Cтраница 2
Наиболее отчетливо процесс обезуглероживания металла кромки выявлен при резке стали, нагретой до 1000 С. [16]
После окончания процесса обезуглероживания печь отключают и делают выдержку без разгерметизации до достижения температуры 500 С, после этого в печь впускают воздух, открывают крышки и заменяют тележку. На 1 т низкоуглеродистого феррохрома расходуют 1060 кг феррохрома и 9720 МДж ( 2700 кВт - ч) электроэнергии. [17]
Энергия активации процесса обезуглероживания составляет 77 9 - 78 5 кДж / моль, энергия активации диффузии углерода в железе близка к ней ( 80 - 81 кДж / моль), а энергия активации процесса коагуляции карбидной фазы при температуре более 670 К ( 400 С) составляет 75 5 кДж / моль. При этом в начальной стадии реакции образуется не метан, а непредельные углеводороды типа СН, способные ввиду малых размеров свободно перемещаться по субграницам с выходом к границам зерен. Здесь в присутствии избытка водорода и образуется метан, диффузия которого в металле невозможна и давление которого достигает тысяч и десятков тысяч мегапаскалеи. [18]
Всплывание пузырьков завершает процесс обезуглероживания. Оно выполняет при этом ряд весьма важных функций. [19]
Полученные результаты подтверждают процесс обезуглероживания в поверхностных слоях металла днищ. [20]
При низком давлении процесс обезуглероживания, очевидно, невозможен. Он будет протекать только на поверхности стали ( при повышенных температурах) благодаря диффузии углерода из ее внутренних слоев с отводом образующегося метана в окружающую среду. Поскольку поверхностное обезуглероживание приводит к уменьшению содержания углерода в стали, водородная атака, вызывающая глубинное обезуглероживание, является конкурирующим процессом, требующим поставки углерода к внутренним микро - и макрополостям металла. Существенное ухудшение практически всех прочностных характеристик углеродистой стали связано именно с ее внутренним обезуглероживанием при интенсивном необратимом водородном охруп-чивании и потерей межкристаллитной прочности. [21]
Одна из особенностей процесса обезуглероживания состоит в том, что образование таких пузырей в объеме жидкой стали существенно замедлено. [22]
Одним из этапов процесса обезуглероживания является диффузия углерода в феррите. Известно, что легирование феррита хромом резко замедляет процессы диффузии в нем элементов внедрения, в частности, углерода. Поэтому можно предположить, что повышение водородостойкости хромистых сталей происходит не только за счет наличия в них стабильных карбидов, но и вследствие влияния хрома, растворенного в феррите, на скорость диффузии углерода. [23]
Кажущаяся энергия активации процесса обезуглероживания в мартеновской печи, по данным [55, 93], составляет 19000 - 28000 кал / моль. [24]
По-видимому, в процессе обезуглероживания происходит не только диффузионное перемещение углерода в феррите, но и перенос продуктов реакции по некоторым каналам объема зерен перлита к их границам. Поскольку известно, что реальное зерно представляет собою как бы своеобразную мозаику, то возможно, что границы блоков могут являться теми путями, по которым продукты реакции будут поступать из внутренних объемов к границам зерен. Можно предположить при этом, что в первые моменты реакции внутри зерен образуется не метан, а непредельные углеводороды типа СН, молекулы которых имеют размеры, меньше чем метан, что и позволяет им свободно перемещаться по границам блоков. При выходе к границам зерен, где имеется избыток водорода, они гидрируются до метана. Если придерживаться такой точ - ки зрения, то становится понятным алияние давления и температуры на - процесс обезуглероживания. [25]
Исследования показывают, что процесс обезуглероживания начинается по границам зерен. Молекула метана в силу своей большой величины ( d 0 296 нм) не может диффундировать через решетку металла. Накопление продуктов реакций ( метана и атомарного водорода, реком-бинирующего в молекулы) может происходить первоначально в порах и микропустотах в приграничных объемах металла. Строение приграничных объемов имеет ряд особенностей, которые и обусловливают преимущественное растрескивание по этим местам. Согласно многочисленным исследованиям, по границам зерен концентрируются атомы примесей и пустоты, создаются приграничные сегрегации, в результате чего приграничные участки зерен обогащены, в частности, также углеродом. [26]
Для того чтобы предотвратить процесс обезуглероживания, для каждой паяемой стали необходимо подбирать равновесную систему при максимальной рабочей температуре, при этом чем больше в стали углерода, тем меньше должно быть в атмосфере двуокиси углерода при данной температуре. [27]
Необходимо отметить, что процесс обезуглероживания отличается весьма большой сложностью, а условия его протекания в различных агрегатах очень разнообразны. Поэтому в настоящее время его механизм продолжает оставаться предметом исследований и ряд спорных вопросов еще не нашел окончательного разрешения. [28]
Перемешивание металла способствует интенсификации процесса обезуглероживания за счет снижения величины сопротивления переносу реагирующих компонентов внутри фазы и на межфазных границах. Перемешивание способствует также развитию реакций во вторичных зонах. В этой связи, очевидно, целесообразно применение электромагнитного перемешивания металла, а также повышение давления кислорода при продувке. Так, увеличение скорости подачи кислорода при продувке до 1 мэ / т в минуту способствует интенсификации периода продувки и сокращению угара хрома. [29]
При высоких температурах протекает также процесс обезуглероживания, связанный с выгоранием углерода. Толщина обезугле-роженного слоя составляет обычно 0 2 0 5 мм. [30]