Распад - карбид
Cтраница 3
Сера является вредной примесью: она повышает густотекучесть чугуна, ухудшает литейные качества и дает соединение FesS, способствующее образованию трещин при сварке. Сера препятствует распаду карбида железа и выделению свободного углерода. Фосфор является слабым графитизатором; он улучшает литейные качества чугуна, повышая жид-котекучесть. Из легирующих примесей сильным графитизатором является алюминий. Выделению графита способствуют также никель, кобальт, медь, титан. Хром, ванадий и молибден, препятствуя распаду карбида железа, действуют как размельчители зерна. [31]
 |
V. Централизован - [ IMAGE ] - V. Секционные схе - ные. ы паропроводов. [32] |
Кроме этого свойства металла, в последнее время обнаружена склонность хромомолибденовой стали к графитообразованшо - графити-зации. При этом явлении происходит распад карбидов и выделение свободного углерода s виде графита. Выпавшие цепочки графита ( удлиненные кристаллы) очень сильно ослабляют сеченне паропровода и могут привести к весьма серьезной аварии. [33]
Графитизирующий отжиг может бьиъ нормальной составной частью технологического процесса ( отжиг ковкого чугуна, высокопрочного чугуна, отливок для эмалирования, литья в металлические формы) или он может применяться как способ исправления случайно полученной неправильной структуры. Сущность процесса заключается в распаде карбидов. [34]
 |
Схема сфероидизации перлита. [35] |
Содержащийся в стали углерод нормально находится в виде химического соединения - карбида железа. При рабочих температурах выше 475 С происходит распад карбида железа с выделением свободного углерода в виде графита. Это явление носит название графитизации. [36]
Полная усадка отливок определяется процессами, происходящими при отжиге, - графитизацией и обезуглероживанием. Первый вызывает увеличение размеров отливок, так как распад карбида сопровождается увеличением его объема, второй вызывает уменьшение объема. [37]
Образовавшийся карбид, диффундируя в расплав окислов, восстанавливает их вследствие избытка углерода в близлежащем к углю слое расплава, в результате чего сам карбид разлагается. Если же расплав вязкий и диффузия замедлена, то распада карбида не происходит и он попадает в готовый продукт. Поэтому однородность восстановления окислов в различных точках расплава в печи и однородность получаемого металла зависят от вязкости получаемого расплава. [38]
При температурах до 650 С лимитирующей стадией является стадия распада карбида железа [3.14], поэтому обнаруживается фаза карбида. В определенных условиях возможно изменение лимитирующей стадии, например скорость распада карбида железа, образованного из высокодиспергированного металлического железа, смешанного с фазой частично окристаллизованного углеро-да, выше скорости распада карбида железа, полученного из исходных крупнокристаллических частиц железа и не содержащего значительного числа зародышей фазы графита. Таким образом, температурная граница смены лимитирующей стадии изменяется в зависимости от состояния образца. Снижению температурной границы способствует также снижение парциального давления углеводородов. [39]
При температурах до 650 С лимитирующей стадией является стадия распада карбида железа [3.14], поэтому обнаруживается фаза карбида. В определенных условиях возможно изменение лимитирующей стадии, например скорость распада карбида железа, образованного из высокодиспергированного металлического железа, смешанного с фазой частично окристаллизованного углерода, выше скорости распада карбида железа, полученного из исходных крупнокристаллических частиц железа и не содержащего значительного числа зародышей фазы графита. Таким образом, температурная граница смены лимитирующей стадии изменяется в зависимости от состояния образца. Снижению температурной границы способствует также снижение парциального давления углеводородов. [40]
Рост чугуна происходит следующим образом: при длительном воздействии на чугунную отливку высокой температуры происходит распад карбида железа Fe3C на составляющие - феррит и графит, которые выделяются в структурно свободном виде. Так как карбид железа имеет удельный вес 7 82, железо 7 85 и графит 1 8, то распад карбида сопровождается изменением ( увеличением) объема детали. Выделяющийся в результате распада карбида графит частично скопляется в местах распада, частично проникает путем диффузии к поверхностям имеющихся в чугуне первичных графитовых включений и отлагается на них. Таким образом, распад карбида сопровождается увеличением в чугуне количества и размеров графитовых включений. Структура чугуна при этом разрыхляется. Понятно, что механические свойства чугуна в результате процесса роста понижаются. [41]
Легирующие элементы оказывают влияние на температурный интервал превращений, структуру стали и фазовые превращения при нагреве. Никель и марганец снижают критическую точку Ad; хром, вольфрам, титан и кремний повышают ее; никель и кобальт увеличивают скорость распада карбидов и ускоряют фазовые превращения при нагреве стали; кремний не образует в стали карбидов, снижает коэффициент диффузии углерода в железе, повышает температуру фазовых превращений. Карбидо-образующие легирующие элементы: хром, вольфрам и йанадий замедляют процессы фазовых превращений. Марганец снижает температуру фазовых превращений и образует карбиды. Интервал оптимальных закалочных температур сталей, легированных карбидообразующими элементами, имеет узкие пределы. [42]
Авторам не удалось осуществить полиморфное превращение графита в алмаз; они высказывают предположение, что алмаз может кристаллизоваться из расплавленного углерода, для чего, по-видимому, необходимо сочетать температуру около 4000 К и давление не менее 200 тысяч атм. Исследование ряда реакций, протекающих с образованием углерода, в условиях термодинамической устойчивости алмаза, не привело к положительным результатам, за исключением опытов по распаду карбида лития и, возможно, опытов по восстановлению карбоната лития металлическим литием; однако выход алмазов был очень незначительным. [43]
Марганец при содержании в чугуне до 0 7 % мало способствует графитизации, свыше 1 % - препятствует распаду карбида железа. Сера - вредная примесь, она повышает гу-стотекучесть чугуна, ухудшает литейные качества, дает соединение FeaC, способствующее образованию трещин при сварке, препятствует распаду карбида железа и выделению свободного углерода. Фосфор - слабый графитизатор, он улучшает литейные качества чугуна, повышает его жидкотекучссть. Из легирующих примесей сильным графитизатором является алюминий. Выделению графита способствуют также никель, кобальт, медь, титан. Хром, ванадий и молибден, препятствуя распаду карбида железа, действуют как размельчители зерна. [44]
Авторам не удалось осуществить полиморфное превращение графита в алмаз; они высказали предположение, что алмаз может кристаллизоваться из расплавленного углерода, для чего, по-видимому, необходимо сочетать температуру около 4000 С и давление не менее 200 кбар. Исследование ряда реакций, протекающих с образованием углерода, в условиях термодинамической устойчивости алмаза, не привело к положительным результатам, за исключением опытов по распаду карбида лития и, возможно, опытов по восстановлению карбоната лития металлическим литием; однако выход алмазов был очень незначительным. [45]
Страницы: 1 2 3 4