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冶金工程技术

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气体的溶解度及影响因素是什么?

正确答案: 金属和气体的性质:
金属吸气的能力是由气体与金属的亲和力决定的。在一定温度和压力下,气体在金属中的溶解度是金属与气体亲和力大小的标志。金属与气体的亲和力不同,气体在金属中的溶解度也不同。在熔点温度,无论是固态或是液态,氢在铁、镍、镁、钛、锆等金属中的溶解度都比在铝和铜中的高。同时,金属在相变温度时,氢的溶解度变化较大。因此,在金属凝固时,过饱和的氢就会析出,此时最易在铸锭中形成气孔。在凝固温度范围的金属中,固液态含气量相对变化值越大,则金属铸锭中越易形成气孔缺陷。蒸汽压高的金属,由于具有挥发去吸附作用,会显著降低其他在金属中的溶解度。
气体的分压:
双原子气体在金属中的溶解度与其分压的平方根成正比。在含有水蒸气的炉气中,即使水蒸气的含量甚微,也足以使铝、镁中的氢含量增加。
温度:
温度对溶解度的影响取决于溶解热。当溶解热为正值吸热时,溶解度随温度升高而增大,以原子状态溶解于金属熔体的气体都如此。当气体能与金属形成化合物且熔解热为负(即放热反应)时,其溶解度随温度升高而降低。
合金元素:
在实际的多元系合金熔体中,气体的溶解度除受制于气体的温度和分压外,还在一定程度上受到合金成分的影响。与气体有较大亲和力的合金元素,通常会使合金中的气体溶解度增大;与气体亲和力较小的合金元素则相反。
答案解析:
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