Ефект на водород върху стоманени свойства

1. При хидриране на металургични процеси

Един ефективен метод за намаляване на концентрацията на водород в стомана - вакуум лечение на течна стомана в кофата или преливане от един черпак в друга, или на плесен. В освобождаването на вакуум от водород и азот разтваря в стоманата се среща много бързо, поради намаляване на тяхната разтворимост. Когато евакуация на металния поток и създаването на достатъчен вакуум може да се намали концентрацията на водород в разтопена стомана до 2 cm 3/100 г

Количеството на водород в стоманата се намалява значително по време на втвърдяване. Част от водород по този начин освобождава под формата на мехурчета, създаване на порьозност. Най-често това се случва в барове хром стомана. Отливките порьозността могат да се провеждат независимо от стомана състав.

Влияние на водорода, съдържаща се в стопената стомана, физичните свойства на твърдото вещество стават малки.

Слитъците и валцувани в разлика заготовки водород концентрация между вътрешността и областите на детайла повърхност зависи от средното съдържание на водород цялото напречно сечение: голямо средно съдържание съответства на по-голям градиент в радиална посока на концентрацията.

Като плаваща цъфтеж на по-малки профили съдържание водород е значително намалени и в повечето случаи не надвишава 3 cm 3/100 г, но след първата разрив градиент от неговите увеличава концентрация (относително малка загуба на водород със значително намаляване в диаметър) и след това отново намалява поради десорбция на водород.

Неравномерното разпределение на водород в заготовки секцията не може да обясни или премахване на част от водорода от повърхностните зони на заготовката, или неговата преразпределение след кристализация слитък [83], или дифузионни процеси. срещащи се в обема на твърд метал, тъй като температурната разлика през напречното сечение на блок е много ниска и дори продължителен равномерно разпределение на топлинна обработка не се постига.

Разделяне на водород очевидно се случва по време на втвърдяване на стоманената лента, поради различна разтворимост в течна и твърда стомана. В този случай на течния метал, обогатен с водород и следователно обема метал, втвърдяване на втория (главата и аксиална част на блока) той съдържа повече. Въпреки това, в процеса на кристализация едновременно с разпространението на водород в аксиална и главата част на блока се отстранява количество водород в атмосферата, и средното съдържание на водород цъфтеж става намали неговото съдържание в течната стомана по време на леене.

За по-пълно отстраняване на възможни водородни валцувани: изковки и прилага специална топлинна обработка - ниско отгряване стомана. Скоростта на отделянето на водород от твърд метал се определя от коефициента на дифузия и разтворимостта на водород в метала. И двете от тези стойности се намаляват с температурата, обаче, тъй като разтворимостта на водород в аустенит е по-голяма и коефициента на дифузия е по-малко от аустенит продукти на разпадане, оптимално отгряване

2. СТОМАНЕНИ хидрогениране в среда, съдържаща водород при висока температура и налягане

Висока температура стомана хидрогениране се наблюдава не само в процеса на топене и преразпределение, но също когато са третирани топлина, а дори и по време на операцията на стоманени части, когато металът е дълго при повишени температури в среда, съдържаща водород, особено ако средата се под налягане. Проникване в стоманата при горните условия, водород води до намаляване на неговата еластичност и якост на пълзене и често да крехко разрушаване. Значимостта на този проблем става ясно, когато се разглежда необходимостта от стомана с апарат за синтез на амоняк, производството на синтетични течни горива и други.

процес за хидрогениране на стоманата при високи температури и налягания може да се раздели на три етапа: 1) абсорбира водород сегрегацията; 2) decarburization; 3) крекинг ή подуване стомана.

Механизмът на абсорбцията на водород в сравнение с стомана водород чист абсорбцията на желязо се усложнява от присъствието на въглеродна стомана, се привежда във взаимодействие с водород при достатъчно висока температура.

Дисоциират водород среда, адсорбира на повърхността стомана се йонизира и протон прониква в стоманата въглеродния нагрява, дифузна във вътрешността си главно чрез феритни кристалната решетка (подобно на чисто желязо поглъщане на водород), и сегрегира в колекторите, разположени главно в границите на зърното. Въпреки това, разпространението на водород чрез кристали цементит при повишени температури неизбежно води до хидрогениране реакция цементит на

Fe3 + C 4Н + + 4е - 3Fe + СН4. (1)

Така в първия етап на хидрогениране (адсорбция) веднага, подадена във втората (decarburization).

Молекулярен водород, разделени в микрокухините, също могат да участват в реакцията на хидрогениране, но в малко по-висок разход на енергия:

3. хидрогениране чрез термично третиране

При определени условия, чрез термична обработка хидрогениране: може да доведе до намаляване на силата не се възстанови дори отвръщане. Такива navodorozhivaiiyu допринесат за намаляване на атмосфера, в присъствието на влага; (Действат като катализатор), присъствието на атомен водород, което се случва, когато охлаждане във вода и бързото охлаждане, се намесва водород десорбция пермеат вече в стоманата.

4. хидрогениране ЗАВАРЯВАНЕ

Дори по време на развитието на електродъгово заваряване, се наблюдава, че зоната на термично влияние става чуплива и пукнатини в тях; но относително скоро (от 1940 г.) на заваръчния процес са започнали да изследват по-дълбоко. Сега една от причините за пукнатините се смята за термично засегнати хидрогениране.

При заваряване на стомана за възникват условия на хидрогениране заварка метал и основен метал са в атмосферата на дъгата заваряване е водород лесно дифундира в стоманата при висока температура процес.

Източникът на хидриране при заваряване, както е показано от експерименти [275], и кристализацията е хигроскопична влага, съдържаща се в електрода покрития и потоци, както и ръжда влага на ръбове заварени повърхности.

Електрически характерни за висока скорост на охлаждане на метала заварка и засегнати топлина материал, поради наличието на големи маси от съседния, не нагрява по време на заваряване метал.

5. При хидриране електролитни процеси

Електролитен стомана хидрогениране може да се осъществи под влиянието на електролити в потопен метал в тях, както в катодна поляризация на източника на външно захранване, и без него. Технологичните процеси, които се основават на действието на киселини или алкални разтвори за метал са обезмасляване, ецване, ецване и галванично. В допълнение, електролитни хидриране се извършва в производствена среда в работата на определени части в корозивна среда, и особено в катодна защита.

Обезмасляване се провежда обикновено ιβ алкални бани често по време на катодна поляризация на стоманата от източник на външен ток. като електролит често се използва сода каустик, сода, поташ. Обезмасляване се провежда при стайна температура или с горещи алкални разтвори (70-80 ° С).

Ецване - кратко ецване на стомана в разредени разтвори на сярна и солна киселина. Този процес обикновено се прилага преди да се засеят.

Офорт се използва за промяна на външния вид на металната повърхност или за отстраняване на оксиди, както и преди запояване и консерви. Офорт се извършва главно в воден разтвор на сярна или солна киселина, понякога три поляризация стомана от източник на текущата.

Тези видове процес лечение метал причинява освобождаването на водородните йони в катодна сайтовете на метал. В случай на катодната поляризация цялата повърхност на катода и стоманата се подлага navodorozhivapiyu; поляризация в отсъствие на източник на текущата, но в присъствието на водород деполяризация настъпва след хидрогениране метални сегменти с по-положителен потенциал електрод, т.е.. е. в катод повърхностни части, докато частите изложени анодна метал разтваряне.