Cтраница 4
Ручная сварка и наплавка применяются для восстановления звеньев гусениц, ведущих колес и коленчатых осей. При восстановлении этим методом изношенных поверхностей проушин звеньев гусениц следует учитывать, что их изготавливают из стали Г13Л, которая после нагрева до температуры, превышающей 1200 С, при медленном охлаждении выделяет карбиды марганца, становится хрупкой и на поверхности образуются трещины. Поэтому для получения качественного наплавленного слоя необходимо создавать как можно меньшую зону нагрева с быстрым охлаждением шва. [46]
При затвердевании чугуна белым 1 - 2 % Мп не оказывают заметного влияния на первичную структуру. Как показано выше, в белом чугуне марганец концентрируется в карбидной фазе. Карбид марганца Мп3С изоморфен с цементитом Fe C и образует с ним непрерывный ряд твердых рястнороз. Однако и при меньших содержаниях марганца в первичной структуре отливок из белого чугуна наблюдаются некоторые особенности. [47]
Марганец расширяет на диаграмме состояния область твердых растворов на базе у-модификации железа. При содержании марганца более 15 % сплавы находятся в аустенитном состоянии при температуре 20 С. Образующийся в стали карбид марганца непрочен и подобен цементиту; чаще всего в марганцовистой стали присутствует комплексный железомарганцевый карбид цемен-титного типа. Марганец сдвигает перлитную ( эвтектоидную) точку S на диаграмме состояний влево; каждый процент марганца понижает концентрацию углерода в перлите на 0 05 - 0 06 % В стали с 12 % марганца перлит содержит только 0 3 / 0 углерода. [48]
![]() |
Распределение элементов. [49] |
Жидкие капли насыщенного углеродом сплава, осаждаясь на подину печи, взаимодействуют со шлаковым расплавом, что приводит к восстановлению кремния по схеме: ( Mn, Fe) 7C3 ( SiO2) - v [ Si ] Mn, pe СО. Реакция MnSiO3 3C - MnSi ЗСО возможна выше 1568 К [7], суммарная реакция MnSiO3 4C SiC 3CO Мп - выше 1700 К. Образование в этих условиях карбидов марганца вероятнее по реакции 4MnSiO3 5C4SiO2 - f - Mn4C, которая возможна выше 1668 К. [50]
![]() |
Распределение элементов. [51] |
Жидкие капли насыщенного углеродом сплава, осаждаясь на подину печи, взаимодействуют со шлаковым расплавом, что приводит к восстановлению кремния по схеме: ( Mn, Fe) 7C3 ( SiO2) - - [ Si ] Mn, Fe - j - CO. Реакция MnSiO3 3C - MnSi ЗСО возможна выше 1568 К [7], суммарная реакция MnSiO3 4C SiC 3CO Мп - выше 1700 К. Образование в этих условиях карбидов марганца вероятнее по реакции 4MnSiO3 5C4SiO2 Мп4С, которая возможна выше 1668 К. [52]
Эти реакции протекают с выделением большого количества тепла. Процесс восстановления марганца из МпО по реакции MnO - f - C Mn CO 288288 Дж протекает с поглощением тепла. В доменной печи возможно образование и карбида марганца: ЗМпО 4СМпзС ЗСО. В присутствии железа процесс восстановления марганца протекает при 1100 - 1300 С. Большая часть марганца в виде силиката MnO - SiO2 переходит в шлак, но благодаря наличию извести, стремящейся соединиться с кремнеземом, восстановление марганца из шлака углеродом возможно и протекает по реакции MnO - SiO2 CaO4 - C Mn CaO - SiO2 - f CO 229068 Дж. Марганец теряется частично в виде оксидов в шлаке, частично улетучивается с доменным газом. Для максимального извлечения марганца из шихтовых материалов необходимо обеспечивать дополнительных приход тепла в печь, для чего повышают расход кокса, температуру дутья. Применяют дутье, обогащенное кислородом, повышают содержание извести в шлаках. [53]
Высоколегированная марганцовистая сталь типа ПЗ ( сталь Гадфильда) содержит 1 0 - 1 3 % углерода и 11 - 14 % марганца. В литом состоянии эта сталь отличается повышенной хрупкостью и низкой прочностью. Это объясняется тем, что при температуре 1059 карбиды марганца и железа, залегающие в литой стали по границам зерен, полностью растворяются, и последующим быстрым охлаждением фиксируется аустенитная структура. [54]
Аустенитная марганцевая сталь, содержащая от 11 до 14 % марганца и до 1 3 % углерода, применяется для отливки изделий, от которых требуется высокая устойчивость против механического износа. Основное затруднение, с которым встречаются при наплавке деталей из марганцевой стали, заключается в опасности возникновения трещин при высоком нагреве, что обусловлено падением пластичности сплава вследствие распада аустенита. Замедленное охлаждение этих сталей сопровождается ухудшением механических свойств благодаря выпадению карбидов марганца. По этой причине газовая сварка или наплавка марганцевых сталей применяется редко. [55]
![]() |
Схемы технологических процессов получения графитов. [56] |
В соединениях с этими элементами углерод проявляет металлоидные акцепторные свойства. При взаимодействии с переходными - металлами IV, V, VI, VII групп и первой триады VIII группы периодической системы углерод образует химически стойкие карбиды, причем углерод в этих соединениях проявляет металлические донорные свойства, отдавая часть электронов. Меньшую теплоту образования, а, следовательно, меньшую стойкость имеют карбиды марганца, железа, кобальта и никеля. Остальные переходные металлы VII и VIII групп периодической системы образуют малоустойчивые карбиды или совсем не взаимодействуют с углеродом. Металлы побочных подгрупп системы, начиная с 4-го периода, практически инертны к углероду. В жидком состоянии вплоть до температуры кипения они растворяют до 10 - 3 % ( ат. Из соединений углерода с металлоидами наибольшую химическую стойкость и наивысшую температуру плавления имеют карбиды бора и кремния, что объясняется сильными ковалентными связями между указанными элементами и углеродом. [57]
Хромомарганцовистая сталь 20ХГ применяется для замены хромоникелевых сталей. Такая замена особенно целесообразна для цементуемой стали. Так как эта сталь является малоуглеродистой, в ней не образуются карбиды марганца и поэтому в ней возможно благоприятное сочетание свойств прочности и вязкости. После термической обработки сталь 20ХГ обладает несколько более высокими механическими свойствами, чем сталь 20Х, и меньше деформируется при закалке. [58]