Центральный металлический портал РФлучшие сервисы для Вашего бизнеса

 ГЛАВНАЯ   МЕТАЛЛОТОРГОВЛЯ   ОБЪЯВЛЕНИЯ   ПРАЙСЫ   КОМПАНИИ   СТАТЬИ   РАБОТА   ФОРУМ   ГОСТы   МАРОЧНИК   КАЛЬКУЛЯТОР   БИРЖЕВЫЕ ЦЕНЫ   ВЫСТАВКИ  

Полезные статьи -> Плавка и розлив металлов -> Основы процессов термической обработки -> Основы процессов термической обработки

Основы процессов термической обработки

Оглавление статьи Страницы статьи:  1  2  3  ...  15  16  17  ...  23  24  25  ...  45  46  47 

В качестве примера можно привести закон изменения скорости для науглероживания и обезуглероживания в смесях СН2—Н2:

Как и коэффициенты диффузии и массопередачи, константы скорости зависят от температуры в соответствии с общим уравнением Аррениуса

1.2.3.2. Численная оценка хода реакций

Для практики представляют интерес временные изменения концентрационного профиля и глубины поверхностного слоя на заготовках (деталях). Формальное использование законов химической кинетики для оценки этих изменений, как правило, затруднительно, потому что, как указывалось в предыдущем разделе, при рассмотрении реакционного процесса в целом остается неизвестным, какие определяющие общую скорость этого процесса подпроцессы происходят в данный момент времени. Более того, часто еще неизвестно, какая реакция играет главную роль, если в подпроцессе участвуют одновременно многие реакции (см. рис. 1.29, газовая цементация). Если основываться на приближенных решениях, то единственным реальным путем для получения численных результатов является использование метода моделирования процессов. Для случая цементации Коллин с сотрудниками предложили математическую модель. Ниже коротко рассматривается принцип построения этой модели. На рис. 1.43 приведена схема процесса газовой цементации. Авторами сделано допущение, что массоперенос в газовой фазе не оказывает влияния на общую скорость всего процесса, поскольку опытным путем было показано, что различные скорости газового потока не влияют на скорость науглероживания. Далее, предполагается, что вследствие достаточно

большого количества используемого газа состав газовой фазы всегда остается постоянным и что на поверхности стали протекают три конкурирующие реакции (см. рис. 1.43). Результирующий поток массы при протекании всех трех реакций может быть выражен в следующем виде:

где в1, 2, з — константы скорости (индекс G — газ; индекс О — поверхность).

Это количество вещества вводится в поверхность, образует градиент концентрации и инициирует диффузию в твердом металле. В принятой модели этот процесс описывается с помощью уравнения баланса. Возникающий в бесконечно тонком граничном слое градиент концентрации определяется по первому закону Фика. Дальнейший переход внутрь материала описывается вторым законом Фика. Граничные условия берутся из уравнения баланса

Для проведения расчета прежде всего необходимо знать коэффициенты скорости трех упомянутых реакций. Для этих величин имеются, хотя и не лишенные некоторых противоречий, табличные данные. Кроме того, для расчетов необходимы данные о коэффициентах диффузии и об их зависимостях от концентрации и температуры, численные значения активностей углерода в газе и в твердом теле (в металле), а также их зависимость от состава газа и содержания легирующих элементов в металле (см. раздел

1.2.2). При использовании закона Фика может быть также учтено различие в форме поверхности образцов:

п = —1 для выпуклой поверхности; п = +1 для вогнутой поверхности; п = 0 для плоской поверхности.

По имеющимся данным, Коллину с сотрудниками удалось рассчитать профили науглероживания для различных технологических условий, причем результаты оказались в хорошем соответствии с практикой. В связи с этим математическая модель может служить основой для управления процессом. Открывается возможность экстраполяции в область, в которой экспериментальные исследования еще не проводились. Другие модели, аналогичные рассмотренной, были предложены также Краузе для окалинообразования и Ентцшом для азотирования в NH3.

Во многих случаях для приближенных расчетов временного режима процессов химико-термической обработки можно использовать упрощенные условия. Ранее упомянутая формула для ока-линообразования Таммана может, например, быть использована в определенных условиях для оценки толщины слоя окалины. Если допустить некоторые упрощения, можно, например, с помощью второго закона Фика рассчитать проходящий одновременно с окалинообразованием процесс обезуглероживания (рис. 1.44): образование окалины

(АХ)2 = 2K

ct (закон окалинообразования Таммана), диффузия

граничные условия

где х — расстояние от поверхности к сердцевине;

X — расстояние от первоначальной поверхности стали до поверхности раздела сталь—окалина при С = Ccepдц для х > 0; С = СG для х = X, (СG — содержание углерода, находящегося в равновесии с газовой фазой); Кс = 0,571 ехр (—43284/RT) — константа скорости, см2/с; Dc = 0,246 ехр (—34900/RT) — коэффициент диффузии углерода, см2/с (принято, что он не зависит от содержания углерода). Таким образом

Установлено, что при обезуглероживании тонких листов в атмосфере Н2О/Н2 скорость процесса контролируется реакцией

Согласно Грабке, для отношений Рн2о/рн2 между 0,01 и 0,1 справедлив следующий закон скорости:

где CGL, Ct, С0 — концентрации углерода при равновесии, в момент времени t ив начальный момент; б — толщина листа.

Для постоянных условий в газовой атмосфере и при допущении, что обезуглероживание продолжается до 0% углерода, получается простая зависимость:

Для определенного отношения водяного пара к водороду эта зависимость показана на рис. 1.45. Для сравнения на этом рисунке дана кривая для обезуглероживания в сухом водороде. Видно, что эта реакция протекает значительно медленнее, однако подчиняется аналогичному закону скорости [см. уравнение (1.60) ].

1.3. Напряжения в термически обработанных заготовках (деталях)

1.3.1. Остаточные (внутренние) напряжения

Для практики имеет большое значение оценка остаточных (внутренних) напряжений; эти напряжения в любом случае определяют «первичное» нагружение материала. Остаточные (внутренние) и внешние напряжения складываются и поэтому для оценки прочностных характеристик деформационного поведения детали, а также для суждения о многих физических и химических свойствах материала необходимо знать результирующее напряженное состояние, учитывающее остаточные (внутренние) напряжения и напряжения, вызванные внешней нагрузкой. При статической нагрузке для оценки деформационного поведения детали наряду с величиной напряжений имеет значение степень многоосности остаточных (внутренних) напряжений. Оценка имеющихся внутренних напряжений в детали на практике связана с определенными трудностями.

На характеристики динамической (циклической) прочности остаточные напряжения влияют как постоянные предварительные напряжения. Остаточные напряжения растяжения снижают усталостную прочность, остаточные сжимающие напряжения повышают ее.

Оглавление статьи Страницы статьи:  1  2  3  ...  15  16  17  ...  23  24  25  ...  45  46  47 

Автор: Администрация   Общая оценка статьи:    Опубликовано: 2010.12.20   

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

ЛИЧНЫЙ КАБИНЕТ:



запомнить  Регистрация

Металлоторговля:
Объявления
Прайсы (по торг. позициям)
Прайсы (в файлах)

Марки металлов
Калькулятор веса металла

Новости

НОВЫЕ ОБЪЯВЛЕНИЯ

15:55 Прием и вывоз металлолома

15:55 Металлолом - Прием, Вывоз, Демонтаж

13:33 Изготовление шестерен на заказ

12:01 Промышленный нож для резки арматуры

10:54 Переплавим Вашу стружку

10:21 Прием металлолома, прием черного и цветного лома, вывоз, демонтаж

13:57 Предлагаем станок вертикально-фрезерный ГФ2171С6.

12:05 Пункт приёма металлома в Москве и МО

12:05 Пункт приёма металлолома, демонтаж металлоконструкций

12:05 Металлолом -Прием, Вывоз. Демонтаж. Круглосуточно

НОВОСТИ

17 Августа 2017 17:07
Магнитные угольники для сварки своими руками

18 Августа 2017 17:57
Индийский выпуск стали в июле вырос на 4,6%

18 Августа 2017 16:38
На ”ЧМК” модернизировали машину непрерывного литья заготовок

18 Августа 2017 15:22
Китайское потребление стали в июле выросло на 17,9%

18 Августа 2017 14:58
”Амурметалл” за неполный месяц работы выпустил более 30 тыс. тонн стали

18 Августа 2017 13:19
Мировой выпуск никеля за полгода упал на 38 тыс. тонн

НОВЫЕ СТАТЬИ

Аксессуары для смартфонов

Тканые и сварные стальные сетки

Алюминиевые и оцинкованные фасадные системы

Плиты ПБ – отличительные особенности изготовления и применения

Сварная балка как аналог обычной горячекатаной

Объемные буквы и световые короба как распространенные виды наружной рекламы

Как проводятся такелажные работы при перевозке станков

Высококачественная мебель на заказ

Грамотный подход к выбору материалов и технологии изготовления межкомнатных дверей

Выбор практичных и сочетающихся с интерьером межкомнатных дверей

Особенности выбора кондиционеров

Приборы учета электроэнергии

Остекление коттеджей, нюансы и особенности

Кровли из металлочерепицы и профнастила, сравнение характеристик

Рейтинг производителей теплых полов

Лист нержавеющий AISI 409 - особенности марки и применение

Характеристики и общие особенности марки стали 40Х13

Свойства и особенности применения проката из нержавейки марки 20Х13

 ГЛАВНАЯ   МЕТАЛЛОТОРГОВЛЯ   ОБЪЯВЛЕНИЯ   ПРАЙСЫ   КОМПАНИИ   СТАТЬИ   РАБОТА   ФОРУМ   ГОСТы   МАРОЧНИК   КАЛЬКУЛЯТОР   БИРЖЕВЫЕ ЦЕНЫ   ВЫСТАВКИ  

Компания "Русский металл" предлагает металлопрокат.

Рейтинг@Mail.ru

О портале : Информация и правила : Реклама : Тарифы для компаний : Наши контакты : Связаться : Личный кабинет : Регистрация

2009-2017 © Любое копирование материалов без активной ссылки на metallicheckiy-portal.ru запрещено!
Использование материалов в печатных изданиях только с разрешения администрации портала.