3 (Лекции по термической резке (часть 1)), страница 2

В результате газовой резки стали в кромке реза наблюдается увеличение содержания тех элементов, которые обладают меньшим сродством с кислородом, чем железо, в частности углерода, меди и никеля. Содержание же элементов, обладающих большим срод­ством с кислородом, нежели железо, например марганца и кремния, снижается (рис. 9).

Наибольший интерес с точки зрения влияния на структуру и механические свойства стали в кромке реза представляет увеличение содержания углерода.

В настоящее время существуют в основном две гипотезы, наибо­лее достоверно объясняющие механизм науглероживания кромки при газовой резке стали.

Одна из них объясняет науглероживание кромки реза тем, что при горении углерода стали будет образовываться преимущественно окись углерода. С образованием же последней в резе создаются условия для процесса цементации поверхности кромок, при котором поглощение углерода металлом кромки должно протекать по реакции

3Fe + 2 CO Fe₃C + CO₂

Возражением против этой гипотезы может быть, очевидно, только то, что количество образуемой СО будет недостаточно для полной цементации кромок, так как основное количество углерода из сгоревшего металла остается в шлаке, около 2,5% переходит в кромку и только 3 - 6% удаляется с газами.

По второй гипотезе, вытекающей из приведенного выше механиз­ма окисления железа, процесс науглероживания кромки протекает за счет избирательного окисления железа или фаз, богатых железом, и выноса углеродистой компоненты в шлак или за счет науглеро­живания корольков шлака, привариваемых при стекании послед­него вниз к поверхности реза.

Механизм этого процесса можно представить следующим обра­зом. Врезаясь в металл, кислородная струя выносит большую часть шлака и неокисленного металла в разрез, причем при продвижении струи вперед вследствие возникновения фронтального давления происходит оттеснение части шлака и жидкого металла назад за струю и отложение на гребешках кромки реза наплывов с высоким содержанием углерода. В результате приварки наплывов к кромке реза происходит науглероживание последней, а в результате мест­ной диффузии углерода внутрь кромки - выравнивание содержа­ния этого элемента в кромке и в прилегающих к ней слоях металла.

Методические рекомендации:

- обобщить наиболее важные, существенные вопросы лекции;

- сформулировать общие выводы;

- поставить задачи для самостоятельной работы;

- ответить на опросы студентов.

Лекция разработана «___»________200__г.

_______________________И.Н.Гейнрихс