Таблица 32. Химический состав шлаков, % (по массе)

тии. Различная основность шлаков обеспечивалась изменением соотношения указанных компонентов покрытия. Исходный химический состав сварочных шлаков с различной основностью и шлака с низким содержанием оксидов марганца представлен в табл. 32.

В масс-спектрах паров, образующихся при нагреве и плавлении исследуемых образцов металла и шлака, обнаружены ионы Мп+ и Ре+. Других марганец- и железосодержащих ионов в масс-спектрах не выявлено. Вероятно, они либо совсем отсутствовали, либо концентрация их в парах была ниже уровня чувствительности масс-спектрометра. По интенсивности пучков марганца или железа судили об интенсивности испарения этих элементов из образцов металла или шлака.

Зависимость интенсивности пучка ионов марганца от температуры и состава шлака представлена на рис. 139. Видно, что интенсивность испарения марганца из расплавленного шлака тем больше, чем выше его основность. По-видимому,

1Мп*.отн.ед.

Рис. 139. Зависимость интенсивности пучка ионов марганца в парах над поверхностью расплавленного шлака от температуры нагрева и основности шлака.

это обусловлено увеличением активности марганца в шлаке.

На рис. 140 приведена зависимость интенсивности пучка ионов марганца от температуры металла и концентрации в нем марганца. С увеличением содержания марганца в расплаве возрастает интенсивность его испарения.

Результаты экспериментов, представленные на рис. 139 и 140, показывают, что интенсивность испарения марганца из шлакового расплава, содержащего 10,8—11,6 % Мп (14—15 % МпО), приблизительно такая же, как интенсивность испарения из металлического расплава, содержащего 0,6—1,1 % Мп. Следует ожидать, что снижение концентрации марганца в шлаке до уровня его содержания в металлическом расплаве существенно уменьшит интенсивность испарения марганца. В связи с этим можно предположить, что шлаки с низким содержанием оксидов марганца могут быть использованы в качестве защитного слоя, препятствующего испарению марганца из жидкого металла.

Для проверки этого предположения провели следующий эксперимент. С помощью описанной выше методики и установки оценили интенсивность испарения марганца и железа из образца М-3, покрытого и не покрытого раплавленным шлаком Ш-4, при 1800—1900 К- Химический состав образцов металла М-3 и шлака Ш-4, использованных в эксперименте, приведен выше. Результаты представлены на рис. 141. Видно, что интенсивность испарения марганца и железа с поверхности металлического расплава резко снижается, когда он покрыт слоем низкомарганцовистого шлака. Следовательно, такой фактор, как кроющая способность шлака, может существенно влиять на содержание марганца в аэрозоле.