193
kimyoviy bo‗g‗in) tabiatiga keskin nuqtayi nazarda asoslanadilar. Oksidlanish
qonuniyatlarini esa berilgan sharoitlarda kо‗rib chiqish lozim [1].
3.25- rasm.
Yoy elektr pechidagi (x — oksidlarning, о — metallarning qaynash temperaturasi)
Me - 2e = Me
2+
(Me ≡ C, Si, Mn, Fe) elektrod jarayonlar uchun υ°= f ( T ) (punktir chiziq) va υ
= f ( T ) (tutash chiziq) bog‗lanishlar.
S.I.Filippov
ishlab
chiqqan
kritik
konsentratsiyalar
nazariyasi
[28]
eksperimental ma‘lumotlarni yetarli darajada yaxshi tushuntirib beradi. Bu
nazariyaga
ko‗ra,
uglerod
yuqori
darajada
konsentratsiyalanganda
uglerodsizlantirish jarayoni oksidlagichning diffuziyalanishi bilan limitlanadi.
Bunda sirtiy (pufakchalarsiz) uglerodsizlantirish kuzatiladi.
Uglerodning
oksidlanish tezligi uning konsentratsiyasi va metall suyuqlanmasining tarkibiga
bog‗liq bo‗lmaydi. Uglerodsizlanish reaksiyaga kirishuvchi uglerod ortiqcha
bo‗lganda va kislorod yetishmaganda sodir bo‗ladi.
Tajriba ma‘lumotlari to‗g‗ri chiziq tenglamasi bilan yaxshi approk-
simatsiyalanadi:
(
)
194
bu yerda: V —
metall vannasining hajmi, t; η — oksidlagichdan foydalanish
koeffitsiyenti; ω — oksidlagich oqimining tezligi, m/s;
— kislorodning parsial
bosimi, Pa.
Erigan kislorod konsentratsiyasi [C]
kr
dan kichik qiymatgacha pasayganda
oksidlanish qonuniyatlari sezilarli darajada o‗zgaradi. Bunday sharoitlarda
oksidlashning makroskopik tezligi uglerod konsentratsiyasi bilan aniqlanadi:
, -
, -
.
Bu davr uglerodning kichik
tezliklarda oksidianishi, metallda kislorod
konsemtratsiyasining ortishi, temir oksidlanishi jarayonining sezilarli rivojlanishi
bilan xarakterlanadi. Uglerod konsentratsiyasi kritik kensentratsiyadan past
bo‗lganda hajmiy uglerodsizlanish jarayoni rivojlanadi.
Po‗lat suyuqlantirish jarayonlari uchun shlakdagi
komponentlarning massa
ko‗chirishi katia ahamiyatga ega. Shlakdagi aralashmaning diffuzion oqimi Fik
qonuniga muvofiq uning konsentratsiya gradiyenti bilan aniqlanadi. Lekin real
shoroitlarda aralashmalar shlakda qanday holatda bo‗lishi konsentratsiya
gradiyentigagina
emas,
balki
oksidlar
suyuqlanmasining
oksidlanganlik
gradiyentiga ham bog‗liq bo‗ladi. i- komponentning jami oqimi quyidagi munosabat
yordamida aniqlanadi:
(
)
, (3.63)
bu yerda: B
i
— diffuziyalanadigan zarrachalarning
harakatchanligi; v
i
—
valentliligi; C
i
— konsentratsiya.
Tenglama (3.63) dan shlak komponentlari massa ko‗chirishining ikkita turli
variantini osongina olish mumkin. Birinchisi bir tekis oksidlanganligiga javob
beradi:
195
va Fik qonuniga olib keladi. Ikkinchisini azotning suyuqlantirilgan shlak qatlami
orqali ko‗chirilishi misolida kо‗rib chiqamiz. Ikkita gaz hajmi qalinligi Δx = 1
bo‗lgan shlak pardasi bilan ajratilgan deylik.
Gaz hajmlarida azot parsial
bosimlarining farqi o‗zgarmas
(masalan, inert gaz bilan
suyultirilganda) va kislorod bosimi bir xil saqlab turiladi. Agar Fik tenglamasida
hosilani oxirgi ayirmaga almashtirsak, quyidagiga ega bo‗lamiz [8]:
( )
( )
( )
( )
(
)
.
Lekin (5.63)
tenglamaga muvofiq C
(N)
kattalik
ga bog‗liq:
( )
Binobarin,
( )
( )
Shunday qilib, agar
da
o‗zgartirilsa (uni ikkala hajmda bir xil
saqlab), unda shlak qatlamining azotga nisbatan singdiruvchanligi ham o‗zgaradi.
Masalan, po‗lat suyuqlantirish jarayonlari sharoitlarida pech atmosferasi (
) bilan qamrab olingan shlak qatlamlarining singdiruvchanligi metall
bilan kontaktlanadigan qatlamlarga ( p ≥ 10
-9
atm.) qaraganda 10
6
marta kichik.
Shuning uchun diffuzion qarshilik shlakning yupqa sirt qatlamida to‗planib qolar
ekan, shu vaqtning o‗zida qolgan hajm azot ko‗chirilishini limitlamaydi. Boshqa
elementlarga nisbatan ham shunga o‗xshash xulosalar chiqarish mumkin.
Do'stlaringiz bilan baham: