шару безперервно збільшується, швидкість взаємодії зменшуватиметься. Так відбувається, наприклад, взаємодія жидкою алюмінію з киснем, що приводить до утворення плівки оксиду алюмінію на поверхні розплаву.
При екзотермічних процесі утворення з'єднання метал-газ може відбуватися місцеве підвищення температури, що приводить до займання розплаву. Це спостерігається, наприклад, при перегріві рідкого магнію і його сплавів на повітрі вище 700 о С, а також при перегріві цинку вище 600 о С.
Якщо розплав здатний розчиняти газ, то адсорбовані атоми газу дифундують углиб розплаву. У металевих розплавах гази можуть розчинятися лише в атомарному стані.
Процес розчинення газу в приповерхневому шарі цілком визначається дифузією. У глибині розплаву поширення атомів газів здійснюється головним чином конвективним массопереносом.
Нерідко внаслідок обмеженості масопереносу в рідкій фазі на поверхні розплаву виникає шар з'єднання, хоча у всій масі розплаву гранична концентрація газу в розчині ще досягнуто.
Рівноважна розчинність [ Г ] двоатомних газу в металі в загальному випадку описується залежністю
(1)
де
рг 2 - тиск газу над розплавом; A про - постійний множник; ? Н - теплота розчинення газу, віднесена до 1 молю розчиненого газу; R - газова постійна; Т - температура, К.
Логарифмування формули (1) дає наступне вираз:
(2)
При постійній температурі залежність (1) переходить в закон квадратного кореня (закон Сівертсен):, з якого з очевидністю випливає, що розчини газів у металах одноатомни ( k - постійний множник).
У багатьох системах метал - газ розчинення газу проходить з поглинанням тепла. Отже, величина? Н> 0, і тому збільшення температури викликає зростання розчинності газу. Є також велика кількість металів, в яких розчинення газу супроводжується виділенням тепла (? Н <0). У таких металах підвищення температури супроводжується зниженням розчинності газу в розплаві.
Зміна розчинності газів у металах в залежності від температури і тиску відповідає рівноважним значенням лише при досить повільних змінах зовнішніх умов. Якщо ж ці зміни відбуваються швидко, розчинність починає відставати від значень, що визначаються наведеними формулами, через те, що деякі із ступенів загального процесу розчинення не забезпечують передачу потрібної кількості газу. Зазвичай таким вузьким місцем є дифузія. У підсумку виходять завищені або занижені значення вмісту розчиненого в металі газу.
Особливо ускладнюються явища при зменшенні температури і тиску газу над розплавом, якщо при цьому повинна знижуватися розчинність газу. У більшості випадків газ, що виділяється з розчину, не встигає проходити через вільну поверхню розплаву. Посилення перенасичення розплаву призводить до виникнення всередині нього бульбашок газу. Гомогенне зародження газових бульбашок в розплаві, мабуть, неможливо. Вони можуть виникнути лише на готових зародках, що представляють собою пори і тріщини в нерозчинних у розплаві частинках домішок. Подібні несуцільності заповнені інертним для даного металу газами. Саме в ці готові порожнини спрямовуються атоми виділяються з розчину газів, і тут починає рости газова бульбашка.
