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 " -> 28

Водородоустойчивость стали - Арчаков Ю.И.

Арчаков Ю.И. Водородоустойчивость стали — М.: Металлургия, 1978. — 161 c.
Скачать (прямая ссылка): vodorodoustoyichivoststali1978.djvu
Предыдущая << 1 .. 22 23 24 25 26 27 < 28 > 29 30 31 32 33 34 .. 52 >> Следующая

Влияние водорода на механические свойства стали при высоких температурах и давлениях принято оценивать сравнением свойств наводороженных образцов стали при комнатной температуре со свойствами стали в исходном состоянии. Для сталей, склонных к отпускной и тепловой хрупкости, — со свойствами стали после длительного теплового воздействия. Обычно влияние водорода на механические свойства характеризуют отно-
1 В этом случае может также наблюдаться необратимая водородная хрупкость (когда происходит растрескивание структуры металла) .
80
шением свойств наводороженной стали к свойствам стали в исходном состоянии (в процентах).
При определении механических свойств наводоро-женных образцов существенную роль играет скорость их охлаждения, так как от нее в значительной степени зависит оставшееся в стали после охлаждения количество водорода.
РАСТВОРИМОСТЬ И ДИФФУЗИЯ ВОДОРОДА
В СТАЛЯХ И СПЛАВАХ ПРИ ВЫСОКИХ ДАВЛЕНИЯХ
В результате длительного контакта водорода с металлом при высоких температурах и давлениях на поверхности металла происходит диссоциация газа и интенсивное насыщение поверхности до термодинамически равновесной концентрации. В условиях повышенных температур легко осуществляется диффузия водорода внутрь металла. Ускоряются процессы диссоциации и ассоциации молекул в отдельных локальных микрообъемах — полостях; в слц.-; чае всестороннего давлррця^гязя давление в jieaiflMMWCjg^MeTaji-ла I'jaBllff внеЙШш^. При одностороннам^‘д55лЙта“^55ор9ДЗ^=г1?а Ттенку сосуда К61Гцентрация газа по толщине стенки распределяется согласно закону Фика (см. рис. 10). Соответственно давление.
Рис. 30. Зависимость растворимости водорода от давления при 500°С для некоторых сталей:
I —сталь 20; 2 — 20X13; 3 — 12X18H9T; 4 — 12Х2МФБ; б — 30ХМА и 12МХ; 6 — низколегированная сталь с 0,17%С и 0,68%Ti
20
\jp, (кгс/см*)v>
^водорода в отдельных слоях металла можно определять нз урав-’нёнНЯ СиШфтСЗ "Сведения о растворимости и
"водаредииршИцаемиСти металлов приведены в фундаментальной монографии П. В. Гельда, Р. А. Рябова [91].
Для оценки склонности стали к водородной хрупкости необходимо знать концентрацию газа в металле при высоких давлениях и температурах. Для установления этих зависимостей былн проведены специальные исследования. Экспериментальные данные (рис. 30) показывают, что зависимость растворимости водорода от корня квадратного из величины давления подчиняется закону прямой линии. Установлено {30, 31], что для растворимости водорода в некоторых конструкционных сталях при высоких давлениях в первом приближении справедливо выражение:
s = KsVT. <25>
где S — концентрация растворенного водорода, см3/Ю0 г;
р — давление водорода, кгс/см2;
Кs — константа растворимости.
81
Эта зависимость еще раз Подтверждает, что водород растворя ется в железе и его сплавах в диссоциированном состоянии (поскольку известно, что при растворении водорода в молекулярной форме наблюдается прямая пропорциональность между давлением газа и его концентрацией в твердом теле).
Рис 31 Зависимость константы растворимости К г| от температуры для неко-торых сталей, сплавов и никеля 1 — 20X13 2 — 12Х2МФБ, 3 — 12МХ; 4 — ЗОХМА; 5 — XH35B3T; б — 08Х15Н19ВЗБ; 7 — 08Х15Н26В2М4Б; 8 — ХН77ТЮР; 9 — XI172М4БЮ; 10 — 10X14H14B2M2, II — 12Х18Н10Т, 12 — никель H-I; IS — ХН80ТБЮ
В работах [30, 31] показано, что закон растворимости газов в металлах, полученный ранее для давлений ниже 1,5 кгс/см2, может быть распространен на область высоких давлений в том случае, когда не происходит химического взаимодействия и растрескивания металла1.
В работах [31, 32] изучено влияние температуры на растворимость водорода в стали при иысоких давлениях. Для сталей перлитного, мартенситного, аустенитного классов, а также для никелевых сплавов, представленные на рис. 31 изобары подтверждают экспоненциальную зависимость растворимости водорода от температуры.
В табл. 24 приведены значения теплоты растворения Дл и предэкспоненциального множителя Ко Для некоторых сталей и
1 Хотя, по-ввднмому, такое взаимодействие с карбидами стали в большинстве случаев плохое. (Прим. ред.)
82
Сплавов. Зная зависимость растворимости водорода в металлах от температуры и давления можно рассчитать концентрацию водорода по уравнению
S = Кй ехр (— А Щ2 RT) У~р . (26)
Полученные зависимости показывают, что, несмотря на присутствие в ряде сталей гидридообразующих элементов, в исследо-ванном интервале температур и давлений образования водородсо-держащнх фаз не происходит, т. е. в данных условиях водород образует твердый раствор типа внедрения. Влияние легирующих элементов (см. рис. 31) на растворимость водорода в сталях одного какого-либо класса проявляется слабо. В сталях аустенитного класса и никелевых сплавах водорода растворяется примерно в четыре раза больше, чем в углеродистой стали 20, и в шесть раз больше, чем в сталях мартенситного и ферритного классов
1 а б л н ц а 24. Значение Ко и АН для некоторых сталей и сплавов
Сталь или сплав Интервал температур, °С Ко, см3/100 г А И, кал/моль
30ХМА 400—600 16,17 9600
Предыдущая << 1 .. 22 23 24 25 26 27 < 28 > 29 30 31 32 33 34 .. 52 >> Следующая

Авторские права © 2011 BooksOnChemistry. Все права защищены.
Реклама