ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Науглероживание из "Диагностика металлов " Явление науглероживания заключается в насыщении поверхностных слоев металла углеродом, вызывающим изменение химического состава и механических свойств. [c.192] В установках с восстановительной рабочей средой, таких как технологические установки для крекинга нефти, газификации углей, пиролиза этилена и т.д., а также в атомных энергетических установках с гелиевым или натриевым носителем, происходит постепенное насыщение материалов углеродом. Как следствие науглероживания металлов наблюдается изменение их физико-механических свойств. [c.193] В зависимости от условий эксплуатации распределение углерода по сечению элемента конструкции может быть разным. Для толстостенных элементов конструкций, работающих в среде с высокой активностью углерода характерно поверхностное науглероживание с классическим диффузионным профилем (рис. 4.43, а) [127]. В тонкостенных деталях, длительно подвергающихся науглероживанию в окислительно-восстановительной среде с низкой активностью углерода (а/ 1), иная ситуация. Вследствие ухода карбидообразующих элементов в оксидную пленку у поверхности возникают обедненная углеродом зона и обратный профиль (рис. 4.43, б). В последнем случае распределение углерода по сечению элемента близко к равномерному. Соответственно уровень механических свойств будет определяться средним содержанием углерода. [c.193] По трещинообразованию наиболее опасен первый случай науглероживания. Присутствие в поверхностном слое карбидов, к тому же преимущественно по границам зерен перлита, обусловливает его повышенную хрупкость. Склонность к трещинообразованию существенно усиливается при понижении температуры эксплуатации. [c.193] По данным [127], трещинообразование в стали при комнатной температуре происходит в условиях растяжения на несколько процентов. При комнатной температуре глубина трещины практически совпадает с шириной науглероженного слоя. С повышением температуры растяжения уменьшается глубина самопроизвольного распространения трещины. Это связано с ростом пластичности карбидов с повышением температуры нагружения. [c.194] На основе представлений о композиционном материале, состоящем из хрупкого науглероженного слоя и вязкой матрицы, предложена [127] модель для расчета вязкого разрушения материала. Имея расчетный профиль распределения углерода и экспериментально найденную глубину трещины, можно оценить концентрацию углерода на границе хрупкого слоя. Каждой температуре соответствует своя концентрация углерода на границе хрупкого слоя. Механические свойства прогнозируются в зависимости от температуры, выдержки, толщины детали, активности углерода и других характеристик среды. [c.194] Вернуться к основной статье