Центральный металлический портал РФлучшие сервисы для Вашего бизнеса

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

Полезные статьи -> Защита от коррозии металла, гальваника, ЭХО -> Покрытие стали в газовой среде -> Покрытие стали в газовой среде

Покрытие стали в газовой среде

Оглавление статьи Страницы статьи:  1  2  3  4  5  6  7  8  9 

По стандартным свободным энтальпиям компонентов можно получить свободную стандартную энтальпию реакции при температуре Т. Для многих реакций эту величину можно взять из таблиц или диаграмм (например, диаграммы для нитридов и хлоридов, показанных на рис. 6.4 ).

Величина свободной энтальпии реакции как движущая сила какой-либо химической реакции рассчитывается по давлениям — начальному и установившемуся после достижения равновесия.

В случае рассматриваемой здесь реакции термической диссоциации аммиака— простой гомогенной газовой реакции — диссоциация будет развиваться тем дольше,

чем ниже парциальное давление водорода. И наоборот, при повышении парциальных давлении водорода равновесие согласно формуле может быть сдвинуто в сторону более высоких парциальных давлений аммиака.

Гетерогенные газовые реакции, превалирующие при формировании нитридных и иных поверхностных слоев, подчиняются соответствующим закономерностям. Чистые конденсированные фазы при этом имеют активность, равную единице. При концентрации азота в нелегированном железе менее 0,1 % активность можно считать равной концентрации и для константы действия масс получается формула,

где N — содержание азота, % (по массе).

С увеличением отношения парциальных давлений NH3/H2 должно увеличиваться и соответствующее содержание азота. Однако это возможно только до достижения предела растворимости. Тогда будет образовываться нитрид железа, находящийся в равновесии с насыщенным твердым раствором и газовой фазой. Изменить соотношение парциальных давлений можно, удалив водород из системы. Если, например, водород будет связываться кислородом в водяной пар, то равновесие сдвинется в сторону более высоких значений аN (или содержания азота, %). Побочным эффектом будет обогащение поверхностного слоя кислородом.

При способе диффузионного хромирования основными являются реакции замещения и окислительно-восстановительные реакции хлоридов хрома с железом или водородом:

Основная закономерность может быть сформулирована согласно выражениям. Можно также сказать, что реакция замещения между хромом и железом при некотором (зависящем от температуры) отношении активностей хрома и железа в поверхностном слое или при соответствующем отношении парциальных давлений хлорида хрома и хлорида железа должна остановиться. По данным Бернста, представленным на рис. 6.6, константа равновесия реакции замещения не очень существенно отличается от соответствующей константы реакции восстановления, так что при оценке массопередачи должны учитываться обе реакции. Реакции восстановления и растворения хрома описываются уравнениями:

Таким образом, активность диффундирующего вещества (элемента) пропорциональна отношению парциальных давлений носителей хрома или азота (т. е. СгС12 или NH3) и образующегося газа (т. е. FeCl2, НС1 или Н2).

При восстановлении хрома нужно также учитывать еще и пропорциональность активности парциальному давлению восстановителя (т. е. водорода). Напротив, при азотировании активность диффундирующего вещества увеличивается по мере снижения парциального давления водорода согласно выражению. Повышением температуры обработки можно повысить активность и хрома, и азота.

Если не требуется учитывать никаких взаимодействий диффундирующего вещества с другими элементами сплава, то можно сделать количественную оценку. Например, если исходить из выражения для разбавленного раствора азота в железе, подчиняющегося закону Генри, то для каждого отношения парциальных давлений можно рассчитать соответствующее содержание азота в железе. Если в железе имеются и другие легирующие элементы, то они влияют на активность диффундирующего вещества. Если происходит более прочное связывание, чем в нелегированном железе, то равновесное содержание может быть увеличено до соответственно более высоких значений. Такие взаимодействия учитывали, в частности, Коллин и др. при расчетах науглероживания.

В заключение следует еще раз вернуться к движущим силам гетерогенных газовых реакций. Стандартная энтальпия относится к некоторому начальному состоянию с веществами, активность которых принимается равной единице. Начальное состояние реальных реакций должно отклоняться от стандартного. Для целей интенсификации процессов желательно иметь небольшую возможную движущую силу или, иными словами, наибольшее отклонение от равновесия. Применительно к газообразным компонентам реакции нужно поддерживать высокую активность высвобождающегося вещества, т. е. соответствующее отношение парциальных давлений. В случае удаления веществ из поверхностных слоев, наоборот, требуется установление особо низкого парциального давления соответствующего газа. Следовательно, в обоих случаях должна устанавливаться максимально возможная отрицательная величина свободной энтальпии реакции. Для случая азотирования это означает, что при возможно более полном удалении образующегося водорода можно достичь более высоких содержаний азота, тогда как при обезуглероживании концентрации метана и оксида углерода нужно поддерживать на возможно более низком уровне.

Интенсификацию нельзя рассматривать как самоцель в отрыве от свойств изделия, т. е. от структуры поверхностных слоев. Поэтому нужно определить, какие фазы находятся в равновесии с газом и появления каких фаз можно ожидать в поверхностном слое в соответствии с профилем концентраций. Если имеются диаграммы состояния, то соответствующую информацию можно получить по ним. Для формирования поверхностного слоя из газовой фазы представляют интерес как диаграммы температура—концентрация, так и диаграммы, показывающие взаимосвязь между положением фазовых областей и составом газа и температурой. По диаграммам температура—концентрация можно установить, что для поверхностных слоев возможны весьма различные отношения растворимости диффундирующих веществ в твердых растворах и соединениях. При очень малой растворимости какого-либо соединения в твердом растворе образуются соединительные слои (слои, имеющие структуру химического соединения) практически бездиффузионные, тогда как при большей растворимости, напротив, могут образовываться диффузионные слои большой протяженности. Твердые растворы имеют в зависимости от температуры различную растворимость, что может вызывать дополнительную модификацию структуры поверхностного слоя. Если имеются термодинамические характеристики веществ, то можно рассчитать фазовые области диаграммы состояния. Приведенные диаграммы состояния представляют собой примеры имеющейся

Оглавление статьи Страницы статьи:  1  2  3  4  5  6  7  8  9 

Автор: Администрация   Общая оценка статьи:    Опубликовано: 2011.12.11   

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

ЛИЧНЫЙ КАБИНЕТ:



запомнить  Регистрация

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

Марки металлов
Калькулятор веса металла

Новости

НОВЫЕ ОБЪЯВЛЕНИЯ

12:05 Проволока стальная марки 12Х18Н10Т (ТС)

12:05 Проволока никелевая марки ДКРПМ НП2, ГОСТ 2179-75

12:05 Труба нержавеющая марки 12Х18Н10Т, ГОСТ 9941-81

12:05 Круг электротехнический марка стали 10880

12:05 39Н проволока ф8 мм

12:05 12Х18Н10Т труба

12:05 ХН75МБТЮ проволока 1,2 мм

12:04 ХН70Ю проволока 1,0 мм

12:04 ХН78Т лист 1,5 мм

12:04 МНЖКТ проволока ф2 мм для сварки

НОВОСТИ

29 Апреля 2017 16:18
Парк скульптур из металлолома в Индии

28 Апреля 2017 18:17
Сворачивающийся мост в Лондоне (10 фото, 1 видео)

29 Апреля 2017 17:22
Американский импорт стальной арматуры в марте вырос почти на 50%

29 Апреля 2017 16:27
В Бурятии дан старт строительству второго модуля ”Тугнуйской обогатительной фабрики”

29 Апреля 2017 15:06
Выпуск чугуна в странах СНГ в марте вырос на 2,6%

29 Апреля 2017 14:47
”Русполимет” пополняет парк оборудования

29 Апреля 2017 13:56
”Челябинский цинковый завод” включен в ”зеленый коридор” таможенной службы

НОВЫЕ СТАТЬИ

Сантехнические изделия, аксессуары и фурнитура

Особенности конструкции и сферы применения шахтных подъемников

Ручные гильотины – настраиваем оборудование

Устройство полимерных 3Д-принтеров

Задвижки чугунные

Виды и механика процесса хонингования - основы технологии

3Д принтеры для производства металлических изделий

Офисная мебель

Сварочные работы в промышленности и строительстве

Видеорегистраторы - основные характеристики

Датчики уровня сыпучих материалов

Лазерные уровни в строительстве

Насосы для колодцев и их основные характеристики

Комплектующие для обустройства железнодорожных путей

Особенности сдачи металлолома в пункты приема

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 "РДМ" 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.