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
Сидельковская Ф.П. "Химия N-вннилпирролидона и его полимеров" ()

Сеидов Н.М. "Новые синтетические каучуки на основе этилена и олефинов" (Высокомолекулярная химия)

Райт П. "Полиуретановые эластомеры" (Высокомолекулярная химия)

Попова Л.А. "Производство карбамидного утеплителя заливочного типа" (Высокомолекулярная химия)

Поляков А.В "Полиэтилен высокого давления. Научно-технические основы промышленного синтеза" (Высокомолекулярная химия)
Книги по химии
booksonchemistry.com -> Добавить материалы на сайт -> Металлургия -> Бородулин Г.М. -> "Нержавеющая сталь" -> 18

Нержавеющая сталь - Бородулин Г.М.

Бородулин Г.М., Мишкевич Е.И. Нержавеющая сталь — Изд-во «Металлургия», 1973. — 319 c.
Скачать (прямая ссылка): stal.djvu
Предыдущая << 1 .. 12 13 14 15 16 17 < 18 > 19 20 21 22 23 24 .. 109 >> Следующая

Избыток кислорода Ь = Д[0], необходимый для окисления углерода, определяется по уравнению:
[С] [С] /с;
По литературным данным, величина Ъ колеблется от 0,0193 до 0,003. Фактический расход кислорода зависит от содержания углерода в металле, так как коэффициент избытка кислорода прямо связан с содержанием углерода:
Оф = _^?_ = = 0,093 (1 + ¦
Ктб Кизб V [С]
Величина а в условиях электроплавки зависит от количества шлака и других факторов и обычно составляет 0,008—0,012%. \
Окисление элементов при выплавке нержавеющей стали методом переплава отходов.
Механизм окисления хромистой стали по существу не отличается от механизма окисления при продувке углеродистых сталей, однако основным продуктом окисления металла в данном случае будет не РеО, а СгО, Сг304
57
и РеСг2С>4 (в зависимости от содержания хрома в стали). Кроме того, произведение концентраций углерода и кислорода при выделении СО здесь значительно выше, так как в присутствии хрома коэффициенты активности как углерода, так и кислорода снижаются. Уже при температуре 1700° С и 5% Сг величина произведения [С] [О] возрастает в два раза и составляет 0,00436.
Наконец, при продувке нержавеющей стали важную роль приобретает скорость переноса углерода. С приближением к равновесию между хромом н углеродом относительные скорости окисления хрома и углерода становятся совершенно различными и окисление хрома возрастает. Для изменения этого необходимо повысить температуру или понизить давление СО с помощью вакуумной обработки или разбавления инертным газом.
Рассмотрим физико-химические основы процессов, протекающих при окислении хромистой стали. Как известно, современные методы производства этой стали базируются на сложном процессе избирательного окисления углерода в присутствии хрома при очень высоких температурах. Реакция окисления хрома более экзотер-мична, чем реакция окисления углерода. Термохимические расчеты [27] показывают, что при окислении кислородом 1% Сг температура ванны повышается примерно на 100 град. Следовательно, окисление хрома при высокой температуре протекает менее полно.
Как показали Д. С. Хилти и др. [33], некоторые окислы хрома растворимы в железо-хромитовых расплавах. Минимум на кривых растворимости свидетельствует о заметном влиянии хрома на коэффициент активности кислорода. Аналогичное влияние было отмечено при изучении равновесия железо-хромитовых расплавов с парово-дородными смесями. С помощью равновесных данных можно рассчитать изменение свободной энергии результирующих реакций:
реСг204(тв) = Реж + 2[Сг] +4 [О], АР° = 232200 — 99,\Т, Сг304(тв) = 3[Сг] +4 [О], ДР° = 244800— ЮЭ.бГ.
58
Из этих уравнений находим константу равновесия: 1/2 гс ^, ¦ 12690
lg [Сг]1" [foO] = lg [Сг]з/4 [fQ0] =
т 13380
+ 5,41(0-9 о/о Сг); + 5,99 (выше 9% Сг),
Равновесные концентрации кислорода в железо-хромовых расплавах с низким содержанием хрома приведены на рис. 12. Хром так-
0,2
0J uja
U,0U
0,02
0,01
g 0,006
5v« 0,002 ч> 0,001


'0 _
s "о


11 I III I III I
0.1
',о
ЩОСк'А
Рис. 12. Влияние хрома на содержание кислорода и его активность в расплавах железо — хром при 1600° С (1873° К)
же снижает коэффициент активности углерода. Так, по данным А. Г. Журжа1, эта зависимость в жидком железе выражается соотношением:
№ = -0,027 №
Расчетные минимальные значения произведения [С] [О] в присутствии хрома по данным Д. Чипмана и Д. Эллиота [34] представлены в табл. 6.
Наличие других элементов также оказывает определенное влияние на произведение [С] [О], но оно заметно меньше, чем хрома. Этот вопрос рассмотрен ниже.
Присутствие хрома наряду с увеличением концентрации кислорода, необходимой для обезуглероживания, приводит к уменьшению количества кислорода, которое может раствориться в ванне. Растворимость кислорода в железохромовых сплавах ограничивается выпадением оксидных фаз. Д. С. Хилти с сотрудниками [33] показали, что оксидными фазами, находящимися в равновесии с расплавом железо — хром — кислород при 600° С, являются: 1) хромит при 0,06—3,0% Сг; 2) искаженная шпинель при 3—9% Сг; 3) твердый раствор Сг304, в котором присутствует некоторое количество окиси железа при более высоком содержании хрома.
Предполагается, что все три фазы имеют переменный состав, соответствующий формуле РежСг3_ж04. Состав жидких расплавов, находящихся в равновесии с этими твердыми фазами, по данным Д. С. Хилти, приведен на
Журж А. Г. Автореферат диссертации, Москва, 1965.
59
Таблица 6
Значения произведения [С] [О]-103 в хромистых сталях при равновесном давлении СО = 0,1 Мн/м2 (1 ат)
Содержание хрома, % • Температура, с с
1600 1700 1800 1900
0 ; ,86 2,00 2,18 2,32 2,45
1 2,15 2,30 2,50 2,65 2,82
2 2,45 2,63 2,87 3,05 3,22
5 3,72 4,00 4,36 4,64 4,90
10 7,40 8,0 8,7 9,2 9,8
15 13,3 14,2 15,5 16,6 17,5
20 23 25 27 29 31
рис. 13. На основании этих данных трехфазное равновесие металл — окисел — газ можно представить следующим образом:
Ре, Сгз-,04 + 4Н2 = х?е + (3 - х) [Сг] + 4Н20.
Близость раствора хрома в железе к идеальному позволяет считать активности пропорциональными концентрациям, тогда
Предыдущая << 1 .. 12 13 14 15 16 17 < 18 > 19 20 21 22 23 24 .. 109 >> Следующая

Авторские права © 2011 BooksOnChemistry. Все права защищены.
Реклама