Одной из задач вакуумной индукционной плавки является достижение низких содержаний газов в стали и сплавах. По существу только в вакууме можно обеспечить содержание водорода 0,0001 — 0,0002%, кислорода 0,0002—0,001%, азота 0,005—0,10%.

Столь низкие содержания газов и соответственно неметаллических включений способствуют созданию сталей и сплавов с высокими механическими, электротехническими, антикоррозионными и другими свойствами, с плотной кристаллической структурой.

Удаление кислорода в вакуумной плавке может происходить из жидкого металла в результате всплывания окисных неметаллических включений, удаления пузырьков СО при взаимодействии кислорода с углеродом, растворенным в металле, или испарения летучих субокислов некоторых компонентов.

Субокислы, это наинизшие окислы элемента, обладающие высокой упругостью пара. Испарением этих окислов в некоторых случаях возможно объяснить несоответствие между количеством окисленного углерода.

Непосредственное выделение кислорода из жидкого железа в атмосферу возможно, если парциальное давление кислорода в газовой фазе будет равно или меньше 4,5•1O-6 мм рт. ст., а общее давление 2,25-10'5 мм рт. ст., считая, что растворимость кислорода в железе при 16С0° С равна 0,23%.

Осуществление плавки при давлении < 2,25810^-5 мм рт. ст. возможно, но при таком низком давлении должно сильно испаряться железо. Поэтому очищение безуглеродистого железа от кислорода путем испарения маловероятно, так как при низких давлениях в первую очередь должно происходить испарение железа.

Правда, теоретически нельзя отрицать возможности испарения низших окислов железа. А. М. Самарин предполагает вероятность образования окисла типа FexO. При х > 1 упругость пара Fe^O над железом, насыщенным кислородом, должна быть равна 0,1 — 0,5 мм рт. ст. в интервале 1550—1700° С.

При помощи масс-спектрометра в системе А1Ж—Al2O3 было установлено наличие в паровой фазе ионов АГ, AlO+, Al2O+, Al2Ot. Наиболее заметным был пик, соответствующий массе Al2O+. В системе Si-SiO2 находили соединение SiO. Упругость пара моноокиси кремния, находящейся в железе, может быть вычислена по уравнению

При выплавке трансформаторной стали, содержащей 4% Si при 1600° С, упругость пара SiO равна 1,03 мм рт. ст., т. е. выше давления в печи, поэтому можно допустить, что часть кислорода из этой стали будет удаляться в виде SiO.

Несколько иначе обстоит дело с удалением кислорода из жидкого никеля. Растворимость кислорода в никеле при 1500° С равна 0,38%, что соответствует парциальному давлению кислорода или упругости диссоциации закиси никеля 6,3 10~2 мм рт. ст. или давлению воздуха 0,31 мм рт. ст. Поэтому, если давление атмосферы над жидким никелем будет < 0,3 мм рт. ст., то никель можно рафинировать от кислорода простой выдержкой под вакуумом. Но это справедливо лишь для никеля.

В целом же под процессом дегазации мы понимаем удаление из жидкого металла растворенных в нем водорода и азота.