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" -> 24

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 .. 18 19 20 21 22 23 < 24 > 25 26 27 28 29 30 .. 109 >> Следующая

2. Осадочное раскисление металла сразу после продувки кислородом сплавами кремния (а также марган-
76
на, алюминия и кальция) для связывания кислорода металла в прочные окислы и создания условий для более полного раскисления шлака.
3. Диффузионное раскисление шлака порошками сплавов кремния до ввода основной части феррохрома при активном перемешивании шлака с сохранением его повышенной основности. Наиболее эффективно при этом вынесение процессов восстановления в специальный агрегат.
3. ЛЕГИРОВАНИЕ МЕТАЛЛА
Плавка нержавеющих сталей сопровождается большими присадками различных ферросплавов. Во время легирования в жидкой стали протекает сложный физико-химический процесс, состоящий из нагрева и расплавления ферросплавов, растворения элементов в металле, взаимодействия легирующих с кислородом, азотом и серой металла и шлака в условиях изменения температуры системы. При обычных температурах сталеплавильного процесса элементы, содержащиеся в стали в качестве примесей или вводимые для легирования и раскисления, растворяются в чистом железе в различной степени: полностью растворяются А1, Си, Мп, №, Со, Бі, ЭЬ, Ті, Сг, 2х, В; частично V, Мо, XV, Бп, Рі, С, Б, Р, О, Н, N. Аэ, Бе; мало растворяются РЬ, А§, Ві, Ыа, Ьі, Са, М.°, Іп, Сс1.
Растворимость в жидком железе никеля, кобальта, марганца и хрома, имеющих близкие значения атомного радиуса, подчиняется закону Рауля для идеальных растворов, согласно которому активность растворенного вещества равна его молярной доле. При малой весовой концентрации молярная доля растворенного вещества выражается уравнением:
ы _ \%х] Мр * " 100МХ '
где Мх — молярная доля растворенного вещества;
\%х\— концентрация растворенного вещества,
%;
Мх, Мр—молекулярная (или атомная) масса растворенного вещества и растворителя. При растворении вещества увеличивается его энтропия и уменьшается свободная энергия: АР» = >— Р> = — 4,5757 1ё а = — 4,5757і ^ N =
В. X. Хаи [50] рассчитал изменение свободной энергии на 1 г-атом при растворении жидких никеля, марганца, кобальта в жидком железе в концентрациях [х] — = 1% по массе и Мр=55,85. Тогда для никеля Мх= = 58,69, Д7°=—38,5 7 дж/г-атом (—9,21 Т кал/г-атом);
для марганца Мх=54,93, ДР=—38,1 Т дж/г-атом (—9,11 Т кал/г-атом);
для кобальта Мх~ 58,91, ДР = —38,7 7 дж/г-атом (—9,26 Т кал/г-атом);
для хрома Мх — 52,0, АР = —37,6 Т дж/г-атом (—9,01 Т кал/г-атом).
Для подсчета АР при растворении твердых элементов нужно прибавить увеличение свободной энергии при плавлении. Для этого рассчитаем увеличение энтропии хрома [теплота плавления Д<7= 18300 дж/г-атом (4350 кал/г-атом), температура плавления 2070° К]:
А5 = — = 8,8дж/г-атом.-град[2,\ кал:(г-атом-град)],
Д/Гсг(ж, = 18300 — 8>8 Т дж г-атом (4350 — 2,1 Т кал/г-атом).
Для реакции: СгТЕ=[Сг], где Сгтв — твердый хром; [Сг] —хром в жидком растворе
АР = 18300 — 8,87 — 37,6 7 = 18300 — 46,4 7.
Аналогичным образом можно рассчитать уравнение для других элементов с полной растворимостью в жидком железе. Для металлов с неполной растворимостью подобные уравнения будут менее точны.
Как известно, кремний, алюминий, титан, цирконий и бор образуют химические соединения с железом. Это приводит к отрицательному отклонению от закона Рауля.
Для неидеальных растворов, подчиняющихся закону Генри, разность между свободной энергией 1 г-атом элемента, растворенного в жидкой стали при концентрации 1% по массе, и свободной энергией того же вещества в чистом виде, находящегося в жидком состоянии, равна: Д7 = — 4,5751&а = — 4,5757 \&(уЩ) =
= — 4,575 71ё
0,5585 ц0М
X
где уИх — атомная масса растворенного в стали вещества;
78
г]0—молярная доля растворенного вещества в предельном растворе;
7° = —--истинный коэффициент активности расг-
п
воренного вещества для той области растворов, в которой соблюдается закон Генри. С кремнием и алюминием жидкая сталь, по-видимо-у, образует регулярный раствор. С учетом того, что ко-ффициент активности кремния в жидкой стали равен ° = 0,0077, а алюминий частично соединяется с азотом, Б. X. Хан [51] вывел уравнение для расчета приращения свободной энергии этих элементов при растворении их в жидком железе в концентрации, равной 1 % по массе: Д/?о,= —18100—7,77 7; Д7«, =—26700—7,7 7.
Для расчета количества тепла, требуемого для усвоения жидким металлом твердых ферросплавов, или величины падения температуры металла используем следующую методику: тепло, необходимое для нагрева ферросплавов:
<Эо.нц = ? \СТ (4Л — 4) + Спл + С* (4т — 4л)].
где §—масса ферросплавов, кг;
ст — теплоемкость твердого ферросплава, дж/
/{кг-град) [кал/(кг-град)]; 4Л — температура плавления ферросплава, °С; 4—начальная температура ферросплава, °С; <ЭПЛ — теплота плавления ферросплава, дж/кг (кал/кг);
сж—теплоемкость ферросплава в жидком состоянии, дж/(кг-град) [кал/(кг-град)]; tcт— температура жидкой стали. Исходные данные для расчета приведены в табл. 9. Растворение расплавленного хрома и марганца из сплавов в жидкой стали происходит без изменения теплосодержания системы. Силицид железа РеБ! в виде 45%-ного ферросилиция также растворяется без поглощения или выделения тепла. В связи с некоторым окислением этих элементов при легировании стали происходит выделение тепла, которое может быть учтено по тепловым эффектам реакций:
Предыдущая << 1 .. 18 19 20 21 22 23 < 24 > 25 26 27 28 29 30 .. 109 >> Следующая

Авторские права © 2011 BooksOnChemistry. Все права защищены.
Реклама