношение масс равно единице) на воздухе со скоростью 50 К/мин. Данные по приращению массы в период диссоциации карбоната (штрихпунктирной линией показан участок диссоциации карбоната)