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 " -> 40

Водородоустойчивость стали - Арчаков Ю.И.

Арчаков Ю.И. Водородоустойчивость стали — М.: Металлургия, 1978. — 161 c.
Скачать (прямая ссылка): vodorodoustoyichivoststali1978.djvu
Предыдущая << 1 .. 34 35 36 37 38 39 < 40 > 41 42 43 44 45 46 .. 52 >> Следующая

Из уравнений (44—48) следует, что
Q*= 2 С„/0^Ф. (50)
у я
Приняв одну из экспериментальных точек при тг=тп за базовую, находим отношение QtJQn, которое в соответствии с формулой (50) равно
QilQn = (<P//<Pn) V*tfrn • (51)
Затем строится зависимость (Qi/Qn) Vхп/хс от 1 /V?°2 (l)t, рассчитанной для каждого опыта, и на тот же график наносятся расчетные зависимости <pt/<pn для нескольких значений k*o (для этого пользуются номограммой, приведенной на рис 53).
Искомая величина k*D будет соответствовать' расчетной кривой, наилучшим образом согласующейся с опытной. Зная величи-
Рис. 54 Определение оптимальной толщины покрытия
119
ну коэффициента k*D, для любого значения критерия Фурье по номограмме (рис. 53) можно найти соответствующее значение ф, а затем определить kc по формуле:
kc ~ (Q*IQi) 1/ф< • (52)
Зная kc и й*п, можно рассчитать любой из трех критериев газонасыщения (k*c, kb, kQ).
Поясним вышеизложенное численным примером.
Металлическая стейка толщиной 1 см, обдуваемая с внешней стороны газовым потоком, должна обеспечивать защиту от проникновения газа к элементам конструкции, примыкающим к внутренней поверхности стенки, за время эксплуатации устройства 500 ч. Коэффициент диффузии газовых примесей в металле в условиях эксплуатации D2~ 10~7 см2/с. Приближенная оценка показывает, что при отсутствии защитного покрытия газ проникает к внутренней поверхности стенки примерно через 200 ч.
Испытания материала стенки с покрытием толщиной /=50 мкм в условиях, близких к эксплуатационным, дали результаты, приведенные в табл. 33.
Таблица 33. Количество вещества, продиффундировавшего в основной металл, при толщине покрытия 5-10-3 см
Номер опыта V ч Qj (относительные единицы)
чу Fos (О,
1 2 0,095 0,2
2 3 0„17 0,15
3 15 0,33 0„12
4 10 0,67 0,083
5 20 1,0 0,06
6* 20 2,0 —
* Без покрытия._
Требуется оценить толщину покрытия, необходимую для предотвращения попадания газовых примесей к внутренней поверхности стенки при работе конструкции в защищенных условиях в течение 500 ч. Построив график зависимости отношения (Q//Q&) У^/т,-и расчетных отношений tpt/tps Для k*D = Ю, 20, 30, 50 и 100 от соответствующих значений критерия Фурье, находим, что опытные точки лучше всего располагаются около расчетной кривой при ?*г. = 30 (рис. 55).
По формуле (52), используя данные для т=20 ч, определим kc = 1,6. Поскольку точки с координатами ifec = 1,6 и fe*c=30 расположены выше пунктирной линии (см. рис. 50), для определения толщины покрытия можно воспользоваться формулой (43) Предгарителы'о по номограмме (см. рис. 50) устанавливаем, что полная защита от газонасыщения достигается при значении i/Vfos (0=0,6. Известно, что глубина проникновения газа .в по. лубесконечное тело определяется по формуле:
6 = 3,64 (53)
120
и составляет при т=500 ч примерно 1,6 см. Следовательно, для того, чюбы глубина проникновения Ь была менее 1 см, kb должнс быть не более 0,63. Подставляя полученные значения в формулу (43), получим, l/YFo2 (/),2>0,08; искомая толщина покрытия /^0,08 см.
Разумеется рассмотренная математическая модель не учитывает всего многообразия процессов, протекающих в реальных условиях в системе среда — покрытие — основа и влияющих на эффективность применения покрытий. В частности, не учитывается взаимодействие покрытия со средой и основой влияния структурных изменений в материале покрытия и основой, влияние структурны^ j нетика достижения равновесного^ • состояния на поверхности раздела покрытие — среда, анизотропия диффузии в материала^ основы и покрытия и т. п.
Тем не менее ориентировочные расчеты, основанные на ряде \п-рощений, позволяют сократить число - экспериментов для выявления наиболее эффективных параметров покрытий Такого рода оценка может оказаться полезной даже в случае заметного влияния указанных выше факто-торов, если известно хотя бы только направление их действия.
Таким образом, приведенные аналитические зависимости и вспомогательные графики помогают выбрать для исследования наиболее перспективные композиции покрытий н позволяют ориентировочно оценить эффективность их применения.
Определение
отношения Номера
кривых те же, что и на рис 49
Кр по опытным данным
СТАЦИОНАРНЫЙ ПОТОК
При эксплуатации оборудования в химической и нефтеперерабатывающей промышленности металл часто подвергается воздействию стационарного потока водорода. В таких случаях на практике широко применяют двухслойные стали с защитным слоем из сталей 08X13 и 12Х18Н10Т. В работах [26, 27, 141] показано, что при температурах выше 300° через стенки аппаратов из этих сталей, а также из углеродистых и низколегированных происходит интенсивная диффузия водорода; при температурах выше 300°С и давлениях водорода 50—600 кгс/см2 достаточно быстро устанавливается стационарный поток газа.
5 Зак. 494
121
Плакирующий слой из нержавеющей стали будет являться защитным для основного металла или во много раз снижать агрессивное воздействие водорода на основной металл только тогда, когда постоянная водородопро-ницаемости плакирующего металла во много раз меньше, чем основного» В этом случае значительно уменьшается концентрация диффундирующего газа на границе покрытие — основа.
Предыдущая << 1 .. 34 35 36 37 38 39 < 40 > 41 42 43 44 45 46 .. 52 >> Следующая

Авторские права © 2011 BooksOnChemistry. Все права защищены.
Реклама