Газы и алюминий » Ремонт Строительство Интерьер

Электромонтаж Ремонт и отделка Укладка напольных покрытий, теплые полы Тепловодоснабжение

Газы и алюминий

14.06.2021

Водород в значительных количествах растворим как в твердом, так и в жидком алюминии. Считается, что другие газы также могут присутствовать в алюминии, если неметаллические соединения, имеющиеся в расплаве, вступают в реакцию с окружающей атмосферой. Расплавленный алюминий активно реагирует с оксидом и диоксидом углерода, а также вступает в реакцию с парами воды, находящимися в атмосфере печи, с водой, присутствующей в гидратированных пленках в скрапе, и водой, адсорбированной огнеупорной кладкой печи или находящейся в ней в виде соединений. Твердый алюминий также вступает в реакцию с влагой печной атмосферы с образованием окислов и водорода. Такие реакции являются источником водорода в твердых металлах вследствие его диффузии с поверхности. Количество водорода, присутствующего в расплавленном алюминии, может быть значительно большим, чем в соответствии с равновесной диаграммой растворимости из-за усиливающего действия реакции металла с влагой. Количество водорода, находящегося в твердом алюминии, может быть также больше равновесного либо из-за его избыточного содержания при затвердевании, либо вследствие реакции влаги, содержащейся в кладке печи, с поверхностью расплава и последующей его диффузии в затвердевшем металле.

Рэнслей и Ньюфельд, Опи и Грэнт, Эйхенауэр, Хаттенбах и Пеблер исследовали растворимость водорода в жидком алюминии. Авторами указанных работ получены приведенные ниже закономерности, определяющие влияние температуры; значения растворимости, вычисленные по этим уравнениям, можно сравнить с данными табл. 1.6:
Газы и алюминий

где S — растворимость водорода, см3/100 г металла; T — температура, К.

Рэнслей и Ньюфельд, а также Эйхенауэр с сотрудниками исследовали растворимость водорода в твердом алюминии. Этими авторами получены следующие уравнения, связывающие растворимость, температуру и давление водорода:

где S — растворимость, см3/100 г металла при нормальных температуре и давлении; T — абсолютная температура; р — давление, торр.

Значение растворимости, подсчитанные по этим уравнениям, хорошо согласуются между собой, как показывают данные таблицы:

Зависимость растворимости водорода от давления как в твердом, так и в расплавленном алюминии подчиняется закону квадратного корня. Эйхенауэр исследовал растворимость водорода, а также дейтерия в твердом алюминии. Он установил, что коэффициент растворимости в твердом состоянии уменьшается во времени и имеет более низкие значения, чем приведенные в опубликованных ранее работах. Автором высказано предположение о связи растворимости со структурой.

Водород в алюминии в количествах, превосходящих растворимость в твердом состоянии, рассматривается как вредная примесь. Методам удаления и контроля водорода как в расплаве, так и в твердом состоянии посвящено большое количество исследований. Содержание водорода может быть определено методом горячей вакуумной экстракции, вакуумной плавки и плавкой в токе азота. Влияние водорода на свойства промышленных алюминиевых сплавов обсуждается в работе Хесса и Тарнбаллса.

Все физические свойства алюминия суммированы ниже:

Имя:*
E-Mail:
Комментарий: