Пирометаллургические расплавы в железоуглеродистых расплавах применительно к газовой плавке металла. Черный А.А. - 14 стр.

структура расплава достигается через 10 – 20 ч при температурах, близких к темпера-
турам плавления, и через 2-5 ч при перегреве на 300-400°С. В работе отмечается и то,
что размеры включений графита уменьшаются после длительной выдержки чугуна в
расплавленном состоянии. Между содержанием углерода в виде дисперсных зароды-
шей и его содержанием в виде раствора соблюдается подвижное равновесие:
                         С графита ↔ С атомный.                                 (18)
       Атомы железа в свободном виде имеют s2d6-электронную конфигурацию, а
при объединении их в конденсированное состояние происходит разделение валент-
ных электронов на локализованную у остовов ионов и коллективизированную груп-
пы.
       Стабильность графитовых частиц в жидком чугуне, возможность роста их в
процессе уменьшения температуры перегрева над точкой ликвидуса и последующей
эвтектической кристаллизации определяется количеством π-электронов, которые на-
ходятся в подвижном равновесии с коллективизированными s-электронами железа:
                                   п πгр ↔ msFe.                                (19)
       В свою очередь s-электроны находятся в обменном взаимодействии с d-
электронами железа, обуславливающими квазивалентную компоненту энергии меж-
фазной связи. Поэтому при увеличении или уменьшении числа s-электронов соответ-
ственно уменьшается или увеличивается число нескомпенсированных d-электронов.
При наличии в жидком чугуне примесного атома электронная структура его претер-
певает более существенные изменения, чем электронная структура атомов железа и
углерода. Происходит своеобразное усреднение электронной концентрации валент-
ных s-электронов железа и валентных электронов примесных атомов. Это подтвер-
ждается работами по изучению электронной теплоемкости, паромагнитной воспри-
имчивости, критической температуры перехода в сверхпроводящее состояние и рент-
геновских спектров d-переходных металлов. Примесные атомы-доноры - при этом
передают электроны в s-зону железа, соответственно сдвигая подвижное равновесие
процесса (19) влево. При этом будет повышаться количество π-электронов, ответст-
венных за межслойную связь в графитовых комплексах, и увеличиваться сила связи
между плоскими молекулами в пакетах графита.
       Марганец в жидком чугуне устанавливает «связь» с атомами углерода, препят-
ствуя выходу из раствора и последующей припасовке их к оставшимся неразрушен-
ным графитовым комплексам, т.е. марганец в расплаве железа активизирует возникно-

                                         14