平面連桿機構

[拼音]：gang de quqi

[英文]：degassing of steel

在火法冶金中脫除溶解於熔融金屬中的氫和氮的過程。氫和氮可溶解於熔融金屬，如鋼液或合金中。鋼液中氮來自進入爐內的大氣，氫則來自冶金原材料的水分、澆鑄裝置表面吸附的水分及大氣中的水蒸氣。

氣體在熔融金屬中的溶解度

1911年，西韋特（A.Sievert）測定了氫在熔融的銅、鐵及鎳液中的溶解度，確定了氣體在熔融金屬中的溶解度服從平方根定律：

式中 [％H]為氫在熔融金屬中的溶解度（重量百分數）；

p

H2為氫的分壓;

K

H為氫溶解反應的平衡常數。熔融金屬中氮也服從平方根定律（圖1）。對於鋼液中氫及氮的溶解度測定較多。鋼中合金元素對氫及氮的活度係數有不同的影響（圖2、圖3），因而影響其溶解度。

氫及氮在鋼液中存在的形態尚未確定。平方根規律僅僅說明，它們是以H或H+、N或N3+存在，或是以與合金元素形成僅含一個氮或氫原子的化合物。

溶解於熔融金屬中的氫和氮對金屬材料的效能有重大不利影響。如氫在鋼中形成“白點”引起“氫脆”和應力腐蝕(見應力腐蝕斷裂和氫脆)，氮除對少數鋼種可起穩定奧氏體的作用外(見過冷奧氏體轉變圖)，由於引起時效而對鋼的效能不利，對深衝鋼則特別不利。金屬凝固時溶解的氣體引起成分偏析或使鑄件產生氣孔（見金屬的凝固）。因此，在冶煉過程中除儘量減少金屬或合金吸收氣體外，對多數金屬或合金，特別是對鋼液，去氣是不可缺少的操作過程。

鋼液去氣

是靠鍊鋼脫碳過程中碳－氧反應造成的沸騰現象，使溶解於鋼液中的氫和氮隨同一氧化碳氣泡排出。氧氣頂吹轉爐中鋼液的激烈沸騰可使鋼液中氮含量降至0.002～0.004％。平爐鋼液中氮含量為 0.004～0.006％，氫含量為0.0003～0.0008％。電爐鋼還原期熔池沒有沸騰，而且爐氣中的氮和水蒸氣可以溶解於還原渣中，致使鋼液中氮和氫含量分別達到0.007～0.014％和0.0004～0.0007％。