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 " -> 9

Водородоустойчивость стали - Арчаков Ю.И.

Арчаков Ю.И. Водородоустойчивость стали — М.: Металлургия, 1978. — 161 c.
Скачать (прямая ссылка): vodorodoustoyichivoststali1978.djvu
Предыдущая << 1 .. 3 4 5 6 7 8 < 9 > 10 11 12 13 14 15 .. 52 >> Следующая

А/ = /Са<тЭ) (24)
*
где Ка—постоянная;
Св — эквивалентное напряжение в стенке трубчатых образцов, рассчитанное по формуле Га-долина — Ляме [44].
Таким образом, <с увеличением толщины стенки труб и ростом тангенциальных растягивающих напряжений обезуглероживание стали ускоряется.
Для выяснения раздельного влияния этих факторов, были проведены исследования на образцах диаметром 50 мм и толщиной 5 мм, жестко закрепленных между двумя фланцами так, что рабочая часть имела длину 30 мм. С одной стороны, создавалось постоянное давление водорода 200 кгс/см2, а с другой — давление азота от 200 до 430 кгс/см2. Благодаря избыточному давлению азота пластинка прогибалась, и на ее поверхности, соприкасающейся с водородом, возникали растягивающие напряжения. После выдержки образцов в одинаковых условиях, но при разном уровне напряжений определяли глубину обезуглероживания. Подробное описание методики исследования приведено в работе [41].
23
Полученные экспериментальные данные позволяют выяснить зависимость глубины обезуглероженного слоя ДI от напряжения на поверхности образца в условиях объемного и плосконапряженного состояния.
Значения глубины обезуглероженного слоя для центральной точки образцов, полученные при расчетных величинах рИзб (N2) и соответствующие им приведенные напряжения, рассчитанные по II, III и IV теориям прочности, даны в табл. 4.
Таблица 4. Глубина А1 обезуглероживания* сталей 20 и 40 по центру образцов и соответствующие значения приведенных напряжений 0др в зависимости от избыточного • давления ризон* азота (f=500°C; pHj=200 кгс/см2; т=24 ч)
*избN,’ КГС*СМ* °пр’ кгс/см* А 1, ММ
% (И) Спр (III) °пр (IV) сталь 20 сталь 40
0 0 0 0 1,73 1,10
50 1,53 2,47 2,48 1,90 —
60 1,87 2,97 2,98 — 1,57
100 3,06 4,95 4,97 2,70 —
130 3,98 6,44 6,46 — 2,36
150 4,59 7,33 7,35 3,60 —
200 6,13 9,90 9,95 4,00 3,25
230 7,05 11,38 11,42 4,20 —
* Каждое значение — среднее из трех опытов.
Видно, что с ростом^приложенных напряжений коррозионное воздействие водорода усиливается.
Из сопоставления расчетных Ощ>=/(р) и экспериментальных Д/=ф(р) кривых (рис. 14) следует, что наибольшее соответствие между характером изменения А/ и сГпр по диаметру образца наблюдается в том случае, если последнее рассчитывается по II теории прочности (кривая 3). Исключение составляют точки, удаленные от центра образца на расстояние 14 и 15 мм, где ход кривой 3 изменяется вследствие резкого увеличения местных сжимающих напряжений, возникающих в результате жесткого защемления образца по окружности.
Результаты исследований по кинетике обезуглероживания стали 20 показывают, что с некоторого значения напряжений обезуглероживание резко ускоряется
24
При обезуглероживании в области упругой деформации (см. рис. 8, сплошные линии) наблюдается практически одинаковый наклон кривых интенсивности обезуглероживания к оси абсцисс. Обезуглероживание стали резко ускоряется при давлениях водорода внутри труб, вызывающих пластическую деформацию металла (см. рис. 8, штриховые линии), что объясняется, по-видимому, ускорением всех диффузионных процессов при пластической деформации.
Наблюдаемые явления можно объяснить также тем, что увеличение приложенного напряжения ускоряет физико-химические процессы на границе металл — газ, а
6пр, кгс/т*
Рис 14 Изменение приведенных напряжений Опр (а) и глубины обезуглероженного слоя АI (б) вдоль радиуса пластинки Р (t=
—500°С, 1=24 ч, Р
Н2
=200 кгс/
/см2) /—с 2 — о
пр (III) пр (IV)
з — в ,?1>; 4 — а, ; 5 —о пр (II) t г
1 4 6 в 10 12 14
(7, ММ
также внутри металла. Участки металла с повышенными напряжениями имеют более высокое содержание водорода, так как водород обычно скапливается в микрообластях, в которых действуют максимальные растягивающие напряжения, что характерно для условий объ-емно-напряженного состояния. Напряженное состояние в поверхностных слоях металла ускоряет коррозионное растрескивание. Это подтверждается экспериментальными ,и расчетными данными, приведенными на рис. 12: уменьшение толщины стенки трубчатого образца приводит к _увеличению тангенциальных растягивающих на-пряжении, и равновесие реакции в этих условиях сдвигается в сторШУ оолёё~ низких критических давлений, что приводит к росту Д/. " "
25
Таким образом, при работе оборудования и деталей в условиях высокого давления в среде водорода при повышенной температуре необходимо учитывать возможность ускорения коррозионных процессов и растрескивания стали по границам зерен вследствие воздействия внутренних напряжений в металле.
ВЛИЯНИЕ СОДЕРЖАНИЯ УГЛЕРОДА
В литературе [34, 45] имеются противоречивые сведения о влиянии содержания углерода в стали на скорость ее обезуглероживания. В связи с этим были' проведены исследования1 на трубчатых образцах из доэвтектоидных сталей с содержанием 0,1; 0,17; 0,3; и 0,48% С при давлении водорода от 100 до 380 кгс/см2 и температуре 525°С по уточнению влияния содержания углерода на скорость обезуглероживания стали. Полученные результаты представлены в табл. 5.
Таблица 5. Влияние содержания углерода на глубину обезуглероживания АI стали (рн> =100 кгс/см2, /=525°С, т=200 ч)
Предыдущая << 1 .. 3 4 5 6 7 8 < 9 > 10 11 12 13 14 15 .. 52 >> Следующая

Авторские права © 2011 BooksOnChemistry. Все права защищены.
Реклама