марганца образует с закисью железа непрерывный ряд растворов как в жидком.так и в твердом состоянии. Взаимное физическое растворение их приводит к уменьшению содержания в шлаке свободной закиси железа, и поэтому создаются условия для соответствующего перехода из металла в шлак новых порций РеО. Как и для

кремния, с увеличением содержания марганца в металле уменьшается концентрация в нем закиси железа (рис. 122), однако влияние кремния сказывается сильнее. С увеличением температуры действие марганца как восстановителя слабеет.

3. Титан-Т! (Гщ,= 1660иС; ГКИ1, = 3260 °С; ? - 4,54 г/см3) относится к числу сильных раскислителей, более сильных, чем кремний и марганец. Образующийся кислотный оксид ТЮ2 нерастворим в металле, легко вступает в комплексы, переходящие в шлак. С увеличением содержания титана в стали количество закиси железа также уменьшается (рис. 123).

0,1 0,2 0,3 0А 0.5 0.6 0.7

Рис. 122. Кривые зависимости содержания РеО от содержания Мп в стали (равновесные концентрации).

0,016

0.012 0.010 0.006 0.006 0.004 0.002

Рис. 123. Кривая зависимости содержания РеО от содержания ТЛ в стали (при температуре 1600 °С).

0.0010 0.0006 0.0006 0.0004 0,0002

Рис. 124. Кривая зависимости содержания РеО от содержания А1 в стали.

Титан активно реагирует с азотом, образуя прочные нитриды, нерастворимые в металле. Вместе с тем, он сильный модификатор, т. е. элемент, способствующий измельчению зерна в металле.

4. Алюминий—А1 (ГПл= 658 °С; Т,.ип =2500 °С; т=2,7 г/см3) — наиболее сильный раскислитель этой группы (рис. 124). Образует амфотерный оксид А1203. Раскисление жидкого металла алюминием сопровождается значительным выделением тепла, обеспечивающим дополнительный подогрев металла сварочной ванны,что благотворно

влияет на протекающие процессы. Однако окись алюминия с трудом всплывает на поверхность сварочной ванны и частично остается в шве в виде неметаллических включений. Это одна из причин незначительного применения алюминия как раскислителя при сварке сталей.

Как и титан, алюминий склонен образовывать с азотом стойкие нитриды.

Раскисление с получением газообразных продуктов реакции.

Рассмотрим две типичные реакции этого вида раскисления металла.

Раскисление углеродом. Этот процесс может протекать в два этапа:

1)[РеО] + [С]:

2)[РеО] + СО:

: С02 + [Ре].

При этом наблюдается одновременное присутствие железа, закиси железа, углерода, окиси углерода и углекислого газа. Где и при каких условиях будут протекать эти реакции?

Условия равновесия между железом, оксидами железа, окисью углерода и углекислым газом для интервала температур 400— 1200 °С приведены на рис. 125. Здесь можно отметить три характерные области:, . ,

10^о-юо-ге*со2

Рис. 125. Условия равновесия железа, оксидов железа, СО и С02.

Область / — устойчивое существование восстановленного железа, уменьшающуюся с ростом температуры. Этой области отвечает наличие преимущественно восстановительной среды в виде СО.

Область II—- устойчивое существование закиси железа РеО. Эта область появляется при температурах, близких к 600 °С, и увеличивается с дальнейшим ростом температуры. Ей отвечает наличие окислительной среды, т. е. заметных количеств С02. Присутствие С02 развивает процесс окисления железа по реакции

Ре + С02--РеО + СО,

а при наличии магнетита восстановление последнего окисью углерода до закиси железа, т. е.

Ре304 + СО-^ЗРеО + С02.

Область /// — устойчивое существование магнетита Ре304, уменьшающуюся с ростом температуры (Т 600 °С). Этой области отвечает еще более сильная окислительная среда, образованная