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  6  ...  22  23  24  ...  44  45  46 

и сопутствующих элементов на характеристики окалинообразования стали. К последним относятся прежде всего влияние на скорость окалинообразования и на образование промежуточных слоев во время окалинообразования.

Для начальной стадии окалинообразования и обезуглероживания имеет значение, кроме того, влияние легирующих элементов на равновесное давление окиси углерода и прочность сцепления окалины. Необходимо также принимать во внимание отмеченные выше изменения химического состава в поверхностном слое сталей. Это относится также к случаям, когда при определенном кислородном потенциале газовой фазы при отсутствии внешнего окисления происходит только внутреннее окисление.

При прочих равных условиях с ростом скорости окалинообразования глубина обезуглероживания уменьшается. Медное покрытие сильно тормозит обезуглероживание уже при толщинах всего несколько микрометров. Прочные, богатые кремниевой кислотой промежуточные слои на фазовой границе металл/окалина, наоборот, тормозят окалинообразование.

Влияние равновесного давления окиси углерода можно проследить на примере обезуглероживания сплавов никель—углерод и марганец—углерод. Исследования показали, что в случае сплава никеля с 2,3% С происходит обезуглероживание поверхностного слоя, а в случае сплава марганца с 1,33% С, напротив, наблюдается обогащение поверхностной зоны углеродом. Бонен-кампф и Энгель вычислили для окиси углерода, которая находится в равновесии с окислами металлов и углеродом с активностью 1, следующие значения давления, бар.

Большое число возможных факторов, влияющих на склонность к обезуглероживанию, делает весьма сложным прогнозирование влияния отдельных легирующих элементов на этот процесс. Ниже это сложное влияние рассматривается на примере некоторых основных легирующих элементов.

Хром уменьшает скорость окалинообразования и повышает температуру а—у-превращения. Этим факторам, способствующим увеличению обезуглероживания, противодействуют другие факторы — замедление диффузии углерода и уменьшение его активности. Благодаря этому в большинстве случаев склонность к обезуглероживанию при введении хрома уменьшается.

Кремний уменьшает скорость окалинообразования благодаря образованию промежуточных слоев файялита (Fe2SiО4). Он по

вышает активность углерода и температуру а—у-превращения. Эти два последних фактора, увеличивающие окалинообразование, перекрывают влияние кремния, несколько уменьшающего скорость диффузии углерода в аустените. Поэтому кремний повышает склонность к обезуглероживанию.

Марганец почти не влияет на обезуглероживание, равно как и на скорость диффузии углерода. Уменьшение активности углерода и снижение температуры а—у-превращения приводят, как правило, к небольшому уменьшению склонности стали к обезуглероживанию.

Никель повышает активность углерода и скорость его диффузии в аустените. Он существенно не влияет на скорость окалинообразования, однако ускоряет образование прочных металлических промежуточных слоев. Кроме того, никель снижает температуру а—у-превращения и, таким образом, в большинстве случаев приводит к уменьшению склонности к обезуглероживанию.

Эти весьма сложные уже в тройных системах Fe—Me—С взаимодействия между отдельными процессами становятся в промышленных сталях еще сложнее; поэтому в настоящее время практически невозможно дать количественную оценку суммарному эффекту. Качественные оценки для отдельных групп марок сталей, однако, с использованием описанных соображений о склонности к обезуглероживанию находятся в хорошем соответствии с данными практики. Это следует, например, из сравнения результатов контроля различных групп сталей по их склонности к обезуглероживанию поверхностного слоя (рис. 4.169). Обезуглероживание поверхностного слоя, согласно этим данным, увеличивается последовательно от хромистой стали для подшипников качения

(100Сгб) к легированным хромистым улучшаемым сталям (34Сг4, 40Сг4, 42СгМо4) и легированным кремниймарганцевым пружинным сталям (55SiMn7, 60SiMn7, 65SiMn7).

4.8.4. Контролируемые атмосферы для термообработки без обезуглероживания и окалинообразования

Под контролируемыми атмосферами для термообработки понимают газовые атмосферы определенного состава, которые вступают в заранее предопределенное взаимодействие с поверхностью подвергаемых

термообработке заготовок. Эти атмосферы могут обусловливать протекание определенных реакций между газом и металлом. Кроме того, они могут предотвращать обмен веществ между обеими фазами. Для нагрева с сохранением постоянного содержания углерода в стали могут найти применение как инертные, так и активные газы.

Инертными называют такие газы, которые ведут себя в отношении обмена веществ с нелегированными и низколегированными сталями нейтрально (инертно). В противоположность этому активные или реакционные газы содержат большие количества реакционноспособных составляющих. Эти составляющие, как правило, не вступают во взаимодействие с поверхностью металла только при определенных, строго ограниченных условиях.

Главной составной частью инертных газов в большинстве случаев является азот. Эти газы, кроме того, могут содержать до 5% горючих составляющих (граница между горючими, взрывоопасными газами и не горючими, не взрывоопасными газами соответствует содержанию 5% горючих составляющих). Газовые смеси, содержащие более 5% горючих составляющих, требуют применения мер безопасности; температура их возгорания составляет обычно 750° С.

Инертные газы в большинстве случаев получают с помощью экзотермического сгорания горючих газов с последующей осушкой в виде так называемых экзогазов. Если из этих газовых смесей наряду с влагой удаляется двуокись углерода, то они в качестве моногазов также пригодны для термообработки без обезуглероживания. Реакционные газы получают путем эндотермического каталитического разложения горючих газов (эндогазы). В зависимости от состава исходного газа они могут содержать наряду с азотом 15—30% СО, 30—70% Н2 и следы СО2, Н2О и СН4.

При выборе газовых атмосфер, кроме опасности науглероживания и обезуглероживания, прежде всего для легированных сталей необходимо принимать во внимание опасность внутреннего и внешнего окисления. Например, при нагреве сталей с высоким содержанием хрома в газовых смесях СО/СО2 на поверхности стали образуется плотный слой окиси хрома, которая независимо от углеродного потенциала предотвращает дальнейшее взаимодействие между газовой атмосферой и сталью. Для обработки определенных сталей поэтому применяют также чистые газы или защитные газы, в которых в качестве исходного газа используется аммиак. Для светлого отжига нержавеющих сталей используют, например, чистый водород с минимальным содержанием Н2О и СО2. Нержавеющие стали благодаря своему составу не склонны к окислению и науглероживанию, однако при определенных условиях для них существует опасность поглощения азота.

Сведения о составах и областях применения типичных защитных и реакционных газов приведены в табл. 4.24.

Ниже приводится краткое описание преимуществ и недостатков применения инертных и активно науглероживающих газов при термообработке без обезуглероживания.

Инертные газы на основе азота благодаря малому содержанию в них горючих составляющих не являются взрывоопасными и могут без всякого опасения применяться при широком варьировании температур. Малое содержание в них реакционноспособных составляющих приводит к тому, что реакции обмена с поверхностью заготовок, подлежащих термообработке, практически не имеют места. Поэтому такие газы пригодны для термообработки сталей различного состава в широком интервале температур и имеют многочисленные технологические преимущества.

Поскольку инертные газы содержат только небольшие количества газов—восстановителей, они весьма чувствительны к загрязнениям кислородом, двуокисью углерода и водяным паром. Окислительный потенциал газовых смесей СО2/СО и Н2О/Н2, например, определяется только квадратом отношения парциальных давлений. Этот потенциал не зависит от абсолютного значения парциального давления СО2 и Н2О. Теоретически допустимая примесь кислорода в инертном газе должна быть на два порядка ниже, чем в защитном газе, содержащем окись углерода и водород. Влияние состава инертного газа на его чувствительность по отношению к загрязнениям (кислородом) иллюстрируется данными рис. 4.170. С ростом степени чистоты эта чувствительность стремится к бесконечности.

При использовании инертных газов предъявляются особенно высокие требования к конструкции печи в части ее герметичности; это требование следует учитывать при изготовлении печей. Подвергающееся нагреву изделие перед поступлением в печь должно иметь чистую металлическую поверхность. Для этого поверхность

изделия тщательно подготавливается путем травления или обезжиривания и сушки. Инертные газы применяют главным образом при нагреве в интервале температур между 600 и 850° С. Кроме того, применение этих газов вполне оправдано при нагреве высоколегированных сталей с трудно определяемым углеродным потенциалом, например, быстрорежущих сталей. Для предотвращения обезуглероживания при нагреве металла, покрытого окалиной, инертный газ не пригоден. В случаях, когда по техническим причинам возможно появление загрязнений газовой атмосферы (например, подсос воздуха), преимущественно следует применять газы с повышенным содержанием СО. Эти газы занимают промежуточное положение между инертными и реакционными.

Оглавление статьи Страницы статьи:  1  2  3  4  5  6  ...  22  23  24  ...  44  45  46 

Автор: Администрация   Общая оценка статьи:    Опубликовано: 2010.11.10   

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

ЛИЧНЫЙ КАБИНЕТ:



запомнить  Регистрация

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

Марки металлов
Калькулятор веса металла

Новости

НОВЫЕ ОБЪЯВЛЕНИЯ

13:44 Шестигранник алюминиевый Д16Т

13:37 Линии профилирования и резки рул. металла / Россия

13:36 Линии резки рулонного металла

11:03 Круг стальной 6мм-550мм ст.Х12МФ ГОСТ 5950-2000

11:03 Круг сальной диаметр 50-600мм ст40ХН2МА ГОСТ 4543

11:03 Круг г/к сталь 30ХМА ГОСТ 4345-71 диаметр 12-280мм

11:03 Лист ст.20 хк, Лист 0.5-3мм хк ст.20 ГОСТ 19904

11:03 Лист хк 0.5-3мм 65Г; Сталь 65Г лист х/к 0.5мм-3мм

11:02 Полоса стальная ст.Х12МФ 10-100мм ГОСТ 5950-2000

11:02 Труба бесшовная 12-50мм ст.12Х18Н10Т ГОСТ 9941-81

НОВОСТИ

17 Октября 2017 12:22
Вертикально-подъемный мост Тикуго (28 фото, 1 видео)

16 Октября 2017 17:05
Работа шаропрокатного стана

17 Октября 2017 17:40
Японские портовые запасы алюминия в сентябре 2017 года упали на 2,4%

17 Октября 2017 16:43
”Петропавловск” по итогам 9 месяцев произвел 336 тыс. унций золота

17 Октября 2017 15:57
Тайваньский экспорт шовных труб в сентябре упал на 13%

17 Октября 2017 14:55
”Алтай-Кокс” устойчиво наращивает производство

17 Октября 2017 13:04
Выпуск стали в США за вторую неделю октября вырос на 0,2%

НОВЫЕ СТАТЬИ

Хрустальные торшеры – роскошь, ставшая доступной

Сравнение каркасных и кирпичных домов

Плёночный теплый пол - устройство и основные компоненты

Промышленные светодиодные светильники: особенности применения

Цеха, ангары и гаражи из сэндвич-панелей

Какие бывают опоры для трубопроводов

Типовые системы капельного орошения в сельском хозяйстве

Лампы накаливания - выбор, проверенный годами

Виды и применение в строительстве сортового проката

Ювелирные изделия - пробы и лигатуры

Промышленные ворота - виды, особенности, назначение

Оснастка для фрезерных станков

Почта России отслеживание почтовых отправлений по идентификатору

Открытая планировка квартир и ее особенности

Причины популярности каркасных домов

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 изготовление металлоконструкций.

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.