отличается по составу от воздуха, В. Т. Слепуха [138] пришел к выводам, близким к выводам в работе [187]. В работе [138] отмечается возможность удаления окисной пленки за счет растворения кислорода в металле не только на цирконии и титане, но и на меди и никеле. При нагреве в вакууме бескислородной меди такой механизм удаления пленки осуществим. Для обычной меди, содержащей относительно много растворенного кислорода, по-видимому, диссоциационный механизм удаления окисла более вероятен.

Автором книги совместно с М. В. Большаковым были проведены расчеты по определению возможности диссоциации окислов ряда металлов при температуре сварки, равной (0,7-т-0,8) Т°плК, и вакууме порядка 4-10"4 мм рт. ст. в предположении, что парциальное давление кислорода в газовой фазе пропорционально степени разрежения (ро2 = Ю"8 ат). Эти расчеты основаны на общих законах термодинамики и не учитывают того, что условия удаления окислов с поверхности металла зависят также от кристаллографической ориентировки поверхностных зерен и некоторых других факторов.

Процесс диссоциации окисла идет в том случае, если в результате снижения давления (в вакууме) изобарно-изотермический потенциал реакции Ав становится отрицательным. Влияние давления кислорода на величину этого потенциала определяется по равнению

АС = — ДСГ — ЯТ 1п рог,(48)

где АСТ — изобарно-изотермический потенциал реакции окисления при заданной температуре и атмосферном давлении;

Я — газовая постоянная; ■ Т -ч- абсолютная температура; рог — парциальное давление кислорода; п — стехиометрический коэффициент. Как видно из табл. 35, в условиях сварочного нагрева возможна диссоциация окислов меди, молибдена и вольфрама.

По данным работы [187] (см. табл. 34), в тех случаях, когда и диссоциация и сублимация окислов могут идти одновременно для всех изученных металлов (кроме Сг), первый из этих процессов более вероятен.

Термодинамический анализ с использованием данных И. С. Куликова [901 показал, что для прочных окислов с высокой теплотой образования (например N1)0, Мо02, ТЮ2 и др.) сублимация вероятнее, чем диссоциация. Однако для окислов железа, никеля, меди и некоторых других металлов сублимация из твердого состояния менее вероятна.

При анализе расчетных данных по термодинамическому равновесию и кинетике процессов удаления окислов в условиях вакуум-

Изобарно-изотермические потенциалы реакций окисления некоторых металлов в условиях диффузионно-вакуумной сварки [при Т = (0,7-=-0,8) Тпл °К и в предположении, что рс = 10~8 ат]

ного нагрева необходимо учитывать их весьма приближенный характер, связанный с рядом исходных допущений. Прежде всего необходимо подчеркнуть, что фактический состав газовой фазы, как показывает масс-спектрометрический анализ, резко отличается от расчетного, соответствующего принятой степени разрежения. Это особенно заметно при использовании паромасляных вакуумных насосов, так как мельчайшие капельки масла, соприкасаясь с металлом, нагреваемым в вакуумной камере, разлагаются с образованием углеводородов, водорода, СО, С02, Н20 и др. [58]. Реальный состав газа в % (вакуум 1,6-Ю-8 мм рт. ст., откачка системой, включающей сорбционный титаноиспаритель-ный насос) поданным масс-спектрометрии представлен ниже [195].

Водород.3,84 Вода .42,52

Углерод.2,17 Азот и СО.13,57

Кислород .4,90 С02 .12,42

ОН .13,80

Очистку металлов в вакууме изучали экспериментально. На основании наблюдения за процессом очистки предварительно окисленной аустенитной стали, содержащей 0,08—0,2% С, около 18% Сг и 9% N1 в вакууме 5-10"4 мм рт. ст. при 1050° С, Р. Гунов [56] приходит к заключению, что механизм очистки в этом случае определяется процессом сублимации окислов. Г. Арман и Ж- Лапужольд экспериментально исследовали механизм и кинетику удаления окисных пленок при нагреве в вакууме порядка 10_в мм рт. ст. аустенитной стали типа 18-8 [10]. Было показано