Cimmerman (523120), страница 116
Текст из файла (страница 116)
Коэффициент диффузии Ы в Ге значительно меньше, чем Н в Ге: Он =135.10-г см'с-' прн 1000 "С. Влияние азота иа свойства материалов. С ростом содержания азота в металле увеличиваются: — склонность к старению и связанная с этим склонность к хрупкости; — синеломкость (из-за снижения пластичности в интервале 100 — 300'С); — предел текучести и временное сопротивление на растяжение (аэот специально добавляют в регламентиройаниых количествах для увеличения предела текучести беэ значительных изменений пластичности); — межкристаллнтное коррозионное растрешгивание вследствие внутренних напряжений (устраняется дезазотированием расплава и термической обработкой); — стабильность аустенита (соответственно снижение температуры А1,).
Уменьшаются: — относительное удлинение и относительное сужение при разрыве; — ударная вязкость, особенно на образцах с острым надрезом (см. Старение, Хрупкость); — свариваемость (у сталей, склонных к старению); — рост зерен (из-за присутствия нитридов А! и У). Технологические особенности э. Поглощение азота жидкой фазой. Источники азота: шихтовые материалы, раскислители, ферросплавы, атмосфера печи.
б. Дезазотнрование, азотирование. Дезазотирование происходит в процессе киления, например при продувке СО. Азотироваиие в конверторном производстве про- исходит при продувке кислорода-воздушной смесью. Азатирование возможно также при медленной разливке раскнсленного легированного металла с высоким содержанием Сг. 3.6.4. Система газ — цветные металлы Кислород.
Реагирует с цветными металлами, образуя окислы, а с другими элементами — водяной пар, $0г, СО, СОь При этом газообразные соединения могут диссоциировать иа свободные элементы, реагирующие в свою очередь с расплэвом. Водород а. Газовая пористасть. Образуется при кристаллизации металла. Чем больше скачок растворимости при кристаллизации и меньше растворимость водорода в твердом металле, тем больше газовая пористасгь. б. РЬ и Еп не растворяют водород ии в твердом, ни в жидком состоянии.
в. Мя. Характеризуется повышенной растворимостью водорода, но в точке плавления растворимость мала. Поэтому магниевые литейные сплавы меньше подвержены ворообразованню. г. Сц Растворимость водорода в Си меньше, чем в Ми, йл увеличивает растворимость Н в Си, А! и $п уыеныпают„ Водяной лир. Также является причиной газовой порисгости. а Си. Может одновременно растворять О и Н Чтобы уменьшить проникновение водяного пара, требуется хорошее раскисленне (например, при помаши Р, Ве, Е1, Са, Ма В). В отсутствие О сам по себе водород менее опасен (см.
Водородная болезнь Си, 1.7.3.3; 2.22). б. Ми. Реакция взаимодействия с водяным паром невозможна, так как Ми гораздо активнее взаимодейсгвует с О, чем Н. Разливка производится в атмосфере $0,. в. А1. Поглощение водяного пара идет По реакции: ЗНгО+ 2А! А1зОз+ ЗНг. Я увелнчиваег растворимость Н; А1, Мй уменьшают. г. ЙЛ и Х! — Сп сплавы. Реакция с водяным паром возможна; при этом образуются окислы. При выплавке в качестве заключительного этапа требуется хорошее раскисление. Проводится, как правила, в три этапа:Мп-ь$1-ьМЙ. Двуокись серы.
Атмосфера печи обогащена $Ог вследствие сгорания $, имеющейся во многих сортах жидкого и газообразного топлива. а. Си и Хй Характеризуются повышенной растворимостью $Оь При понижении .температуры соатветстненно покижается растворимастгл повышение Т 6Сираоилаз + $Оз Х ГыенъшеннеТ Х Сиэ$рзотвор.
в аь+ 2СпзОрзстзор. в со" Необходимо удаление $0г путем окисления и последующего восстановления, так как сто влияние аналогично влиянию води- ного пара. б. А! и Мгь Не реагируют с $Ог. Окислы углерода ж Х! н Х1 сплавы. Свойства этих сплавов сильно подвержены влиянию С, кото. рый может поступать из СО или СОг. б. Си. Малоактнвна в реакциях с С. При доступе кислорода образуются пары (СО). в. Другие металлы.
Некоторые металлы образуют стабильные карбиды, в большинстве случаев не превращающиеся в СО или СОз. Возможна незначительная пористосгь в литье. Азот. Имеет значение его взаимодействие с Мйц сильное сродство к азоту приводит к образованию нитридов и может вызвать дефекты литья. 3.6.5. Определение газов ~651 Общие замечания а. Особенности определения Н, О, Х. Водород находится в виде: легкодиффундируюшего, доля которого 60 — 90 ьй всего его количества; зта часть водорода извлекается из твердого образца при температуре 600 †600 'С, часто при 1100 'С, и труднолиффундирующего (остальная доля), который извлеиается путем плавления образца в вакууме при температуре выше 1600'С.
Кислород находится в виде окислов. Поэтому необходимо расщепление связи Ме — О: Ме„Ои+ уС-ьхМе+ уСО; Ме„Ор+гС Ме„С, р+уСО. Определение кислорода осуществляется через образование СО. Азот находится в виде нитридов и в очень малых количествах в твердых растворах. Выделяется при помощи термической диссоциации: 2Ме„Х~2гМе + Хз; 2Ме Х+ уС-ь2Ме„Ср+ Хз. б.
Методы определения. — Вакуумная экстракция. Раздельная или совместная эксгракция в углеродсодержаших системах в иакууме и раздельное определение О, Н, Х. — Метод газа-носителя. Раздельная или совместная зкстракция в углеродсодержащих системах с использованием продувочнога газа н раздельное определение О, Н, Х. — Специальные методы: спектроаналитические; изотопные; масс-спектрометрические; химические и злектрохимические. Определение водорода а.
Определение общего количества водорода путем вакуумвого плавления образцов (возможна добавка $п для снижения температуры плавления). Размеры образков определяются применяемой аппаратурой. б. Определение легкодиффундируихцей доли водорода (эта доля имеет значение для металлургии, так как она наиболее сильно влияет на свойства материалов). Определение характера осад (изолятов) Дкспергнроввй- иый нэолят Иэалят Просвечивающая электронНая микроскопия рмптеяов сии й юоресцентньгй анализ Дяфраюгия рентгеновскях лучей Микрохимнческнй анализ Оптическая микроскопия Денные о размерах, форме и структуре вьщеленных фаз в областях < 1 мкм Данные о размерах„форме к распределении, в также о кола честно выделенных фзэ в областях > 1 мкм Данные о распределении легнруюшях элементов н матрице к выде- лениях Данные о распределении леан руввцих элементов в матрице и выдеэеннях Данные о структуре н количестве выделенных фвз рнс.
злз дпетпэг НППЕЕИП Лиярпяияияеияй Ко | [ ~ ~ ~ ~ ~ ~1 ~ ~ ) ~+ 1 лнп ня ~~~ 1~ 1[ ~~ И 1~ ) Х=йгхиЫ4ФИ Н Н С] П Е] ф ррп ею аюиаяэлея- я ~~~о~ ~щ~ )тджх~ я ~ Растрадаяэлеяляоннпя "Д Д Д~~~ ~Ц Д ~Д Ц Я'ЭГ~ ~ "'Д 1 этоыаэпнд . Д; )~ ~ДДЩЯ~Я Д итжюайпн~затар й ) ~П П,П ~ ~ ~» лзннкс)гоня -С»д |) ) ~о ~~ »д '~од ~~»д'| ) алтапеслал 'Д'Д'~И~ 1 ~ ~ ~ ° ~ ~ Ф ~'[ ц и г™диа д 8 ~[8 ~~8~~8 Цй ].~Д гкделенноге Ншы /иэаплт! г)иснергитипн нки иэалят йч а Ъ днстр агаев. яие оисгпииы Сулим йпглпги Образец помещают в медный тигель с клапаниым затвором 166), нагревают на заданную температуру н охлаждают минимум до — 70 С, чтобы уменьшить коэффициент диффузии Н.
Поверхность образца предварительно обезжирнвают. сФетя исспедпдпнил ситес исхлсдпдаюя в. Определение водорода в шлаках. Методы описаны в работах )65, 63]. Экстрагнрованный водород (водяной пар) пол действием СаСэ переходит в соединения типа )СН). Сгорание даст эквивалентное количество СОь Отсюда вычислястсн содержание Н. тля лицл гвэ Гзз СО 3 — 1О 3 — 1О 3 — 1О 0 — 1 0 — 1 0 — 1 Следы О. 5 — 1б 0,5 — 16 0,5 — 1б 18 — 20 0,5 — !4 0,5 — 2 Следы 0,5 — 25 0,5 — 25 0,5 — 25 32 — 50 0,5 — 25 0,5 — 25 0.5 — 25 0 — 1 0 — 1 0 — 1 1 — 2 0 — 1 0 — 1 0 — 1 59 — 98 59 — 98 59 — 98 24 — 28 60 — 98 72 — 98 ' 74 — 99 +20 +8 — 18ис — 25 +20 во — 25 — 18ез — 50 — 18-ь — 50 — 18+ — 50 — 35-1- — 50 — 35 25 0 0 2 0 0 0 31 г А,Б л и ц л гэз Взрыао.
опасность Реннцнон- ныз гон Защитный ган Но % СО, % СО.% Классический газ плн светлого отжига Инертные защитные газы Смесь Нг — 5)з Науглерожизающий газ ( Разложение 5)Нз и чистый водород 22 — 0 12 — 3. Следы 1 — 5 10 — 20 — 40 — 40 Следы Х Х 40 0 75 — 100 Определение кислорода. Производится методом вакуум-плавления или плавления в среде инертного газа, а также специальными методами (см. Металлографическнй анализ). Осуществляется в откаченных кварцевых трубнах, подобранных в соответствии с размерами образцов, или в погружном тигле (65). Ояределекие озоги Производятся методом вакуум-планления, плавления в среде инертного газа или специальными методами (например. по методу Кьельдэля).
Осуществляется на компактных образцах, размеры которых зависят ат выбранной методики исследования, или на стружке (опилках). Мегаллогрифический 4)озозый анализ (90, 65). Метод служит для определения природы и состава неметаллических включений и фаз в металлических материалах; основан на растворении (хнмнческом илн злектрохимическом) основною материала с последующей идентификацией и анализом выделенных фаз или включений из осадка (изолята).
Нилге дается обзор этага метода и способов идентификации (94). Ход исследования показан на рис. 3.73. Нюбходимо отметить, что первоначальные задачи металлографии были значительно расширены после введения некоторых новых методов идентификации (рис. 3.74). Экза 1 Экза 2 Экзо 3 Энда Мона 1 Моно 2 Моно 3 Разложение 5!Нз (кре- кинг-гэз) Разложение метанола (крекинг-газ) Азот (как продукт раз- ложения воздуха) 3.6.6. Защитные и реакционные газы Защитные и реакционные газы имеют большое значение при термической обработке металлов, Защитными называются газы и газовые смеси, предназначенные для предохранения поверхности горячего металла от нежелательных реакций, таких как, например, обезуглероживаиие, образование окалины, цветов побежалости и др. Реакционные газы или газовые смеси применяют с целью определенного измекения свойств поверхностяых слоев металла, например цементация, обезуглерожнвание, ззотироваиие и т.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
