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 -> Процессы термообработки в газовой атмосфере -> Процессы термообработки в газовой атмосфере

Процессы термообработки в газовой атмосфере

Оглавление статьи Страницы статьи:  1  2  3  4  5  ...  22  23  24  ...  44  45  46 

На рис. 4.164 показан ход обезуглероживания стали с 0,24% С при нагреве и охлаждении. С увеличением температуры вместе с ростом скорости диффузии углерода увеличивается скорость обезуглероживания. При температурах немного выше 800° С она достигает максимума. При температуре около 900° С, когда в обезуглероженном слое образцов происходит превращение а-твердого раствора в у-твердый раствор, скорость диффузии, как это показано на рис. 4.165, уменьшается более чем на порядок. Скорость обезуглероживания сильно уменьшается. Обезуглероженный слой больше не пропускает углерода в газовую фазу до тех пор, пока он (слой) снова не пополнится углеродом изнутри. Устанавливающийся уровень содержания углерода в слое при различных температурах схематически показан на рис. 4.166. Обусловленное высокой скоростью обмена содержание углерода на фазовой границе металл/газ практически является равновесным и принимается за нуль. В образованном во время нагрева слое содержание углерода увеличивается по мере удаления от поверхности в глубь металла. В зависимости от условий, определяющих скорость процесса, содержание углерода в феррите достигает или не достигает величины насыщения, соответствующего данной температуре (см. раздел 1.2). При температуре Т2 этот ферритный слой граничит с зоной (х), состоящей из феррита и аустенита. В этой зоне содержание углерода в аустените может достигать нижнего значения равновесного содержания (Су) для данной температуры (линия GOS). С увеличением расстояния от поверхности доля аустенита в двухфазном слое увеличивается и переходит, наконец, к структуре чистого аустенита. В сердцевине, на которую этот процесс еще не оказывал влияния, содержание углерода в аустените соответствует его исходному содержанию в стали (СА). Концентрация кристаллов

у-твердого раствора на границе а/у-области зависит от конкретного процесса, определяющего скорость. Последний может контролироваться диффузией углерода в у- или а-твердом растворе, если, как было принято выше, реакцию металл—газ, как очень быструю, заранее исключить из анализа. Можно предположить, что в двухфазной области это зависит от доминирующей в этой области структурной составляющей, т. е. определяется составом стали и температурой. Далее следует указать, что с увеличением времени обезуглероживания и утолщением в связи с этим слоя феррита в этой области всегда наступит состояние, при котором процесс будет определяться диффузией через чистый ферритный слой. Лямке вычислил максимальную скорость обезуглероживания при 800° С для случая, когда скорость контролируется диффузией углерода в а-твердом растворе, которая в свою очередь определяется скоростью переноса углерода (от концентрации насыщения Са) и коэффициентом диффузии Da. Обе эти величины противоположным образом зависят от температуры. Вычисленное с учетом этих соображений максимальное значение скорости обезуглероживания многократно подтверждалось экспериментально. Расчет обезуглероживания сталей с содержанием около 0,1 % С, проведенный Свишером (рис. 4.167), качественно совпадает с приведенной на рис. 4.164 температурной зависимостью скорости обезуглероживания. По данным Свишера, максимальная скорость обезуглероживания достигается при 813° С.

Когда при 910° С ферритный поверхностный слой превращается в у-твердый раствор, процесс обезуглероживания практически прерывается до тех пор, пока эта почти обезуглероженная зона снова обогатится углеродом изнутри. При температурах выше Ас3 (температура Т3) обезуглероживание приводит к непрерывному падению содержания углерода в поверхностной зоне. При охлаждении процесс идет обратимо. Уменьшение скорости диффузии углерода приводит к изменению (уменьшению) скорости обезуглероживания; при этом она не падает до нуля, поскольку теперь

поверхностная зона, находящаяся при более высоких температурах, вносит углерод (концентрационное сечение для Т3). После у—а-превращения в поверхностной зоне отдача углерода снова скачкообразно увеличивается.

4.8.3.1. Обезуглероживание стали при одновременном окалинообразовании

В практике термообработки, как правило, окисление железа и углерода происходит одновременно. В зависимости от скорости

обеих реакций при этом может иметь место как обеднение, так и обогащение углеродом поверхностных слоев. Если скорость окисления углерода выше, чем скорость окисления железа, происходит обезуглероживание. Напротив, когда быстрее происходит окисление железа, поверхностная зона обогащается углеродом. Выбор подходящих газовых атмосфер для снижения скорости окалинообразования приводит поэтому, как правило, к увеличению обезуглероживания. Следует отметить часто наблюдаемое явление, состоящее в том, что при нагреве железоуглеродистых сплавов в окислительных атмосферах в области температур между 700 и 950° С вместо ожидаемого обезуглероживания временно увеличивается содержание углерода в поверхностном слое. Это увеличение содержания углерода может оказаться значительным. Например, Бауд, Плуменси и Маненс нашли, что при нагреве сплава железа с 0,28% С при 750° С в течение 48 ч на глубине 250 мкм содержание углерода увеличилось до 0,57%.

В сталях, покрытых окалиной, окисление углерода на граничной поверхности сталь/окисный слой происходит по реакции с окисью железа. Углерод практически нерастворим в слое окалины; его диффузия через слой окалины также мало вероятна. Равновесное давление кислорода на граничной поверхности сталь-окалина, определяющее окисление углерода, не зависит от кислородного потенциала газовой фазы. Поэтому изменение состава газовой фазы только косвенно воздействует на обезуглероживание, оказывая влияние на скорость окалинообразования и структуру слоя окалины. Скорость окисления углерода не зависит от толщины слоя окалины.

При окислении углерода образуются газообразные продукты реакции. Заметное окисление углерода поэтому возможно только в том случае, когда продукты реакции могут удаляться. Последнее имеет место, если равновесное давление окиси углерода достаточно для того, чтобы разрушить слой окалины или если слой окалины пористый. В начальный период окисления сталей, согласно результатам исследований различных авторов, образуются особенно плотные прочно сцепленные с основным металлом слои окалины. По данным измерений Петерса и Энгелла, прочность сцепления слоев окалины на чистом железе при температуре окисления 850° С составляет более 1000 Н/см2. Только с увеличением температуры окисления и его продолжительности, т. е. с увеличением толщины слоя, прочность сцепления уменьшается. На основании этих результатов, подтвержденных другими авторами, можно заключить, что равновесное давление окиси углерода, необходимое для разрушения слоев окалины на железоуглеродистых сплавах, можно принять равным 1000 Н/см2. Такие высокие значения равновесного давления достигаются при температурах выше 950° С и зависят от состава стали. Поэтому окисление углерода в начальной стадии окалинообразования сильно тормозится. Оно может

протекать только после того, когда с ростом температуры увеличится равновесное давление окиси углерода и одновременно уменьшится прочность сцепления металла со слоем окалины, а также увеличится его пористость. Наблюдаемое обогащение углеродом поверхностных слоев при термообработке в интервале температур между 700 и 950° С находит, таким образом, свое объяснение. Из данных, представленных на рис. 4.168, следует, что наряду с температурой большое значение в этой связи имеет фактор времени. Согласно этим данным, даже при температуре опыта 950° С в первые минуты наблюдается еще небольшое окисление железа Только после того, как с увеличением толщины слоя окалины прочность его сцепления с основным металлом падает, окисление железа происходит быстрее, чем окисление углерода. Эти зависимости используются на металлургических заводах при окислительном отжиге без обезуглероживания. Согласно исследованиям Грассхофа, Шрейбера, Стальберга и Тобольски, при отжиге улучшаемых сталей с содержанием около 0,5% С при температурах между 700 и 800° С в атмосферах с точками росы +50— +70° С образуются плотные слои окалины, которые способствуют повышению содержания углерода в поверхностном слое.

Пример расчета установившегося содержания углерода по

сечению поверхностного слоя стали в присутствии окалины приведен в разделе 1.2.

4.8.3.2. Влияние легирующих элементов на обезуглероживание

Легирующие элементы могут оказывать воздействие на процесс обезуглероживание стали, влияя на следующие факторы: а) скорость диффузии углерода; б) активность углерода; в) температуру а — у-превращения.

Обезуглероживание увеличивается с ростом скорости диффузии углерода, увеличением его активности и с возрастанием температуры а—у-превращения. В особых случаях, при наличии сильных карбидообразующих элементов, на обезуглероживание может влиять скорость растворения карбидов в матрице. При одновременном протекании обезуглероживания и окалинообразования обезуглероживание контролируется также влиянием легирующих

Оглавление статьи Страницы статьи:  1  2  3  4  5  ...  22  23  24  ...  44  45  46 

Автор: Администрация   Общая оценка статьи:    Опубликовано: 2010.11.07   

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

ЛИЧНЫЙ КАБИНЕТ:



запомнить  Регистрация

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

Марки металлов
Калькулятор веса металла

Новости

НОВЫЕ ОБЪЯВЛЕНИЯ

15:21 Коробка подач 16Б20П.070.000 в сборе, а так же запасные части для ее р

13:54 Труба 27320 13хфа ТУ 14-3р-124-2012 2017 г.в.

13:52 Труба 325х20 13хфа ТУ 14-3р-124-2012 в ВУС 2017 г.в.

13:48 Труба 377х10 09г2с БШ

16:50 Круг стальной 12ХН3А

04:25 Квадрат сталь 45Х

04:23 Квадрат сталь 30ХГСА

04:20 Квадрат сталь 40Х

03:59 Квадрат сталь 40ХН

17:38 Круг стальной калиброванный ст. 51ХФА

НОВОСТИ

19 Февраля 2018 17:12
Самодельный гидравлический пресс

19 Февраля 2018 07:30
Десять глубочайших подземных рудников (фотоотчет)

20 Февраля 2018 17:12
”Высочайший” планирует произвести до 300 тыс. унций золота в 2018 году

20 Февраля 2018 16:28
Польский импорт угля из США в 2017 году вырос в 5 раз

20 Февраля 2018 15:40
”РУСАЛ” передает разработанные в компании технологии ”SMS GROUP”

20 Февраля 2018 14:20
Индийцы получили право на Крутогоровское месторождение на Камчатке

20 Февраля 2018 13:46
Добыча угля в Колумбии в 2017 году упала на 1,21%

НОВЫЕ СТАТЬИ

Какие виды крепежа получили наиболее широкое распространение

Сетка стальная - основные виды и назначение

Кабеленесущие системы - типовые компоненты

Особенности применения некоторых современных лекарств

Аэропорт «Шереметьево» выбрал поставщика систем кондиционирования

Выбор и характеристики стиральных машин

Электрообогреватели и их основные особенности

Современные гардеробные системы

Металлолом и его основные типы

Основные разновидности металлолома

Стальная полоса: распространенные области применения и свойства

Стационарные флагштоки для флагов

Тензодатчик консольного типа: отличия от других аналогов прибора

Устройства для защиты органов дыхания

Основные типы пластиковых труб и их соединение

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 ИванычЪ GROUP предлагает печать на футболках и промышленной спецодежде.

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.