Кинетика поглощения азота жидкими высокореакционными металлами при дуговом и плазменном плавлении

Abstract

Исследована кинетика поглощения азота жидкими ванадием, цирконием и ниобием способами дугового и плазменного плавления металла в интервале температур 2273…2873 К и диапазоне парциальных давлений азота 0,09…25,00 кПа. Разработана методика непосредственного измерения температуры металла во время плавления цветовыми пирометрами. Показано, что с ростом температуры скорость поглощения азота возрастает, а пороговая концентрация не изменяется, по сравнению с абсорбцией азота в обычном колебательном состоянии (левитационное плавление). Скорость поглощения азота при плазменном плавлении выше, чем при дуговом, что связано с большей энергетической активизацией молекул азота в газовой фазе.

Kinetics of absorption of nitrogen by molten vanadium, zirconium and niobium has been investigated using methods of arc and plasma melting of metal within the 2273…2873 K interval of temperatures and 0.09…25.00 kPa range of partial pressures. Procedure of direct measurement of metal temperature during melting using color pyrometers has been developed. It is shown that with growth of temperature the rate of nitrogen absorption is increased, and the threshold concentration is not changed as compared with nitrogen absorption in conventional oscillating state (levitation melting). The rate of nitrogen absorption in plasma melting is higher than that in arc melting that is associated with a high-energy activation of nitrogen molecules in a gas phase.