Диссоциация

Зависимость изменения стандартных энергий образования окислов от температуры показана на фиг. 3. Чем меньше величина изменения стандартной свободней энергии образования окисла, тем более устойчив данный окисел. Диссоциации окислов содействуют высокие температуры или пониженные давления. Вертикальная линия, относящаяся к температуре 1700°, и линия постоянного парциального давления кислорода, соответствующая 10^-в атм (или 0,76 мк рт. ст.), отвечают максимальной температуре и минимальнсму парциальному давлению кислорода, которых можно достигнуть при вакуумной плавке в промышленных индукционных печах. При указанных условиях только окислы меди, никеля и кобальта могут диссоциировать. Следует заметить, что данные фиг. 3 относятся только к чистым металлам и окислам; когда же вопрос касается растворов, в выражения констант равновесия вводятся значения коэффициентов активности.

В практических условиях, однако, диссоциация окислов меди, никеля и кобальта не была получена, так как медь плавится в графитовых тиглях, а чистые никель и кобальт содержат небольшие концентрации углерода. Поэтому при плавке этих металлов в вакууме происходит раскисление вследствие взаимодействия окислов с углеродом. Кроме того, скорость процессов диссоциации очень мала. Для всех практических целей можно сделать вывод, что кислород нельзя удалить из металла с помощью реакции диссоциации окислов при вакуумной плавке в индукционных печах. В случае нитридов ситуация становится более благоприятной. Парциальные давления азота для некоторых систем метдлл—нитриды показаны на фиг. 4. На этой же диаграмме представлены линии, соответствующие температуре 1700° и парциальному давлению азота 10^-в атм. Следует заметить, что большинство металлических нитридов может быть диссоциировано. Однако нитриды титана и циркония являются совершенно устойчивыми и не поддаются диссоциации в условиях промышленной индукционной вакуумной плавки.

По этой причине титановые и циркониевые лигатуры, содержащие незначительные количества азота, вводятся в конце плавки. Поскольку в сплавах, выплавленных в вакууме, менее устойчивых нитридов не наблюдается, скорость диссоциации достаточно велика для полного разложения их в процессе плавки. Фиг. 4 также относится только к чистым металлам и нитридам. Если же активности этих веществ не равны единице, тогда вносятся соответствующие поправки.