Nazariy qism]

Suyuq po’latdan azot va vodorodni ajratish
Po’latda yoki suyuq temirda vodorod erishi, shuningdek ulardan vodorod ajralishi quyidagi tenglama bilan topiladi:
{H₂} = 2[H].
Suyuq temirda erigan vodorod atom holiday bo’ladi vat emir atomlari bilan bog’lar hosil qiladi. Temir va po’latdagi vodorod konsentratsiyasi foizlarda massa bo’yicha yoki millimetrlarda 100 g metallga nisbatan aniqlanadi. Bu birliklar orasida quyidagiga bog’liqlik bor.
[H] % = 0,89*10^-4 [H] mm / 100 g.
Temirda vodorod miqdori gaz faza bilan muvozanat holiday gaz fazadagi vodorodning portsial bosimiga va haroratga bog’liq.

bu yerda: [H] – gaz fazadagi vodorod konsentratsiyasi;
- gaz fazadagi vodorodning portsial bosimi;
K_H – temirda kislorod miqdoriga va haroratga bog’liq konstanta.
Kislorodning eng kam miqdorida (<0,01 %) temirda vodorod erishi 22*10^-4 % ga yetadi. Bunda vodorodning temirda erishi kislorodning miqdori oshgan sari kamayadi.
P_H – kattalik po’latdan yoki suyuq temirdan vodorod ajralib chiqishini ko’rsatadigan kattalik. Bu kattalikni vodorod ajratish tarangligi deyiladi. Bu kattalik po’latdagi vodorod miqdorini aniqlaydi.
P_{H 2}=
K_H – temirni vodorodda eruvchanligiga teng kattalik, ya’ni vodorod konsentratsiyasini temirda eruvchanligini xarakterlovchi kattalik bo’lib, metallni vodorod bilan to’yinishi darajasini belgilaydi. Shunday qilib, vodorod ajralish tarangligi metallni vodorod bilan to’yinish kvadrati darajasiga teng.
Po’latda va temirda vodorod miqdori ortishiga po’latdagi suv bug’larining erishi ham sabab bo’ladi.
{H₂O} = 2[H⁺] + [O^-2]
Po’latdagi vodorod zararli qo’shimcha hisoblanadi. Vodorod po’latda gaz pufaklari hosil qiladi, po’lat quymada qotayotganda deformatsiyali po’latda flakonlar hosil bo’lishiga sabab bo’ladi, bu esa po’latning mexanik xossalarini pasaytiradi. Shuning uchun erish jarayonida maksimal ravishda po’latdagi vodorodni kamaytirishga harakat qilinadi.
Po’lat eritishda vodorodni ajratish oksidlanish davrida sodir bo’ladi. Po’latda erigan vodorod atom ko’rinishida bo’ladi. Sirt yuzada u gaz pufaklar bilan to’qnashib, molekula hosil qiladi, bu molekulalar gaz pufaklariga yana qaytib o’tadi. Bu biridan biriga o’tish pufakda vodorodning portsial bosimi ma’lum qiymatga kelguncha
gacha davom etadi.
Gaz pufaklar bilan birga bir qism vodorod po’latdagi pech atmosferasiga ketadi. Boshqacha sharoitlarda po’latdan ajralgan vodorod miqdori po’latda hosil bo’lgan uglerod oksidiga proporsional bo’ladi. Shunday qilib, po’latdagi vodorod ajralib chiqish tezligi, uglerod oksidlanish tezligiga proporsional bo’ladi. Po’latdan vodorod ajralishi jarayoniga po’latdagi kislorod miqdori juda katta ta’sir qiladi. Kislorod miqdori 0,006 dan 0,06 % gacha oshsa, po’latdan vodorod ajralib chiqish tezligi 4 barobarga oshadi. Kislorodning bunday ta’siri vodorod erishi bilan bog’liq.
11-rasm. Suyuq temirda vodorod eruvchanligini kislorod miqdoriga bog’liqligi.

Po’latda vodorod eruvchanligini kislorod kamaytiradi, vodorod ajralishda taranglik oshadi va bu quymadan vodorod ajralishi to’liq bo’lishiga sharoit yaratadi. Vodorodni kam miqdorida po’lat olish uchun, uglerodni to’liq oksidlovchi elektroerish texnologiyasi qo’llaniladi. Bu usulda erish borganda, oksidlanish davrida uglerod miqdori 0,05-0,06 % gacha pasaytiriladi va po’latda uglerod miqdorini oshirish kerakli qiymatgacha davom etadi.

Kislorod va vodoroddan tashqari azot ham eriydi.
Po’latda azot ajralish tarangligi
= ga teng.
Gaz fazada azotning portsial bosimi 1atmosferaga teng bo’lsa, temirda azot erishi 0,044 % ni (massa bo’yicha) tashkil etadi yoki 1600 ⁰C ligerlanmagan po’latda ham shu qiymatni tashkil etadi. Ko’pchilik po’lat uchun azot zararli qo’shimcha hisoblanadi, chunki u po’latni mo’rtligini oshiradi, shuning uchun erish davrida azotni maksimal ravishda chiqarib tashlash kerak. Vodorodga nisbatan azot po’latdan gaz pufaklari orqali chiqib ketadi.
Uglerod oksidi hosil bo’lishi tezligi azotni po’latdan chiqish tezligiga olib keladi. Oksidlash vaqtida po’latga azot yutiladi, shuningdek erish davrida ham, boshqa davrlarda ham bu jarayon bo’ladi. Atmosferada azot tugamaydigan azot manbasi hisoblanadi.
Po’lat erishning oksidlash davrida azot miqdori 2 xil jarayon tezligi bilan aniqlanadi:

1. 
   Pech atmosferasida po’latga azot yutilishi;
   
2. 
   Po’latdagi azot ajralishi pufaklar orqali amalgam oshiriladi va bunda uglerod oksidlanadi.
   

Po’latda azot kam miqdorda bo’lsa, u atmosferadan yuqori tezlikda azotni yutib oladi, chiqishda CO pufaklari bilan juda sekin chiqadi: azot po’latda ko’p bo’lsa, aksincha bo’ladi.
Pech atmosferasida yutilgan azot miqdori po’latdan chiqayotgan azot miqdoriga teng bo’lsa, unda po’latda azot oraliq miqdorda deb qaraladi. Bu holat “kritik” holat deyiladi. Bunda oksidlash davrida azot miqdori o’zgarmaydi. Oddiy usulda elektropechda azotning po’latdagi “kritik” konsentratsiyasi 0,004-0,05 % ni tashkil etadi.