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 -> Часть 15

Основы процессов термической обработки (Часть 15)

только в текущем разделе

Страницы:    1  2  3  4  5  ...  14  15  16  17  18  ...  43  44  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.

Страницы:    1  2  3  4  5  ...  14  15  16  17  18  ...  43  44  45  46  47   

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

ЛИЧНЫЙ КАБИНЕТ:



запомнить  Регистрация

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

Марки металлов
Калькулятор веса металла

Новости

Статьи

Ресурсы и шлаки в сталеплавильном процессе
Окисление и восстановление примесей в процессе выплавки стали
Процессы заключительного периода плавки стали
Металлургический передел стали в ковше
Особенности технологий выплавки стали
Очистка отливок
Шлифование отливок при очистке
Специальные способы очистки отливок
Основы процессов термической обработки
Специальные виды термообработки
Процессы термообработки в газовой атмосфере
Прочность литейных форм
Печи для нагрева металла
Производство крицы и восстановление железа

НОВЫЕ ОБЪЯВЛЕНИЯ

Ч 16:43 Сетка стальная кладочная

Ч 16:43 Круг стальной Ст.35

Ч 16:43 Круг стальной ст.45

Ч 16:43 Круг стальной Ст. 20

Ч 16:43 Лист стальной сталь 45

Ч 16:43 Лист металлический 09Г2С

Ч 16:43 Уголок стальной равнополочный и неравнополчный Ст3

Ч 16:43 Круг стальной Ст3

Ч 16:43 Профнастил полиэстр

Ч 16:43 Балка стальная двутавровая Ст3

Ч 16:43 Арматура

Ч 16:43 Профнастил кровельный

НОВОСТИ

23 Января 2017 08:22
Алюминиевые футляры для бензопил

23 Января 2017 07:26
Высокоскоростное фрезерование

23 Января 2017 17:09
Американский импорт сортовой стали в декабре 2016 года вырос на 6%

23 Января 2017 16:52
Компания ”ОМЗ-Спецсталь” прошла аттестацию нового вида продукции

23 Января 2017 15:20
Тайваньский импорт холоднокатаных рулонов в декабре 2016 года упал на 54%

23 Января 2017 14:32
”Северсталь” объявляет о подписании договора о продаже компании ”Redaelli”

23 Января 2017 13:25
В Магаданской области в прошедшем году добыто 27,87 тонн золота и 889 тонн серебра

НОВЫЕ СТАТЬИ

Дробильное оборудование для горно-шахтной отрасли

Востребованные быстровозводимые и каркасные металлоконструкции

Классификация современной строительной арматуры

Шнек для цемента от компании ТензоТехСервис

Современные микросхемы - основные виды

Мелкие крепежи для электромонтажных, сантехнических и строительных работ

Латунная труба и прокат в промышленности

Муфта и ниппель по ДТР

3 способа обустройства выносных балконов

Стабилизаторы напряжения и их особенности

Промышленное холодильное оборудование

Вентиляторные градирни и комплектующие для них

Электрические шкафы и комплектующие для них

Никелевая лента 79НМ

Разработка плана ликвидации аварий

Легкие каркасные металлоконструкции

Современные системы кондиционирования

Комплектующие и фурнитура для мебели

Обои для жилых и общественных помещений

Завод по производству металлоконструкций

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

Компания "РДМ" предлагает металлопрокат.

Рейтинг@Mail.ru

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

2009-2014 © Любое копирование материалов без активной ссылки на metallicheckiy-portal.ru запрещено!
Использование материалов в печатных изданиях только с разрешения администрации портала.