Главное меню
Главная О сайте Добавить материалы на сайт Поиск по сайту Карта книг Карта сайта
Книги
Аналитическая химия Ароматерапия Биотехнология Биохимия Высокомолекулярная химия Геохимия Гидрохимия Древесина и продукты ее переработки Другое Журналы История химии Каталитическая химия Квантовая химия Лабораторная техника Лекарственные средства Металлургия Молекулярная химия Неорганическая химия Органическая химия Органические синтезы Парфюмерия Пищевые производства Промышленные производства Резиновое и каучуковое производство Синтез органики Справочники Токсикология Фармацевтика Физическая химия Химия материалов Хроматография Экологическая химия Эксперементальная химия Электрохимия Энергетическая химия
Новые книги
Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 2" (Журналы)

Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 1" (Журналы)

Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 12" (Журналы)

Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 11" (Журналы)

Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 10" (Журналы)
Книги по химии
booksonchemistry.com -> Добавить материалы на сайт -> Металлургия -> Арчаков Ю.И. -> "Водородоустойчивость стали " -> 12

Водородоустойчивость стали - Арчаков Ю.И.

Арчаков Ю.И. Водородоустойчивость стали — М.: Металлургия, 1978. — 161 c.
Скачать (прямая ссылка): vodorodoustoyichivoststali1978.djvu
Предыдущая << 1 .. 6 7 8 9 10 11 < 12 > 13 14 15 16 17 18 .. 52 >> Следующая

• шверхнострГ'мёта'лл ^газ, так и на внутренних поверхностях раздела (границы зерен и межфазные границы) .
Следует также отметить, что электронная структура свободных атомов углерода и водорода при их диффузии в реальное твердое тело (образование твердых растворов внедрения) претерпевает изменения вследствие воздействия электронных орбит атомов металла и обобщенного электронного газа [69, 71]. Экранирование атомов углерода и водорода ионами металла, скопление валентных электронов металла на внешней оболочке неметалла вызывает изменение величины их зарядов и, естественно, их химической активности. Так, наряду с атомами углерода, имеющими самое энергетически устойчивое состояние (минимальная величина свободной энергии), которому соответствует электронная конфигурация Is2 2s2 р2, одновременно присутствуют атомы, находящиеся в возбужденном состоянии с более высоким значением энергии, отвечающей конфигурации Is2 2s1 р3. На границах зерен металла происходят в первом приближении следующие реакции:
С + 4Н-СН4 и Fe8C + 4H-CH4 + 3Fe.
Образующийся метан скапливается в несплошностях по*границам зерен.
Металлографические и электронномикроскопические исследования показывают, что процесс обезуглероживания начинается по границам зерен (в приграничных объемах) (см. рис. 16). При- этом продуктом реакции обезуглероживания является метан (который определен ТГ^ряде работхроматографиЧёСКй)! Молекула метана
(d=2,26 А) не^ может диффундировать через решетку металла. RакогохенШ^п|юд^кт^^р^акцйТГ (истатга И ато-
32
марного водорода, рекомбинирующегося в молекулы) *может происходить первоначально в порах и микропустотах в приграничных объемах металла.
Строение приграничных объемов имеет ряд особенностей, которое и обусловливают преимущественное растрескивание по этим местам. Согласно многочисленным исследованиям, по границам зерен концентрируются атомы примесей, создаются приграничные сегрегации, в результате чего приграничные участки зерен обогащены, в частности, также углеродом. Кроме того, границы зерен в энергетическом отношении являются метаста-бильными.
Водород, находящийся в стали, стремится концентрироваться в зонах с максимальной свободной энергией, особенно по границам зерен металла. Он остается в протонной форме, если электростатические силы взаимодействия достаточно велики, но может переходить в атомарное и даже молекулярное состояние при увеличении размеров дефектных мест (полостей) в металле.
Именно поэтому (в пригранич-<ных объемах концентрируются продукты реакции и молекулярный водород, (рис. 18). Согласно расчетам (с. {^.давление метана в этих условиях может достигать больших значений, в результате чего возникают напряжения, превышающие когезивную прочность металла. Период времени, ког-да в результате локализован-
^оШ^Гфотекания химических' Рис 18 Схема процесса обезуг.
реакций ШийСАиДЙТ иакопле- лероживання стали, находящей -п I — . - — 1 ся в атмосфере водорода
няЕнпродуктов цзеакцщт, дп рщр^
~»Не образуете^ большое _ число
микроГрйщин. 11(жа не приводящих к заметному сниже-’^й^"1ф|оч|тестнБ11Г~и пластических свойств стаДГиТявляет-
этапо1м~дВёзутлеп~ожйв^тт^--#^йяй'ваемым ин-ДУкЦио! щьщ^тгерттДом.
Согласно авторадиографическим и электронномикроскопическим исследованиям, процесс обезуглероживания начинается сразу при хемосорбции водорода сталью. Следовательно, индукционный период можно
ZH
нг

И\Н\Н\ \А) \f* t ^ 1
|с_ГезС
яг \1 <рьг V l| fesc
2 Зак 494
33
объяснить временем, в течение которого протекают ло; кализованные химические реакции обезуглероживания и происходит зарождение трещин в отдельных дефектных местах.
Время до начала процесса обезуглероживания соизмеримо со стадией, хемосорбции, т. е. практически отсутствует.
Экспериментальные данные, полученные с помощью метода радиоактивных изотопов, показывают, что во время тшГтга^гЕГваемого Индукционного периода уже наблюдается обезуглероживание стали, которое не удается заметить обычным послойным химическим анализом стали на углерод и металлографическим исследованием шлифов.
Следовательно, определение индукционного периода как «времени до начала обезуглероживания стали», встречающееся в ряде работ, неточно.
Таким образом, индукционный период в процессе обезуглероживания стали можно характеризовать временем, в течение которого происходит обезуглерожива- ' ние в поверхностных локализованных объемах, не сопровождающееся соединением отдельных пустот (полостей), трещин по границам зерен и отводом продуктов коррозии, и при этом пока не наблюдается снижения механических свойств стали.
На втором этапе воздействия водорода на сталь давление продуктов реакции, главным образом~мётаНа, вызывает нарушение сплошности по границам зерен (в приграничных объемах). Развитие этого процесса-приводит к возникновению межкристаллитных трещин, что способствует отводу продуктов реакции. Метан экспериментально был обнаружен хроматографическим ана-< лизом со стороны вьтггжпго давления водорода и в от-j дельных пустотах (вздутиях на поверхности стали) при] помощи микроспектрального анализа.
Предыдущая << 1 .. 6 7 8 9 10 11 < 12 > 13 14 15 16 17 18 .. 52 >> Следующая

Авторские права © 2011 BooksOnChemistry. Все права защищены.
Реклама