Pogoji nastajanja in izločanja oksidnih vključkov iz jeklene kopeli UDK: 621.746.62:620.18 ASM/SLA: M 284, 9-69 Vasilij Prešern V članku so opisani teoretični pogoji nastajanja, rasti in izločanja oksidnih vključkov iz tekočega jekla. Podani so termodinamični pogoji za nastajanje prvih kali in potrebne okoliščine za nadaljnjo rast in izločanje oksidnih vključkov. Pri opisovanju izločanja vključkov so poleg kinema-tičnih pogojev upoštevani še vplivi različnih fizikalnih dejavnikov, kot oblika vključkov, agregatno stanje vključkov, adsorbcija površinsko aktivnih primesi, medfazne napetosti v sistemu tekoče je-klo-oksidni vključek-žlindra,... Teoretične študije so ponekod dopolnjene s praktičnimi primeri. UVOD Po dodajanju dezoksidantov v jeklo se tvorijo oksidi kot dezoksidacijski produkti. Najpogostejše oblike teh oksidov so A1203, Si02, MnO, Ti02,... Da dosežemo dobro kvaliteto jekla, je potrebno, da se večina teh oksidov odstrani. O mehanizmu nastajanja vključkov in o njihovem odstranjevanju je precej različnih mnenj. Jasno pa je, da so to kompleksni problemi in prav zato je verjetno zelo težko postaviti nelke teoretične parametre, ki bi upoštevali vse možne vplive. Na obnašanje vključkov pa predvsem vplivajo temperatura taline, oziroma njena viskoznost, agregatno stanje vključka in površinske napetosti med vkljuoki in talino, oziroma žlindro. V nadaljevanju so opisane teoretične osnove nastajanja, rasti in izločanja oksidnih vključkov, površinske napetosti na faznih mejah,... na izločanje vključkov. 1. Nukleacija oksidnih vključkov v tekočem jeklu Po klasični teoriji je potrebno delo, da lahko nastane delec, naslednje: AG = 4it rV + — n:r3 3 AG0 V (1) je polmer najmanjšega skupka molekul nove faze, ki bo spontano rasla. Ta radij dobimo z odvajanjem enačbe (1) v ekstremu krivulje AG (r): 2o-V . dG n --pri — = 0 AG„ dr (2) Potrebno delo za nastanek takega delca pa je: 16t:(73v2 AG + _ 3 . AG„2 (3) Minimalno delo, ki je potrebno, da se tvori kritični prvi delec iz taline je AG+. Nova faza se lahko tvori le v prenasičeni talini. Po Doringu in Buckleju, katerih trditve privzemajo tudi drugi avtorji1,2'3,4, je potrebna stopnja prenasiičenja podana z izrazom: I = A„exp (— AG+ /ikT) kjer pomeni: I = nukileoni/om3. s A0 = konstanta 1027/cm3. s) k = Boltzmannova konstanta (erg. st~1) (4) V3 BO 60 tO. 20 cr = površinska napetost med osnovo in novo fazo r ■ polmer delca AG„ = razlika v Gibbsovi prosti entalpij i med osnovo in novo fazra V = molarni volumen nove faze Na sliki 1 je prikazana odvisnost proste tvorbe-ne entalpije od velikosti deilca. Kritični polmer r+ Mgr. Vasilij Prešern, dipl. inž. metalurgije, samostojni raziskovalec Metalurškega inštituta v Ljubljani. -20 -40 4Tr*d ~ AG* / 4T jAGi \ \ ~Tr v \ 1 i i i i i V i i 6 a KI 12 Polmer delcev (r) - 16 W Slika 1 Odvisnost proste tvorbene entalpije od velikosti delca Fig. 1 Relationship between free enthalpy of formation and the particle size Za heterogene nukleacije, to je kadar se tvorijo kaili s pomočjo drugih vrst delcev, veljajo spremenjene enačbe1,4'5: AG£ = AG+ . f (0) (5) Stični kot med nukleonom in podlago je 0: f (0) = —. (2 + cos ©) (1 — cos 0)2 4 Število nukleonov je sedaj: Ihet = B . f (0)1/6 exp (- AGh+/k. T) (6) (7) Stopnjo prenasičenja taline dobimo s pomočjo naslednje enačbe6: AGkali = ■ RT In — K (8) K — 'topnostmi produkt dejanske reakcije dezoksi-dacije Ka — topnostmi produkt prenasičene raztopine Ze majhne spremembe v stopnji prenasičenja a K povzročajo veliko večje spremembe v pogostosti nukleacije. V odvisnosti od stopnje prenasičenja je Kniip-ped6 podal srednji polmer kaili rk: rk = 2o-c,. M (9) p. RTln (cr/c) cr/c = prenasičeoje p = gostota vključka (gcm-3 — še v tekoči fazi) crsl = srednja specifična prosta površinska energija med talino in kalijo (ergom~2) Zaradi medfaznih napetosti imajo kristalčki v primerjavi z večjimi kristali višji kemični potencial in torej prej lahko tvorijo kal. Iz enačbe (9) je razvidno, da je srednji polmer rk kali tem manjši in zato verjetnost tvorbe kali tem večja, čim večje je prenasičenje. Predpostavimo, da se v eni sekundi tvori na en kubični centimeter taline en nuikleon (1 = 1); tedaj lahko dobimo AG0 za kritično prenasičenje: ag+ = 3 • AG02 1 = 1= Aoexp (—AG+ /k. T) in sledi, da je k . T . log A„ AG+ = 2,303 (10) S kombiniranjem enačb (3) in (10) dobimo: AGC = — 6,2 . V . !/2 (H) ^k . T . log A0J (minus je zato, ker ima le negativen AG fizikalni pomen) Z vstavitvijo enačbe (11) v enačbo za prenasičenje (8) dobimo: . Ka 2,7. V log — =- K RT Vk-T.logA,, 1/2 (12) Iz enačbe se vidi, kako važne so površinske napetosti med talino in kaljo, saj je potrebno prenasičenje raztopine odvisno od tretje potence površinskih napetosti. 2. Rast vključkov Ko vključek prične rasti, to je pri t = 0, sta kisik in dodani dezoksidant homogeno razporejena po tekočem jeklu. Domnevamo, da so vsi nukle-oni enaki po velikosti in enakomerno razporejeni, že kratek hip po nukleaciji se na fazni meji med vključkom in talino vzpostavi ravnotežje. Rast vključka bo od tega trenutka dalje odvisna le od difuzije reaktantov na površino vtključka. Naj bo število rastočih vključkov konstantno (Z na cm3 = = ikonst.) in vsak vključek naj ima svoje krožno difuzijsko območje z radijem r0 (slika 2): r„ = I ——)1/3§3 0,62.Z-I/3 (13) 4itZ Turkdogan2 je postavil naslednje mejne pogoje za difuzijiski proces: (i) C = C0, r; < r < r0, t = 0 (M) C = Ci,r = ri,t>0 dc (hi) — = 0,r = r0,.t > 0 dr r, - trenutni polmer rastočega vključka r0 - polmer krožne difuzijske celice Slika 2 Difuzijsko območje (s polmerom r) rastočega delca (s polmerom r,) Fig. 2 Diffusion region (radius r) of growing particle (radius Ti) kjer pomeni: C = koncentracija kisika v jeklu (gatom kisika cm—3), indeks „ je za začetno sestavo, indeks j pa za koncentracijo v ravnotežju z dezoksidaeijskim produktom r = krožna razdalja od sredine naraščajočega vključka Ham7 je s pomočjo teh mejnih pogojev dobil enačbo: n = rn c„-cmy/3 (14) (15) ri - 0,379 . rQ . (/o/o 0/o - /% 0/J1/3/cm/ kjer je /% 0/o — /% 0/m zmanjšanje koncentracije kisika v času t. 3. Izločanje vključkov Kadar v talini ni močnih konvektivnih preme-šavanj (Re < 1), se hitrost dvigovanja trdnih Vključkov določa s Stokesovo enačbo2'8,9: v= 2 Pm-pttli r2 9 -H (16) g = pospešek prostega pada Pm — Pvkij — razlika v gostotah med tekočim jeklo/m in vključkom r) = viskoznost jekla r = polmer vključka Gurevič in Stroganov8 sta za vkijučke z r = = 20.10 ^ cm izračunala v — 2,18.10~2 cm/sek, za vkijučke z r = 2,5.10 4 pa v = 0,034.10 —2 om/sek, če sta v enačbo (16) vstavila: —2 g = 981 cm/sek pm = 6,9 g cm-3 Pvkij = 3,9 g cm-3 Tjm = 0,030 g. om . sek Ista avtorja sta podala 'tudi izraz za izračun hitrosti, kadar gre za konvelktivna premešavanja (1 < Re < 5). Minimalna hitrost itodca kopeli, ki je potreben, da je možno odnašanje Vključkov s premerom dvklj, je: 2 4 1 „ A Pm Pvkij 3 f Pm Pri turbolentnem gibanju (Re > 5) pa velja enačba: S ■ (Pvkij — Pm)l1/2 v2 = k. Pvkij T (18) Za velike Vkijučke je po Leviču10 hitrost dvigovanja: \l/2 (19) v = f4 ' Pvk'j'g" ""V' l k-Pm2 J Cs = koncentracija kisika v vključku (gatom kisika . cm-3) Cm = koncentracija snovi, ki difundira (velja, da je Tj < < r0) Ham je za Cs privzel neko srednjo vrednost za oksidni vključek Cs = 0.08 gatomov kisika. cm—3. Če namesto koncentracije kisika v gatomih . cm—3 uporabimo kar utežne odstotke in enačbo primerno preuredimo, dobimo: cr = medfazna naipetost na meji jeklo — vključek k = koeficient, ki ureja enote Hitrost dvigovanja v tem primeru torej sploh ni odvisna od velikosti vključka, močno pa je odvisna od medfazne napetosti, ki je odvisna predvsem od vrste, pa tudi od oblike Vključka. 3.1 Vpliv oblike vključka S Stokesovim zaikonom računamo hitrost okroglih delcev. Drugačne oblike deilcev pa imajo različne hitrosti, kajti upor, Iki ga delec pri izločanju povzroča, je zelo odvisen od geometrijske oblike delca. Najmanjši upor je pri okroglih delcih; oglati in ploščati imajo večji upor in zato tudi manjše hitrosti dvigovanja. Vpliv oblike Vključka pa je odvisen tudi od velikosti vključka. Pri manjših vključkih je vpliv oblike površine bistveno večji kot pri večjiih vključkih. 3.2 Vpliv kritičnega števila nukleonov na izločanje vključkov Oksidni nukleoni se tvorijo pri reaikoiji dez-oksidacije s procesom homogene nukleacije v predelih, ki so bogati z raztopljenim dezoksidantom. Prenasičenje v jeklu po dodatku dezoksidanta ni primerno za homogeno nuMeacijo Vključkov in zato se v primeru, da je Z < Zm (Zm = kritično število nukleonov), tiranijo relativno veliki Vključka, ki hitro splavajo iz taline, vendar ostane v talini še precej nevezanega kisika. Odnos med Zm, poprečnim kisikom v jeklu in časom po dodatku dezoksidanta je po Turkdoganu2 prikazan na sliki 3. Sli- •——Število nukleonov Z [nukltoni cm3]- Slika 3 Odvisnost celotne vsebnosti kisika v jeklu od Števila nukleonov in časom po dodatku dezoksidanta1 Fig. 3 Relationship between the overall oxygen content in steel and the number of nuclei and the tirne after the deoxy-dation agent was added2 ka velja za začetno vsebnost kisika v jeklu 0,05 % in globino jeklene Ikopeli L0 = 200 om. Kritično število nukleonov je ustrezno minimumu na sliki 3. V primeru, da je Z < Zm, so levo od minimuma vsebnosti prostega kisika v jeklu skoraj brez vključkov. V primeru, da je Z > Zm, pa Vključki relativno hitro dosežejo končno velikost. Vendar so majhni in zato flotacija težko in počasi poteka (po Stoke-sovem zakonu je hitrost proporcionalna kvadratu polmera Vključkov). Zato ostane v jeiklu veliko vključkov. Krivulje desno od minimuma pomenijo torej poprečno vsebnost kisika v vkljuokih, če je bilo jeklo dezofcsidirano do ravnotežja. Na število nukleonov Z >se da vplivati s količino dezoksidanta, ali je dezoksidant dodan kot fero-zlitina ali kot čista kovina; kritično število nukleonov je odvisno tudi od globine kopeli, razpoložljivega časa, kisika, ki ga je potrebno odstraniti ter tudi od medfaznih napetosti med jeklom in vključ-kom. Dejstvo pa je, da lahko učinkovitost dezoksi-dacije in s item boljšo odpravo predvsem manjših vključkov dosežemo tudi z umetno ustvarjenim gibanjem taline. 3.3 Vpliv agregatnega stanja Izločanje tekočih okroglih vključkov v enokom-ponentai talini poteka po enačbi9: y = 2_ (pm — Pvkij) ■ g. r2 Tj + -n' TI 2t) + 3 ti' (20) Viskoznost tekočih oksidnih vključkov je večja kot viskoznost železa in pri t)' > 1P dobimo iz enačb (16) in (20) približno enake hitrosti. Hitrost nekaterih zelo dobro tekočih silikatov železa in mangana (ti'^2 0,05 P) je po enačbi (20) za ca. 20 % večja kot po enačbi (16). 3.4 Vpliv površinsko aktivnih primesi Adsorbcija površinsko aktivnih primesi, ki so prisotne v jeklu, npr. S, P, Mn, Si, C,... vpliva na hitrost izločanja tekočih vključkov. Vpliv se vidi iz enačbe9: v =2. (Pm — Pvklj) • g • r2 T) + Ti' + Y (21) 3 -o ' 2ti + 3in' + 3y Y = koeficient zaviranja V odvisnosti od velikosti in hitrosti adsorbcije ima koeficient zaviranja vrednosti od y = 0 do Y »'o + T]', to je, kadar se tekoče kapljice dvigujejo kot trden delček. Odvisnost y od površinskih lastnosti in od hitrosti adsorbcije podaja naslednja zveza: T = 2. r„ der 3 . a . r drn (21 a) ro = ravnotežna adsorbcija pri koncentraciji površinsko aktivne snovi C„ a = sikupna hitrost adsorbcije, določena z razliko med hitrostjo adsorbcije dO, . .. dQ2 - in desorbcije - d-r d-c Po Gibbsu je: C0 da- r„ = R. T dCn (22) in: do- = — ro. R . T . dC„ (23) S kombinacijo enačb (21 a) in (23) dobimo: _ 2_ ro2. R . T dC0 ~ 3 ' a . r . C„ "dE (24) 4. Vpliv medfaznih napetosti na zmanjšanje nekovinskih vključkov v jeklu Ker imamo opravka s tekočo kovino, z žlindro in z vključki, nastopajo napetosti med kovino in nekovinskimi vključki, med kovino in žlindro ter med žlindro in nekovinskimi vključki. 4.1 Sistem kovina-nekovinski vključek Medfazne napetosti določujemo po enačbi: f vklj-k = "Vkij — °k • cos 0, (25) Površinske napetosti vključkov so za razne okside zelo različne n.12'13: o" sio2 = 245 erg . cm-2 o-a,2o3= 900 do 945 erg . cm—2 o- zr02 = 640 erg. cm-2 Kot 0, med vključkom in kovino je sorazmerno velik in je npr. za vključke Si02, Zr02 v jeklu, bogatemu z Ni, med 82° do 92°. Za vključek sestave Fe0-Mn0-Fe203 je medfazna napetost med jeklom in vključkom 180 erg . cm—2, za vključke FeO-MnO--Si02 (do 25 %) je cr = 500 erg. cm—2, za vključke Ca0-Al203-Si02 pa tudi 1000 in več erg . cm—2. Medfazna napetost med jeklom in vključkom ima velik vpliv na hitrost izločanja manjših vključkov. Prav medfazna napetost je vzrok, da se vključki na bazi A1203 bolje izločajo kot Si02, ker imajo vključki A1203 v primerjavi s Si02 na fazni meji vključek — jeklo večje medfazne napetosti, čeprav ima A1203 večjo gostoto in bi se moral po Stokeso-vem zakonu slabše, oziroma počasneje izločati. Povečanje medfazne napetosti in zmanjšanje adhezi-je na površini vključka omogočata povečanje hitrosti dvigovanja vključka, ker se zmanjša trenje. 4.2 Sistem kovina-žlindra Medfazne napetosti lahko določujemo z enačbo 14, 15 ; ffk-ž - (ffk2 + ffž2 — 2 . . (Tk . cos e2) 1/2 (26) nekateri avtorji15 pa računajo z enačbo: 0"k—ž = °k — c Ž • cos 02 (27) Grafičen prikaz enačbe (27) je na sliki 4 — vendar smo predpostavili, da je stična ploskev med kovino in žlindro ravna in da je zato kot P = 0. Površinske napetosti za nekatere žlindre so: CaO-AiA = 520 ~ 660 erg . cm-2 ff ANF—6 (EPZ - žlindra) = 260 erg • CaO—AI3O3—T1O2 (io %) =515 erg . cm-2 0" bele žlin. ep = 400 erg . cm-2 Stični kot ©2 med jeklom in žlindro je navadno oster in je npr. za bele žlindre iz elektro peči med Slika 4 Shema površinskih napetosti med žlindro in tekočo kovino Fig. 4 Scheme of surface tensions betvveen the slag and the molten metal 4.3 Sistem nekovinski vključek-žlindra Medfazno napetost med vključkom in žlindro računamo po enačbi: C vklj -ž = °v —0"ž ■ cos ©3 (28) Kot med žlindro in površino trdnega vključka je vedno oster in vedno zelo majhen v primeru oksidnih vključkov. Zato enačbo (28) lahko poenostavimo in pišemo17: ff vklj - ž = ffv — (29) Za Vključke A1203 v žlindrah17 s CaO, A1203 in dodatki Ti02, Zr02, MgO in NaF je kot 03 med 0 in 13°, za Si02 vključke pa med 0 in 18°. 4.4 Sistem jeklo-nekovinski vključek-žlindra Žlindre lahko sprejmejo vključke le, če je sprememba proste energije AG negativna. Sistem jeklo — nekovinski vključek — žlindra je shematsko prikazan na sliki 5 in za tak sistem velja: AG = —4 .7t .r2. m ( crvkij.ž oziroma, ko je ffk_ž—0. Prehod je lažji, če je kontakt med žlindro in vključkom večji, vidi pa se tudi precejšen vpliv velikosti Vključka na vrednost za spremembo proste energije. ZAKLJUČEK V članku so opisane teoretične osnove za nu-kleacijo, rast in izločanje Oksidnih vključkov. Prikazane so termodinamične zahteve, da pride do nu-kleacije, podane so difuzij ske enačbe in mejni pogoji, ki narekujejo rast vključkov. V mirni homogeni talini se vključki izločajo po Stokesovem zakonu in je hitrost dvigovanja odvisna predvsem od velikosti vključkov; pri Re > 1 pa vpliv velikosti vključkov ni več tako pomemben in prav zato je potrebno premešavanje taline — lahko že v pečeh z indukcijskimi mešalci ali pa v ponovci, npr. z argonom, da dosežemo boljše izločanje majhnih Vključkov. Prikazali smo vpliv števila nukleonov na rast in število vključkov, s tem pa tudi na končno vsebnost skupnega kisika v jeklu. Iz slike 3 je razvidno, da je npr., pri globini jeklene kopeli 200 cm in začetni vsebnosti kisika 0,05 % potrebno število kali 104/cm3 in čas po dodatku dezoksidanta ca. 20 minut, da je končna vsebnost kisika v jeklu ca. 0,001 V nadaljevanju so opisani vplivi raznih dejavnikov na izločanje Vključkov: oblika Vključkov, agregatno stanje vključkov in vpliv površinsko aktivnih primesi v jeklu, kot so S, P, Mn, Si, C, ki zmanjšujejo hitrost izločanja Vključkov. V zadnjem poglavju pa so prikazani vplivi medfaznih napetosti na zmanjšanje nekovinskih Vključkov. Proučili smo te napetosti v sistemu kovina — nekovinski vključek, kovina — žlindra in sistemu jeklo — nekovinski vključek — žlindra. Prehod vključka iz jekla v žlindro je mogoč le, če je a vklj - ž- Literatura: 1. Turpin M. L., Elliot J. F.: Nucleation of oxide inclusions in iron melts, Journal of the Iron and Steel Institute (London), March 1966, 217—225. 2. Turkdogan E. T.: Nucleation, grovvth, and flotation of oxide inclusions in liquid steel, Journal of the Iron and Steel Institute, September 1966, 914—919. 3. Povolockij D. J., Kožeurov V. A., Rošin V. E.: O vlija-nii poverhnostnih svojstv na udalenie nemetalličeskih vključenij iz židkoj stali, Izvestija visših učebnjih za-vedenij, Černaja metallurgija (Moskva), 1967, No 11, 20—24. 4. Lacmann R.: Volmersche Keimbildungsteorie, Kinetik metallurgischer Vorgange bei der Stahlherstellung (Dii-sseldorf) Verlag Stableisen M. B. H., 1972, 400-^120. 5. Hirth J. P., G. M. Pound: Condesation and evaporation. Nucleation and grovvth Kinetics, Oxford Press, 1963. 6. Kniippel H.: Desoxydation und vakuumbehandlung von Stahlschmelzen, Verlag Stahleisen M. B. H., Dusseldorf, 1970. 7. Ham F. S.: J. Phys. Chem. Solids, 1958. No 6, 335—351. 8. Gurevič J. G., Stroganov A. I.: Izmenenie soderžanija nemetalličeskih vključenij v židkoj stali v processe dh vsplivanija, Izvestija visših učebnjih zavedenij, Cernaja metallurgija (Moskva), 1967, No 7, 41—45. 9. Popel S. I., Derjabin A. A.: Faktori, vlijajošie na sko-rost vsplivanija vključenij v stali, Izve9tija visših učeb- njih zavedenij, zavedenij, Cernaja metallurgija (Moskva), No 4, 25—29. 10. Levič V. G.: Fiziko-himičeskaja gidrodinamika, Moskva, Fizmatgiz, 1959. 11. Kingery W. D.: Role of Surface Energies and Wetting in Metal-Ceramic Sealing, American Ceramic Society Bulletin, 1956, 35, No 3, 108—112. 12. Allen B. C., Kingery W. D.: Tran. AIME, 215, 1959, 30. 13. Kozakevitch P., Olette M.: Role des phenomenes super-ficiels dans le mechanisme d'elimination des inclusions solides, Revue de Metallurgie (Pariš), Octobre 1971, 635—646. 14. Akira Adachi, Kazami Ogino, Naoshi Iinone: Measure-ment of Interfacial Tension betvveen Molten Grafite Saturated Iron and CaO-SiO,-Al,Oj Slags, Journal of The Iron and Steel Institute Japan (Tokio), 1963, 49, No 10, 1331—1332. 15. Smoljarenko V. D., Jakušev A. M., Edneral F. P.: Mež-faznoe natjaženie na granice železo-izvestkovo-glinoze-mistie šlaki s dobavkami Si02, MgO, i Na3AlF6 pri 1600° C, Izvestija visših učebnjih zavedenij, Cernaja metallurgija (Moskva), 1965, No 3, 36—40. 16. Jakušev A. M., Smoljarenko V. D., Edneral F. P.: Mež-faznoe natjaženii židkoj stali na granice s beljim Slakom elektroplavki, Izvestija visših učebnij zavedenij, Cernaja metallurgija (Moskva), 1966, No 11, 35—38. 17. Evseev P. P., Filippov 5. F.: Vlijanie mežfaznih javlenij na očišenie metalla ot nemetalličeskih vključenij, Izvestija Akademii Nauk SSSR, Metalli (Moskva), 1968, No 3, 57—64. ZUSAMMENFASSUNG Im Artikel sind die theoretischen Bedingungen fiir die Entstehung, das Wachsen und Ausscheiden oxydischer Einschlusse beschrieben. Nach den thermodynamischen Gesetzen ist der kritische Halbmesser, das heisst der kleinste Durchmesser einer Molekiilgruppe, vvelche spontan aufvvachst gleich: 2 . cr . V r* =-- AG„ Die notige Arbeit fiir die Entstehung eines solchen Teilchens ist 16.II.tr3. V3 G* =-2— 3 A Go Das Wachsen des Einschlusses ist nach der beendigten Nucleation nur von der Diffusion der Reaktante auf die Oberflache des Einschlusses abhangig. Es hat sich gezeigt, dass fiir einen voriibergehenden Halbmesser eines vvach-senden Einschlusses die folgende Abhangigkeit gilt: /C0-Cm\1/3 Die Ausscheidungsgeschvvindigkeit der Einschlusse ist vor allem von der Grosse der Zahl fiir Re abhangig. Bei Re < 1 gilt die Gleichung (16) bei 1 < Re < 5 gilt die Glei-chung (17) bei der turbolenten Radbevvegung Re > 5 die Abhangigkeit (18). Der Einfluss der Form, des Aggregatzustandes des Einschlusses und der oberflachenactiven Elemente (S, P, Mn, Si, C ...), vvelche alle die Ausscheidungsgeschvvindigkeit der Einschlusse behindern, ist gezeigt. Am Ende des Artikels ist der Einfluss der Zvvischen-phasenspannung auf die Verminderung der nichtmetal-lischen Einschlusse im fliissigen Stahl gezeigt. Die Schlacke kann die Einschliisse aufnehmen, wenn die Umanderung der freien Energie negativ ist: A G = — 4.n.rJ.m (<7einsc-m+ c m-s— Oeinsc-s) Es folgt aus der Gleichung, dass ein Obcrgang des Einschlusses aus fliissigem Stahl in die Schlacke mur moglich ist, vvenn 5) relationship (18) can be applied. Influence of the inclusion shape, of its state, and of surface active impurities in steel (S, P, Mn, Si, C ...) in-hibiting precipitation of inclusions is presented. At the end of the paper, influence of interphase pres-sure on reduction of non-metallic inclusions in molten steel is shown. Slag can accept inclusions if the change of free energy is negative: A G = — 4 . II . r2. m (cincl.—m + 'incl—s. 3AKAIOTEHHE B CTaTbSe paccMOTpeHbi TeoperiMKHe ycaobhh o6pa30BaHHH, pOCTa H BbiAeAeHHH OKCHAHbIX BKAIOHeHHH. tlpH nOMOUIH TepMOAH-HaMHwecKHx 3aKOHOMepHocTeft onpeAeAHAH, mto KpHTir-KHKini pa-AHyc, t. e. HaHMeHMimiH paAiiyc HaKonAeHHH MOAeicyAb paBHaercsi: 2.ff. V r* =--- A G0 3aTpaTa paSora Heo6xoAHMoe aah 06pa30BaHHa TaKoS ^acTHijM cocTaBAseT: 16 . n. cr3. V2 g* =- 3AG2 Pocr OKCHAHOrO BKAJOHeHHH nO OKOmaHHH HyKAeaUHH 3aBHCHT TOAbKO OT AHl}> 5) - 3aBHCHMOCTb (18). Ha bbiaeaehhe okchahmx bkaio-4enHH paccMOTpeHbi TaioKe baiihhhh: oopMa bkaiomchiih, arperaTHoe COCTOHHHe H COCTOHHHe ITOBepXHOCTH aKTHBHbIX npHMeceft B CTaAH (S, P, Mn, Si C,.. .), KOTopme Bce 6e3 HCKAioqeHHa npenaTCTByioT ŠblCTpOTe BbiAeAeHHH OKCHAHbIX BKAKMeilHH. IlpHBeAeHo BAHnaHHe Meata30Bbix HanpnaceHHiS Ha CHJOKeHHe HeMeTaAAHiecKHx bkahjhchhh b pacnAaBAeHHoft CTaAH. IIlAaK b co-CTOHHHH aScopSnpOBaTb BKAK)qeHH3 eCAH H3MeHeHHe CBoSOAHOft 3HeprHH OTpunaTeAbHoe. A G = — 4.n.r2.m (mchsih H3 pacnAaBAeH-hoh ctaah b niaak b03m05keh TOAbKO b CAyqae eCAH.' ffBKA.-pacn. 4- crpacn.-iiuaK > OBKA.-iiiAaK.