> Особливість існування газового бульбашки в розплаві полягає в тому, що тиск в ньому визначається рп=РВН +? gh + 2? / г, де рп - зовнішній тиск над розплавом; ? Gh - металлостатічсское тиск, залежне від щільності розплаву?, Прискорення сили тяжіння g, відстані від дзеркала металу (глибини) h; 2? / Г - капілярний тиск, залежне від міжфазної енергії на межі розплав - газ і радіуса бульбашки р.
При зниженні температури зі швидкістю більше декількох градусів в секунду спостерігається неповне виділення газу з розчину в металі. Газ може майже повністю залишитися в розчині в разі ще більших швидкостей охолодження. Інакше кажучи, відбувається загартування розчину газу спочатку в рідкому металі, а потім і в твердому. Цим явищем широко користуються при відборі проб розплаву для визначення вмісту газів.
Гази, що залишилися в пересиченому розчині в твердому металі, не можна вважати нешкідливими. Вони можуть впливати на властивості міцності, знижувати показники пластичності металу, змінювати корозійні властивості. Що Відбувається поступовий розпад розчину призводить до виділення вільного газу, який накопичується на кордонах зерен, в мікротріщинах, близько неметалічних включень, утворюючи пори. Підігрів прискорює розпад розчину і посилює небезпеку руйнування металу. Такі види браку, як розшарування в деформівних кольорових сплавах, пояснюються саме виділенням газів з розчину.
2. Взаємодія алюмінієвих сплавів з газами
2.1 Взаємодія з киснем
При взаємодії алюмінію з киснем утворюються три з'єднання: субоксіди алюмінію Аl 2 О, АlО та оксид алюмінію Аl 2 О 3. Субоксіди алюмінії можна отримати лише штучно при високих температурах у високе вакуумі. Зазвичай зустрічається з'єднання Аl 2 О 3, представляє дуже міцне хімічну сполуку з мізерно малою пружністю дисоціації парів навіть при досить високих температурах. Оксид алюмінію має кілька поліморфних модифікацій, утворення яких і перехід однієї в іншу залежать від температури, часу витримки і складу навколишнього середовища. Існуючі уявлення про поліморфних модифікаціях вільного оксиду алюмінію суперечливі і зводяться до двох напрямків: дискретному і еволюційному.
Прихильники дискретного напрямки визнають існування великого числа самостійних дискретних поліморфних модифікацій оксиду алюмінію. Модифікація?- Аl 2 0 3 представляє найбільш стійку форму оксиду алюмінію. У природі а-А1303 зустрічається у вигляді корунду - мінералу, що володіє високою твердістю. Корунд кристалізується в гексагональних ромбоедрі. Відстань між атомами алюмінію складає 0,136 нм. Оксид алюмінію?- Аl 2 О 3 є високотемпературної модифікацією, в яку в кінцевому підсумку з підвищенням температури переходять всі інші вище названі модифікації. При температурі 2050 ° С?- Аl 2 0 3 плавиться, а при температурі 3000 ° С кипить. Розглянемо структуру і властивості оксиду алюмінію, що утворюється на поверхні алюмінію і його сплавів. Відомо, що свежевскритая поверхню алюмінію навіть при кімнатній температурі досить швидко покривається оксидною плівкою, товщина якої в перші години окислення досягає 1,7-2,1 нм. При подальшій витримці алюмінію на повітрі відбувається повільне зростання оксидної плівки протягом 70-80 днів, і її товщина при 25 ° С і відносній вологості повітря 45-55% сягає 3 нм. Потім зростання плівки практично припиняється. Природна оксидна ...
