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 " -> 4

Водородоустойчивость стали - Арчаков Ю.И.

Арчаков Ю.И. Водородоустойчивость стали — М.: Металлургия, 1978. — 161 c.
Скачать (прямая ссылка): vodorodoustoyichivoststali1978.djvu
Предыдущая << 1 .. 2 3 < 4 > 5 6 7 8 9 10 .. 52 >> Следующая

289,3 10,7 585,0 >15,0 980,3 19,7
давление, которое зависит от давления водорода над металлом. Равновесное давление метана определяли из уравнения (9)
Рен, — Рн, °С •
Активность углерода для четырех типов сталей (углеродистых, низколегированных, среднелегированных и высоколегированных) определяли при помощи циркуляционной методики изучения равновесия между смесями Н2—СН4 и твердой фазой [9].
Рнс. 2. Зависимость равновесного давления метана для углеродистой стали от температуры при давлениях водорода Л, 10, 100, 1000 кгс/см2 (цифры у кривых) '[4J
^иц, кгс/см2
10 12 14 16 18 201
10*
В работах [4—6,18] показана корреляция активности углерода в стали с ее водородоустойчивостью. В качестве критерия водо-родоустойчивости сталей выбрано равновесное давление метана, образующегося в микропорах при взаимодействии углерода с диффундирующим водородом.
Температурная зависимость равновесного давления метана для углеродистой стали при различных давлениях водорода приведена на рис. 2. Из представленных данных видно, что с понижением температуры рассчитанное давление метана в микрополостях уве-
9
личиБается, т. е. должна повышаться склонность стали к водородной коррозии. Однако как будет показано в следующем разделе, это не соответствует экспериментальным данным. В действительности, всегда необходимо учитывать кинетический фактор: наиболее благоприятные возможности обезуглероживания стали обусловливаются совокупностью термодинамическях и кинетических условий протекания реакции. Склонность стали к ^водородной коррозии нельзя определять только вшш'нйши-равновесногсгдавления метана, Ьб?азукщёпт„^'^Ик^шдастях_^1али^а' всегда ”необходимо* учитывать едче _и скорость реакции обезуглсро'жиггятптй' тГ еГ^сТторость накопления метана в мй!фо1юлое«гт^та л^Г^оЙ-этом подробнее — см. дальше).
Приведенные термодинамические расчеты показывают, что при повышенных температурах и давлениях равновесие реакции Fe3+2H2;?i3Fe+CH4 смещается в сторону образования метана и разложение цементита происходит почтя нацело, т. е. может происходить водородная коррозия стали.
На основании термодинамического анализа и данных по водо-родопроницаемости с учетом кннетикя физико-химических реакций можно полагать, что процесс обезуглероживания углеродистой стали возможен и при температурах порядка 200—230°С, но для этого необходимы очень высокие давления водорода. При сравнительно невысоких давлениях 50—600 атм скорость химической реакции очень мала и прн температурах ниже 200—230°С водородной коррозии стали по существу не наблюдается.
ИНДУКЦИОННЫИ ПЕРИОД В ПРОЦЕССЕ ОБЕЗУГЛЕРОЖИВАНИЯ СТАЛИ
При изучении процесса водородной коррозии наблюдается период запаздывания, т. е. интервал времени от момента начала контакта водорода с поверхностью металла до появления заметных признаков водородной коррозии. Время, в течение которого не происходит видимых изменений микроструктуры и механических ¦свойств металла, называется инкубационным или индукционным периодом в нроцессе обезуглероживания стали. Следует отметить, что чем ниже температура и давление водорода, тем длительнее индукционный период.
Рассмотрим влияние продолжительности выдержки образцов под всесторонним давлением водорода 100 кгс/см5 при температуре bO(J“C нгГ йзмё-нение механических свойств стали 20, содержание углерода в поверхностном слое и глубину обезуглероживания. Из представленных на рис. 3 экспериментальных данных следует, что пластические свойства стали, характеризуемые значениями относительного сужения ф и относительного удлинения б, после выдержки в течение 12 ч не изменяются по сравнению с исходными. При увеличении времени выдержки свыше 15 ч значения т]з
10
и 6 резко снижаются. Временное сопротивление разрыву св и предел текучести со,г заметно снижаются только после выдержки свыше 15 ч, причем в меньшей степени и более плавно, чем значения ip я 6. Определение 'Содержания углерода ц^вдверхностном слое и глубины обез-углероженной зоны образцов показало, что в течение 12 ч выдержки заметного обезуглероживания стали не наблюдается, после 15 ч выдержки отчетливо виден обезуглероженный слой.
Следовательно, заметная водородная коррозия стали 20 в рассматриваемых условиях начинается не сразу, а
6в,бол,кгс1нм&
да V
!\ ьо 1 ч
50 >-
°40 ' S -o'
0,3 - 30 - 1 3

0,2 - яо ' С T4>w J' 1
0,1 В - 10 , , i 1 \n
1 10 20 30 40
т.ч
спустя 12 ч после начала контакта образца стали с водородом и затем уже протекает со значительной скоростью. При этом снижение содержания углерода в стали сопровождается микроструктур ными изменениями и падением механических свойств (см. рис. 3).
Таким образом, для стали 20 в этих условиях индукционный период равен примерно 12 ч. Аналогичным образом можно определить время до начала водородной коррозии стали и при других температурах и давлениях водорода.
В литературе мало сведений о природе индукционного периода и зависимости времени до начала водородной коррозии в конструкционных сталях от температуры и давления водорода. Не изучено влияние и других факторов на продолжительность этого периода, что объясняется не только трудоемкостью проведения испытаний, но и отсутствием специального оборудования для непосредственного фиксирования индукционного периода.
Предыдущая << 1 .. 2 3 < 4 > 5 6 7 8 9 10 .. 52 >> Следующая

Авторские права © 2011 BooksOnChemistry. Все права защищены.
Реклама