не только температура, но и их концентрация, причем совместное наличие нескольких элементов в растворе лишает их возможности свободно и независимо друг ог друга реагировать с кислородом.

Рассмотрим реакцию образования-диссоциации оксида МеО, протекающую в растворе:

2МеОг=*2Ме + 02, следствием которой может быть изменение концентраций как оксида, так и элемента Ме. Константа равновесия такой реакции выражается как

Яр-Чг^.(У.Щ

где аМе и «МеО — активность элемента Ме и его оксида соответственно.

Отсюда упругость диссоциации оксида МеО в растворе

Ро,Р=КР°-¥.(V.?!)

Так как константа равновесия реакции равна упругости диссоциации того же оксида в чистом виде, то, подставив в уравнение (У.71) Ро, вместо Кр, получим

п — „ "Ме0 РОгр — РОг —Г" •

При этом, если раствор насыщен МеО, то, полагая амес =1, запишем

ро,Р=^.(У.72)

Таким образом,упругость диссоциации оксида элемента, находящегося в растворе, — Ро,р зависит не только от природы оксида и температуры, но и от величины активности или концентрации элемента в растворе. С увеличением величины активности элемента упругость диссоциации его оксида уменьшается и прочность оксида возрастает. Поэтому, вводя в жидкий металл большее количество раскислителя, мы способствуем более полному связыванию кислорода в оксиды. Вследствие малого удельного веса и нерастворимости оксидов в жидком металле они всплывают на его поверхность, образуя шлаки.

На рис. 93 показаны кривые зависимости логарифмов упругости диссоциации для различных оксидов от концентрации элементов, образующих эти оксиды в растворе стали. Первые два графика составлены соответственно для температуры 1400 °К и 2000 °К (по данным М. М. Карнаухова), третий график — для температуры 2773 °К (по данным В. И. Дятлова). На всех графинах упругость диссоциации РеО показана в виде пря-

мой линии, так как концентрация железа в расплаве принята постоянной и равной единице.

Как видно из графиков, для температуры 1400 °К характерно весьма энергичное окисление затем — Мп, С и Р при концентрациях 0,1—3%. При температуре 2000 °К для тех же значений концентраций вводимого в жидкий металл элемента возрастает раскисляющая способность углерода, которому в этом отношении уступают все приведенные элементы. В то же время заметно ослабляется сродство к кислороду марганца и особенно — фосфора. Из вводимых в жидкий металл при температуре 2773°К элементов (в количестве 0,0001—1%) наибольшее сродство к кислороду сохраняет

ни—1-1_I 0 1Ш_II_I 0 пп и ц I I щ I ттупц

0,1 0,5 1,0 2,0 3.0 0.1 0,5 1.0 2.0 3,0 0,0001 0,0010,01 0,1 1,0

Концентрация элементов д растВоре ,%

Рис. 93. Кривые зависимости логарифмов упругости диссоциации оксидов от концентрации элементов в растворе.

углерод. Как видно, у кремния сродство к кислороду становится большим, чем у железа, при концентрациях, превышающих 0,001 %. Марганец как раскислитель может проявлять себя только при концентрации выше 1%; при меньшей его концентрации интенсивнее выгорает железо.

Таким образом, в интервале температур 1400—2773 °К при наличии в жидком металле добавок С, 51, Мп и Р наиболее сильным раскислителем выступает углерод. С уменьшением его содержания увеличивается раскисляющая способность кремния. Марганец во всех случаях действует как слабый раскислитель, проявляя свою раскисляющую способность при содержании выше 1 % в том случае, когда нет более сильных раскислителей.

Метод оценки сродства элементов к кислороду по упругости диссоциации оксидов не лишен недостатков, главный из которых — малость получаемых величин, в связи с чем в ряде случаев понятие упругости диссоциации как давления теряет физический смысл. Более широко применяется оценка сродства к кислороду по изменению изобарно-изотермного потенциала образования оксидов. Однако изобарный потенциал характеризует это сродство при концентрации элементов, равной единице, в то время как упругость диссоциации оксидов рассчитывается при любых концентрациях элементов.