***2
•مقدمه
گوگرد (s) با نقطه ذوب 119 و نقطه جوش 445 و وزن مخصوص 2 گرم بر ساتتیمتر مکعب یکی از عناصر ناخواسته در چدن و فولاد است.گوگرد با آهن ترکیبی ثابت به شکل FeS را تولید میکند که دارای 3/36 درصد گوگرد است. این ترکیب در آهن مذاب حل می شود ولی حلالیت آن در آهن جامد بسیار کم است. مجموعه سولفور آهن با آهن دارای نقطه اتکتیکی با 30% گوگرد در985 درجه سانتیگراد می باشد و چون درجه حرارت انجماد آن نسبتا پایین است لذا موقعی شروع به انجماد می کند که از جامد شدن فولاد یا چدن مدت ها گذشته است و در نتیجه به صورت یه فیلم نازکی در بین بلور های آهن قرار می گیرد. تجربه نشان داده است اگر میزان گوگرد به حدود 6/0 برسد در این صورت تقریبا دور تمامی دانه ها را یک قشر نازک سولفور آهن آغشته خواهد کرد.
چون سولفور آهن فازی شکننده است لذا در بین دانه ها مقاومت به شکست در فولاد و چدن را پایین آورده و مخصوصا در حالت گرم به علت آنکه ذوب اتکتیک و سولفور آهن پایین است،آلیاژ خواص مکانیکی خود را در گرما به دلیل نرم شدن مرز دانه ها از دست خواهد داد.گوگرد تنها یک مزیت دارد و آن خوش تراش کردن بعضی از آلیاژ های آهن کربن در هنگام تراشکاری است.در تولید چدن با گرافیک کروی (داکتیل) وجود گوگرد بیش از 02/0 % باعث مصرف زیاد ماده کروی کننده و نیز ناخالصی های به وجود آمده در زمینه و ساختمان داخلی چدن داکتیل می شود. متالورژیستها و محققین میزان مطلوب آن را 01/0%=> %S => 005/0% بیان می کنند.در فولاد ها گوگرد زدایی برای کاهش میزان آخال ها و بالا بردن مقاومت مکانیکی و حد خستگی و در چدن ها در هنگام تولید چدن داکتیل برای توسعه شکل گیری گرافیت های کروی انجام می شود .
***3
•خواص فیزیکو شیمیایی و متالورژیکی آهن- گوگرد
•خواص عمومی گوگرد
گوگرد جامد اساساً از نظر بلورین به شکل رومبیک است . نقطه ذوب و جوش آن به ترتیب و است. تبدیل گوگرد جامد رومبیک به بخار گوگرد واکنشی گرماگیر است. (رومبیک) 2s بخار گوگرد ممکن است شامل ملکول هایی از یک تا 8 اتم باشد که آنها را به صورت های نشان می دهند . تعداد اتم ملکول های گوگرد بستگی به دمای بخار آن دارد .
***4
•ملکول های سنگین و در دمای پایین تشکیل می شوند و با بالا رفتن دما ملکول های سنگین به ملکول های سبک تجزیه می شوند. تجزیه نشان می دهد گوگرد تک اتمی به مقدار معینی در دمای ظاهر شده و با بالارفتن دما بر میزان آن افزوده می شود.
جدول(1): نشان دهنده ترکیب ملکولی بخار گوگرد در دمای مختلف
***6
•تغییر حالت های سولفیدی
وقتی گوگرد در مجاورت فلزات تحت شرایط معینی قرار می گیرد سولفید های فلزی تولید می کند. در فرآیندهای ذوب به علت ایجاد آخال های سولفیدی تمایل بر جداسازی آنها از مذاب است.
جدا سازی گوگرد از فلزات مذاب بستگی زیادی به پایداری سولفید ها دارد. ثابت تعادل برای تجزیه سولفید( 2Me + S2↔2MeS) اگر Me و MeS را در حد اشباع تصور کنیم برابر است باK=PS2
از طرفی درمورد سیستم دو تایی فوق قانون گیبس از نظر متغییرهای سیستم عبارتند از:
F=C+2-Ph=2+3-3=1
از اینرو فشار تجزیه تنها بستگی به دما پیدا می کند. یعنی
(روابط در فایل اصلی موجود است)
***8
•فشار تجزیه سولفید ها و ترمودینامیک تشکیل سولفیدهای فلزی
طبق تعریف فشار تعادلی بخارهای گوگرد به هنگام تجزیه سولفیدها در دماهای معین فشار تجزیه سولفید نامیده می شود.
تجربه نشان می دهد که فشار تجزیه اکثر سولفید ها بالا است.
(تعدادی از اسلاید های این پاورپینت به صورت عکس می باشد که غیر قابل ویرایش است)