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 -> Специальные виды термообработки -> Специальные виды термообработки

Специальные виды термообработки

Оглавление статьи Страницы статьи:  1  2  3  ...  22  23  24  ...  40  41  42  43  44  45 

Только в этом случае можно ожидать сохранения стабильности размеров после азотирования, в противном же случае структурные превращения могут привести к нежелаемым изменениям заданных размеров. По этим причинам исходная структура после нормализации удовлетворяет требованиям термической стабильности при температурах азотирования. При улучшении необходимо, чтобы температура отпуска была на 20—50° С выше температуры азотирования.

Перед азотированием цилиндрические червяки следует нагревать (для снятия напряжений) при температуре выше температуры азотирования. Когда подготовка структуры сердцевины осуществляется улучшением, этот нагрев проводится при температуре ниже температуры отпуска. Такой нагрев необходим потому, что во время механической обработки возникают остаточные напряжения первого рода, которые целесообразно снять перед заключительной обработкой — азотированием.

4.7.3. Поверхностные реакции

4.7.3.1. Термодинамические предпосылки образования фаз с высоким содержанием азота в железе и его сплавах

4.7.3.1.1. Равновесные состояния в диаграмме состояния железо—азот

На диаграмме состояния железо—азот (рис. 4.146) представлены в зависимости от температуры и концентрации все продукты взаимодействия между железом и азотом, которые образуются в равновесных условиях. При обсуждении результатов азотирования технических материалов необходимо учитывать, что концентрационные зависящие от температуры соотношения, взятые из диаграммы железо—азот, включая области существования фаз, относятся только к этому бинарному сплаву. При наличии примесей, а также различных легирующих элементов (что фактически имеет место для большого количества азотируемых сталей и сплавов), наблюдаются существенные изменения температурной и концентрационной зависимостей и местоположения областей существования фаз. К сожалению, в настоящее время изучение этого вопроса ограничивается только отдельными данными при отсутствии общих закономерностей для сложных систем (например, возможность образования е-фазы в присутствии нескольких атомных процентов углерода).

Существенным является то, что диаграмма состояния железо— азот по крайней мере в области низких концентраций азота имеет вид, близкий к диаграмме железо—углерод. Однако максимальная растворимость азота в а-железе, составляющая 0,1%, значительно выше, чем углерода, и, кроме того, температура эвтектоидного превращения, составляющая 590° С, существенно ниже эвтектоидной температуры в системе железо—углерод.

При более высоких содержаниях азота, чем его предельная растворимость в а-железе, образуются нитридные фазы. Описание этих фаз приведено ниже:

у -нитрид, стехиометрический состав Fe4N, содержит 5,88% N; область существования между 5,7 и 6,1% N; структура кубическая гранецентрированная; е-нитрид, стехиометрический состав Fe3N, область существования

между 7,8 и 11,3% N (Fe2N); структура гексагональная; ^-нитрид, стехиометрический состав Fe2N, область существования между 11,1 и 11,35% N; структура орторомбическая. Первые две азотсодержащие фазы—нитриды у и е — при техническом азотировании играют очень большую роль; е-нитрид значения не имеет.

При отпуске пересыщенного а-железа может возникнуть еще одна азотсодержащая фаза — а"-нитрид;

а"-нитрид при стехиометрическом составе Fe16N2 содержит 3,0% N; структура объемноцентрированная кубическая; эта фаза определяет дисперсионное твердение насыщенного азотом а-железа.

Ограничимся этим кратким обзором возможных соединений азота с железом, образующихся при азотировании. Более подробные данные могут быть почерпнуты из приведенных в конце главы литературных источников.

Рассмотрим (см. также раздел 4.7.2) образование нитридов легирующих элементов. Возможный вид связи, стехиометрическое содержание азота, образование фаз и структура подробно в этом разделе не обсуждаются. Следует, однако, обратить внимание на то, что, за исключением алюминия, все остальные элементы, образующие прочные нитриды, являются также сильными карбидообразователями. Так как все стали и легированный чугун содержат определенное количество углерода, упомянутые легирующие элементы

в большей или меньшей степени будут образовывать также карбиды. В какой степени продиффундировавший азот будет взаимодействовать с карбидами или произойдет превращение легированных карбидов в кар бидонитриды, до настоящего времени неясно. Поэтому градация легирующих элементов по их склонности к нитридообразованию может быть проведена на основании данных о свободной энергии соответствующих реакций образования чистых нитридов. Этот ряд может быть представлен в следующей последовательности: Zr, Ti, Si, V, Cr, Mo, Fe, причем надо иметь в виду, что он отображает лишь общую тенденцию.

Необходимо также отметить, что при заданном составе сплава изменение его термообработки может привести к перераспределению легирующих элементов и благодаря этому к изменению условий нитридообразования.

4.7.3.1.2. Термодинамические условия образования нитридного слоя при взаимодействии железа с аммиаком

В производственных условиях газовое азотирование происходит в атмосфере частично диссоциированного аммиака. В конкретных условиях азотирования протекают газовые реакции, в которых происходит насыщение а-железа азотом до предела насыщения или образования у - или е-нитридов:

и

Содержание азота в а-железе, который в соответствии с уравнением (4.47) находится в равновесии с атмосферой аммиака, можно вычислить по Грабке:

Для образования у - или е-нитрида могут быть, согласно Смирнову и Кулесову, а также данным Ентцша, получены следующие оценки состава атмосферы газового азотирования. Исходя из реакции

можно вычислить свободную энтальпию реакции для условий, отклоняющихся от стандартного состояния, по следующей формуле:

величины ^Gоnh3 для стандартного состояния приведены в литературе.

Эти зависимости справедливы только для системы железо— азот. Необходимо также учитывать еще одно ограничение: для нитридов был принят строго стехиометрический состав. При наличии легирующих элементов в железе (в стали) в принципе имеют место аналогичные зависимости, однако для их расчетов необходимо знание активностей алег.эл и их зависимость от состава стали. Литературных данных для этого явно недостаточно. В связи с этим другие уравнения пока предложены быть не могут.

Уравнения (4.59) и (4.60) описывают условия, при которых в результате реакции железа с аммиаком образуются у - или е-нитриды. Основываясь на экспериментах, Лерер разработал равновесную диаграмму железо—аммиак/водород, на которой нанесены упомянутые линии равновесия. В зависимости от температуры для образования фаз типа у - или е-нитрида необходимо определенное отношение парциальных давлений PnН3/Ph23/2. При промышленной реализации процесса газового азотирования в результате постоянного газового обмена могут быть получены такие составы атмосферы азотирования, которые соответствуют определенным равновесным состояниям и приводят за счет насыщения а-железа азотом к образованию у - или е-нитрида. Решающим для образования этих нитридов является отношение парциальных

давлений PnН3/Ph23/2.

Состав атмосферы азотирования характеризуется степенью диссоциации а. В литературе большей частью для степени диссоциации (определенной по объемным процентам аммиака VnН3, водорода и азота VH2, + Vn2) вводится обозначение aallg. Она определяется по формуле

Учитывая, что из 1 моля NH3 при разложении образуется 2 моля Н2 + N2, фактическая степень диссоциации аtut выражается уравнением

Эта несложно измеряемая величина позволяет с помощью приведенных ниже уравнений произвести полный расчет состава атмосферы азотирования:

Оглавление статьи Страницы статьи:  1  2  3  ...  22  23  24  ...  40  41  42  43  44  45 

Автор: Администрация   Общая оценка статьи:    Опубликовано: 2011.04.10   

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

ЛИЧНЫЙ КАБИНЕТ:



запомнить  Регистрация

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

Марки металлов
Калькулятор веса металла

Новости

НОВЫЕ ОБЪЯВЛЕНИЯ

13:26 Металлочерепица ATLAS

13:20 Металлочерепица САФАРИ

13:18 Металлочерепица SATIN

13:13 Фальцевая кровля GRAND LINE

12:08 Новые бесшовные трубы со склада и под заказ

11:16 Кулачки для токарного патрона 1000 мм

11:16 Вал фрикционный 16К20, 1К62, 1М63, 2м55, 6р12, 6р82, вм127

11:16 Вал фрикционный в сборе 1К62, 16К20, 16б16, 1к62д, 1М63, 1м6

11:16 запчасти к фрезерным станкам

11:16 Запчасти к станкам

НОВОСТИ

24 Июля 2017 17:09
Снос 108-летнего стального моста в американском штате Нью-Гэмпшир

25 Июля 2017 17:15
Выпуск стали в США за третью неделю июля вырос на 0,6%

25 Июля 2017 16:46
Производственные результаты ”Polymetal” за 2-й квартал 2017 года

25 Июля 2017 15:23
Турецкий импорт коксующегося угля за 5 месяцев вырос на 7,65%

25 Июля 2017 14:07
”ММК-ИНДУСТРИАЛЬНЫЙ ПАРК” получил признание на федеральном уровне

25 Июля 2017 13:48
Азиатский выпуск чугуна в июне вырос на 1,5%

НОВЫЕ СТАТЬИ

Стальные канаты - конструктивные особенности

ТОП 8 самых ожидаемых новинок кино

Защита металлоконструкций от огня

Выбор насосной станции для дома и дачи

Небольшой ликбез по инфракрасным нагревателям

Пилы по металлу - особенности полотен

Cтиральные машины - основные аспекты выбора

Сверление – особенности процесса

Особенности емкостей и баков отопительных систем в промышленности

Кованые конструкции для благоустойства участка

Вилочные погрузчики для складов и производств

Металлические сейфы для хранения ценностей

Основные параметры и особенности использования стабилизаторов напряжения

Использование алюминиевого профиля в мебельной промышленности

Основные аспекты применения защитных тентов

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.