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 " -> 41

Водородоустойчивость стали - Арчаков Ю.И.

Арчаков Ю.И. Водородоустойчивость стали — М.: Металлургия, 1978. — 161 c.
Скачать (прямая ссылка): vodorodoustoyichivoststali1978.djvu
Предыдущая << 1 .. 35 36 37 38 39 40 < 41 > 42 43 44 45 46 47 .. 52 >> Следующая

Однако и при достаточной для удаления углерода температуре и концентрации газа на границе соединения металлов декарбонизация может и не произойти. Это наблюдается в том случае, когда защитный слой препятствует отводу продуктов реакции (в основном метана). Поэтому образование в первые моменты продуктов реакции (главным образом по границам зерен, в микро- и макродефектах металла) приведет к затуханию процесса обезуглероживания (образование метана резко снижает константу скорости процесса). И только при очень больших концентрациях водорода на границе раздела возможно возникновение высоких давлений метана и водорода в порах и дефектах переходного слоя, приводящих к деформации и разрушению плакирующего слоя.
Впервые исследования по проницаемости водорода через биметаллы были проведены П. С. Перминовым [136]. Однако выражение для расчета давления водорода на границе металлов не дает возможности рассчитать максимальную концентрацию водорода на границе покрытие — основа. В связи с этим нами был проведен анализ оценки эффективности покрытий в случае стационарного потока водорода через металлы [137—139, 141].
Рассмотрим возможность применения диффузионных закономерностей к водородопроницаемосги двухслойных металлов. Согласно полученным данным [26, 28— 31], в результате пройикновения и растворения водорода в сталях 20, 12МХ, 08X13, 12Х18Н10Т гидриды не образуются. Равновесная концентрация водорода в них сравнительно невелика, за исключением стали 12Х18Н10Т. Следовательно, диффузионные закономерности применимы к рассматриваемым двухслойным композициям.
При оценке эффективности покрытий для защиты сталей от воздействия технического водорода целесообразно использовать не коэффициенты диффузии и концентрации, а постоянные водородопроницаемости и эффективные давления водорода.
122
Известно, что водородопроницаемоеть стали пропорциональна корню квадратному из давления и обратно пропорциональна толщине образца. Поток водорода через металлы и сплавы удовлетворительно описывается уравнениием Ричардсона [140]:
М = Км-~ ?h ехр (- b/Т) рч°, (54)
где М — поток газа, см3;
F — площадь поверхности, см2; т — время, ч;
/ — толщина образца, мм;
Т — температура, К; р — давление газа, кгс/см2;
/См и b — константы.
При постоянной температуре уравнение (54) принимает вид:
M = V0-^ph, (55)
где Ко — постоянная водородопроницаемости см3/см2Х Хмм-1 ч (кгс/см2)-1/2, т. е. количество газа, проходящего через единицу площади на 1 мм толщины образца за единицу времени при перепаде давления по обе стороны образца 1 кгс/см2.
Для определения степени защиты основного слоя от водородной коррозии необходимо знать эффективное давление водорода на границе раздела металлов. Если известны температура и давление водорода, то можно оценить водородоустойчивость углеродистых и низколегированных сталей, являющихся основным металлом в двухслойных сталях.
Для вывода соответствующего уравнения, определяющего давление водорода на границе перехода от одного металла к другому, сделаем допущение, что при воздействии водорода на двухслойный металл необратимых процессов (обезуглероживания и др.) не происходит, и устанавливается стационарный поток газа через стенку.
При определенных концентрациях водорода с обеих сторон плоского образца скорость потока или скорость проникновения (V, <см3/см2-ч) определяется как поток га-
5* Зак 494
123
за через единичную площадку образца толщиной t в единицу времени:
V = (56)
F ¦г I
где р\ и р2 — давление газа у поверхностей входа и выхода. На рис. 56 представлены металлы I и II, имеющие соответственно толщины 1\ и /2. Рассмотрим возможные случаи водородопроницаемости через двухслойный металл, основной и плакирующий слои которого имеют одинаковую толщину. Предположим, что весь двухслойный металл находится под односторонним давлением водорода. Тогда на поверхности контакта водорода с покрытием будет равновесная концентрация Сн, соответствующая данной температуре и давлению р\. Изменение эффективного давления и соответствующей концентрации водорода по толщине металла представлено на рис. 56 кривыми 1—3.
Когда постоянная водородопроницаемости У о, >Fos концентрация диффундирующего (водорода по глубине металла изменяется но кривой 1, при Vot =Уо2 по кривой 2 и при по кривой 3. Таким образом, при разных постоянных шодородонроницаемости через отдельные составляющие двухслойного металла одинаковой толщины концентрация водорода на границе раздела металлов будет различна.
На практике применяют биметаллы, у которых скорость диффузии газов через плакирующий слой намного ниже, чем через основной металл. Благодаря этому эффективное давление водорода в зоне соединения металлов значительно меньше, чем на поверхности контакта газа с плакирующим слоем.
Обозначим давление у поверхности двухслойного металла (см. рис. 56) со стороны плакирующего слоя через рь давление на границе соединений металлов / и II— Рг и давление у поверхности выхода газа из металла II —рг.
Рис 56 Изменение концентрации водорода У Р) в Двухслойном металле при толщине
Предыдущая << 1 .. 35 36 37 38 39 40 < 41 > 42 43 44 45 46 47 .. 52 >> Следующая

Авторские права © 2011 BooksOnChemistry. Все права защищены.
Реклама