Процесс рафинирования стали

Сталь

Гомогенное протекание химической реакции рафинирования в металле является предпосылкой образования зародышей новой фазы - неметаллических включений. Если рассматривать процесс зародышеобразования лишь с учетом формирования межфазной поверхности, то можно прийти к выводу, что самопроизвольное гомогенное формирование зародыша новой фазы термодинамически невозможно вследствие увеличения свободной энергии системы. В действительности же реакции рафинирования стали, при которых образуются неметаллические включения, в реальных условиях протекают беспрепятственно. Об этом, в частности, свидетельствует отсутствие пресыщения жидкой стали кислородом при формировании включений. Соответствующие исследования в обобщенном виде были представлены на дискуссии по неметаллическим включениям в стали. Быстрое, почти мгновенное установление равновесия между взаимодействующими элементами при рафинировании было бы невозможно при лимитировании процессом зародышеобразования протекания соответствующих реакций.

Формирование в стали неметаллических включений можно рассматривать как частный случай процессов фазовых превращений, общая теория которых была впервые разработана В. Гиббсом. Эта теория описывает условия формирования новой фазы не в случае протекания химической реакции, а во время процессов кристаллизации или конденсации. В соответствующих процессах образование новой фазы сопровождается значительно меньшим понижением уровня свободной энергии системы, чем в случае протекания химических реакций.

При конденсации (или кристаллизации) первоначально формируются зародыши новой фазы. Если отсутствуют какие-либо участки, благоприятствующие накоплению элементарных частиц, из которых состоит новая фаза, то зародыши образуются в результате флуктуации концентраций. Образование зародышей приводит к формированию развитой межфазной поверхности, что должно сопровождаться увеличением свободной энергии системы. Рост зародышей сопровождается уменьшением их удельной поверхности и соответственно свободной энергии системы. Начиная с этого момента, зародыш (как и вся система) становится устойчивым.



Автор: allmetal | Дата: 30-08-2010, 20:29 | Просмотров: 1941
- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

Интересное:
  • Осуществление реакции рафинирования
  • Понижение межфазной энергии у стали
  • Рост включений при рафинировании стали
  • Термодинамические условия формирования фазы
  • Увеличение расхода алюминия

  • Категории:


    Популярные новости:

    » Прослойки в литом металле
    » Расширение металла при нагревании
    » Технология промышленных способов борирования
    » Бездоменный процесс получения качественной стали и спла ...
    » Исследование карбидов в хрупком и вязком состояниях
    » Принцип работы МНЛЗ
    » Что такое флокены?
    » Ударная вязкость сталей
    » Ферритные и цементитные кристаллы
    » Рост частиц специального карбида хрома

    Счетчики:


    < ?php