Окисление стали при нагреве — Защита

Окисление стали при нагреве — Защита 221 Оксидные включения в стали 179 Олово 370 — 373 [c.546]

При нагреве с защитой покрытием образцы указанных сталей и сплавов практически не имеют привеса, окалины нет. Испытаниями на жаростойкость не удается выявить влияния металлической подложки на величину привеса при выдержках до 5 ч. Следовательно, защита от окисления сталей и сплавов обеспечивается путем физической изоляции их поверхности от воздействия раскаленной атмосферы. [c.123]

Требуемое соотношение компонентов печной атмосферы при нагреве определяется теоретическими кривыми равновесия реакций окисления и обезуглероживания. Для наиболее часто применяемых конструкционных сталей при нагреве до 1000° С для защиты [c.45]

Технологическими преимуществами инструментальных углеродистых сталей в состоянии поставки являются невысокая твердость НВ 165— 175), хорошая обрабатываемость резанием и давлением и низкие температуры закалки 780—800 С, что облегчает защиту от окисления и обезуглероживания при нагреве для закалки. [c.73]

Защита стали от окисления и обезуглероживания при нагреве [c.121]

С помощью покрытий можно направленным путем изменять химический состав поверхностных слоев стали. Этот новый и оригинальный способ химико-термической обработки стали состоит в том, что одновременно с защитой поверхности изделий от окисления при нагреве покрытие является химически активной средой. В результате диффузии происходит насыщение тонких слоев поверхности металла тем или иным элементом, например углеродом, бором, алюминием, кремнием и др. Измененный таким образом химический состав поверхности стальных изделий придает новые свойства их поверхности — жаростойкость, твердость и т. д. [c.141]

Окисление поверхности мартенситностареющих сталей без хрома, отпущенных при 400—500° С, может быть причиной появления трещин при фрезеровании поверхности. Кроме того, окисление поверхности сталей, отпущенных при температурах ниже 400 и выше 550° С и при увеличении размера зерна отрицательно влияет на механические свойства. Механические свойства сталей не снижаются при высокотемпературных нагревах заготовок перед горячей деформацией и при закалке с защитой от окисления. [c.143]

При индукционном нагреве окисление и обезуглероживание быстрорежущих сталей заметно снижается, но не устраняется. С целью защиты стали от окисления и обезуглероживания при индукционном нагреве исследовали покрытие ЭВТ-10 с различными добавками. При нагреве [c.155]

Ранее было сказано, что защита стали от окисления и обезуглероживания при нагреве является вопросом, имеющим большое народнохозяйственное значение. Уменьшение окисления стали имеет особенное значение при нагреве под штамповку мелких заготовок, при производстве тонкостенных изделий и мелкого инструмента, например медицинского и др. [c.287]

Защита стали от окисления и обезуглероживания при нагреве является первоочередной задачей технологов-термистов и имеет большое народнохозяйственное значение. [c.164]

Инструменты для закалки сначала подогревают при 800—850°, а затем переносят в ванну (печь) окончательного нагрева. Для защиты от окисления и обезуглероживания быстрорежущую сталь лучше нагревать в расплавленной соли (ВаСЬ), периодически раскисляемой добавками буры или ферросилиция. Продолжительность выдержки должна быть небольшой ее удобно определять по номограмме (рис. 36). [c.783]

Для защиты графита, как и в случае тугоплавких металлов, нашли применение пламенные, диффузионные и спеченные покрытия. Ранние попытки повысить прочность графита и его стойкость против окисления привели к тому, что в графит стали вводить кремний либо на поверхность графита, либо внутрь путем диффузии из газа. Основой этого являлась высокая стойкость прОтив окисления карбида кремния силицированный графит облагает повышенной стойкостью против окисления при нагреве до 1650° С и повышенной стойкостью против испарения. Добавки других материалов, например борида циркония, в некоторой степени улучшают свойства защитного окисного покрытия, которое образуется на графите. [c.138]

Закономерности формирования химического состава металла шва изложены в разд. III Физико-химические и металлургические процессы при сварке . Материал первых двух разделов дает описание тех физических и температурных условий, которые создаются над поверхностью металла и в самом металле в процессе сварки. В этом плане материал первых двух разделов представляет собой как бы описание того физического фона, от которого зависит протекание реакций, переход различных легирующих элементов в металл шва или их удаление и окисление. Вопросы защиты металла шва и массообмена на границе металл— шлак и металл — газ — центральные в разд. III. Эти процессы предопределяют химический состав металла шва, а следовательно, во многом и его механические свойства. Однако формирование свойств сварного шва, а тем более сварного соединения, определяется не только химическим составом металла. Характер кристаллизации шва во многом влияет на его свойства. Свойства околошовной зоны и в определенной мере металла шва существенно зависят от температурного и термомеханического циклов, которые сопровождают процесс сварки. Для многих легированных сталей и сплавов эта фаза формирования сварного соединения предопределяет их механические свойства. Процесс сварки может создавать в металле такие скорости нагрева и охлаждения металла вследствие передачи теплоты по механизму теплопроводности, которые часто невозможно организовать при термической обработке путем поверхностной теплопередачи. Образование сварного соединения сопровождается пластическими деформациями металла и возникновением собственных напряжений, которые также влияют на свойства соединений. Эти вопросы рассматриваются в IV, заключительном разделе учебника — Термодеформационные процессы и превращения в металлах при сварке . [c.6]

Третий вид сварки — пайка — не требует высоких температур. Пайку осуществляют вводом между соединяемыми частями легкоплавкого сплава — припоя. Распространенные в промышленности серебряные припои отличаются прочностью, вязкостью, ковкостью и могут применяться для пайки стали и цветных металлов температура плавления серебряных припоев 630—820° С. Температура плавления припоя обычно ниже точки плавления основного материала соединяемых частей. Соединение происходит за счет сплавления жидкого припоя с твердым основным металлом. Для облегчения сплавления припоя с основным металлом и защиты припоя и основного металла or окисления применяются так называемые флюсы, к которым относятся хлористый цинк, хлористый аммоний, канифоль, бура и др.Основным преимуществом пайки является сравнительно незначительный нагрев металла, позволяющий сохранить неизменным его химический состав и структуру. Пайка имеет большое применение в промышленности при производстве радио- и электроаппаратуры и применяется главным образом для сравнительно тонких пластинчатых материалов и проводов. Однако в настоящее время получила распространение скоростная пайка медью с нагревом токами высокой частоты эта пайка обеспечивает прочность среза спая до 30 кГ/мл1 , что позволяет использовать ее для соединения деталей, находящихся под нагрузкой. [c.64]

Указать марки и химический состав углеродистой и быстрорежущей стали, применяемой для изготовления сверл, а также режим термической обработки, микроструктуру и твердость в готовом инструменте И способы защиты тонких сверл от обезуглероживания и окисления при высоком нагреве. [c.373]

Использование газовых атмосфер, жидких сред и вакуума для предотвращения окисления и обезлегирования сталей при нагреве до высоких температур требует разработки сложных агрегатов, создания и применения аппаратов непрерывного контроля состава защитных атмосфер или степени вакуума и т. д. Поэтому на практике вместо обработки в вакууме или нейтральных, контролируемых газовых атмосферах начали применять защитные покрытия. Благодаря хорошим физико-механическим свойствам, низкой себестоимости, малому расходу на единицу площади и небольшим затратам на оснастку такие покрытия находят все более широкое применение для защиты от окисления при термообработке коррозионностойких сталей. Защитный слой, получаемый в результате оплавления покрытия при нагреве под закалку, изолирует металл от печной атмосферы, резко уменьшает диффузию атмосферного кислорода вследствие образования промежуточных защитных слоев. [c.143]

При комнатной температуре поверхность титана растворяет кислород, образуется его твердый раствор в а-титане. Возникает слой насыщенного раствора, который предохраняет титан от дальнейшего окисления. Этот слой называют альфированным. При нагреве титан вступает в химическое соединение с кислородом, образуя ряд окислов от TigO до Ti02- По мере окисления изменяется окраска оксидной пленки от золотисто-желтой до темно-фиолетовой, переходящей в белую. По этим цветам в околошовной зоне можно судить о качестве защиты металла при сварке. С азотом титан, взаимодействуя активно при температуре более 500 °С, образует нитриды, повышающие прочность, но резко снижающие пластичность металла. Растворимость водорода в жидком титане больше, чем в стали, но с понижением температуры она резко падает, водород выделяется из раствора. При затвердевании металла это может вызвать пористость и замедленное разрушение сварных швов после сварки. Все титановые сплавы не склонны к образованию горячих трещин, но склонны к сильному укрупнению зерна в металле шва и околошовной зоны, что ухудшает свойства металла, [c.199]

Для защиты ниобия от окисления в процессе нагрева под де( юрма-цию применяются установки с нейтральной атмосферой (аргон или гелий). Промежуточный отжиг деформированных полуфабрикатов проводят в вакуумных печах. Можно применять также покрытия жаростойкими эмалями, напыление металлами, дающими защитные окислы (хромом, алюминием), или оболочки из нержавеющей стали. Многократные и продолжительные нагревы в процессе обработки не келательны, так как приводят к загрязнению металла на значительную глубину и охрупчиванию его с образованием трещин в поверхностном слое. Ниобий рафинируют от поглощенных газов нагреванием в вакууме не ниже 1 10" мм рт. ст. При нагреве до 700—900° С из металла выделяется водород, а при 1200— [c.549]

На кафедре обработки металлов давлением днепропетровского металлургического института предложено для защиты углеродистых сталей и титановых сплавов от окисления при нагреве перед деформацией использовать спекающиеся потфытия на основе огнеупорной глины. Ейервые в отечественной практике на ША 30-102 внедрена технология горячей прокатки труб с использованием таких защитных покрытий. [c.209]

Процесс взаимодействия расплавленного эмалевого покрытия с коррозионностойкими, легированными сталями, сплавами на основе никеля, титана, ниобия, хрома осложняется сильным влиянием продуктов взаимодействия на свойства покрытий. Имеют значение природа сплава, механизм его окисления и характер образующихся продуктов реакций, растворение в кристаллической решетке сплавов элементов внедрения, а также изменение состава и свойств покрытий в результате растворения в них продуктов реакций, протекающих на границе раздела фаз. Например, при нагреве до 1100° С заготовок из обычных углеродистых сталей в ванне расплавленного щелочного стекла, обеспечивается получение металла со светлой неокисленной поверхностью, тогда как обеспечить защиту этих сталей силикатными покрытиями идентичного с расплавами химического состава часто не удается. При высоких температурах многие составы силикатных покрытий защищают титан от образования окалины. Однако глубина газонасыщенного слоя титана может превышать 0,1—0,5 мм. [c.126]

Я. М. Потак отмечает, что со всех сталей, отпущенных при 400—550° С, необходимо удалять окисленный слой или принимать меры для защиты поверхностей от окисления при нагреве, например покрытиями. [c.143]

Хорошую защиту стали Р18 при нагреве до 1120° С обеспечивает покрытие № 3, которое наряду с защитой от окисления и обезуглероживания способствует борирова- [c.154]

Необходимость удаления окисленных и обезуглероженных слоев стали с гравюры закаленного штампа повышает трудоемкость изготовления и себестоимость штампов. Комплект штампов небольшой массы требует на его изготовление 50—150 нормо-часов, трудоемкость изготовления крупных штампов массой более 10 т достигает 500—700 нормо-часов. Затраты на изготовление штамповой оснастки уменьшаются при защите гравюры штампов от окисления и обезуглероживания при нагреве под закалку. Были проведены исследования возможности применения для защиты гравюры штампов из сталей 5ХНВ, 5ХНМ эмалевых покрытий. [c.163]

Одним из наиболее доступных для заводов способов защиты поверхности гравюры штампов из сталей 5НХМ, 5ХНВ от окисления, обезуглероживания и обезлегирования при нагреве в процессе термообработки является покрытие их перед нагревом под закалку слоем защитной эмали. [c.179]

Большое значение имеет процесс термической обработки металлизационных покрытий, позволяющий значительно повысить прочность сцепления и снизить пористость. Недостатком процесса является то, что изделие подвергают сильному тепловому воздействию, вследствие чего теряется существенное достоинство металлизации, при которой изделие не подвергается значительному термическому воздействию. Однако термическая обработка применяется часто. Для защиты железного изделия от образования окалины на него напыляют алюминий, толщина слоя которого 0,2—0,3 мм. Затем металлизационный слой покрывают натриевым жидким стеклом. После того, как стекло высохнет, изделие отжигают при температуре 600—1000°, продолжительность отжига до 5 час. Еще более благоприятным является отжиг без доступа воздуха в среде восстановительных газов (водорода, азота и др.). Во всяком случае при отжиге должно быть применено средство, предохраняющее от окисления. Этот процесс, называемый металлизационным алитированием, является диффузионным процессом. Алюминий, диффундируя в сталь, образует с железом сплав, который, по мере проникновения алюминия вглубь, переходит в слой твердого раствора-Л1— Fe. При таком диффузионном отжиге, который проводится при температуре 850° С с применением восстановительного газа (водорода) в течение трех часов, образуется зона диффузии толщиной (глубиной) 0,1 мм. Если при термической обработке не применяется защитное покрытие или удаление воздуха, то при тепловом воздействии металлизационный слой отслаивается. Можно покрывать холодное изделие тонким слоем алюминия, который должен защищать лишь от окисления, затем изделие нагревают до 800° С и при такой температуре производят окончательную металлизацию алюминием. Чугун может быть успешно алитирован лишь в том случае, если он содержит мало серы и имеет лишь мелкографитные включения. [c.73]

Защита стали от окисления и обезуглероживания. При нагреве до высоких температур в пламенных или электрических печах печные газы (продукты сгорания, воздух) взаимодействуют с поверхностью нагреваемого изделия. Это вызывает окисление и обезуглероживание поверхностных слоев стали. Окисление создает невозвратимые потери металла, ухудшает состояние поверхностных слоев и требует последующей очистки от окалины. Окисление происходит в результате взаимодействия стали с кислородом (2Ре + 0-2 -> 2РеО), парами воды (Ре + ИЛ РеО + Нз) и двуокисью углерода (Ре + + СОг РеО + СО). [c.215]

В процессе проведения работ по получению двухслойных сталей пакетным способом сотрудниками ЦНИИЧМ был предложен и опробован в промышленных условиях способ защиты пластин плакирующего металла от окисления при нагреве путем нанесения слоя никеля способом газовой металлизации. Перед металлизацией для обеспечения качественного сцепления с наносимым слоем одну из сторон каждой пластины нержавеющей стали подвергают дробеструйной обработке в специальной камере. В качестве обрабатывающего материала применяется острогранная стальная дробь. Металлизационное покрытие никелем приводят газовым металлнзационным пистолетом МГИ-1. Время металлизации пластины размерами 600 X 1750 мм при нанесении слоя никеля [c.219]

Очень хороший и простой способ защиты стальных деталей от окисления — покрытие их тонким слоем буры. Для этого приготовляют горячий насыщенный раствор буры, в который погружают предварительно подогретые стальные детали. На стальной детали образуется равномерный налет буры, -которая при нагреве в печи оплавится и покроет деталь тонким, но плотным слоем, предохраняющим деталь от действия на нее жислорода. Этот способ очень простой и очень надежный, но применим он, к сожалению, только при нагреве до высоких температур (при низких температурах бура не расплавится). Особенно широко этот способ применяется при нагреве под закалку инструментов нз быстрорежущих сталей. [c.146]

Качество сварки сопротивлением повышается при затрудненном окислении (плотное прилегание и тщательная очистка деталей перед сваркой, шлифование деталей и покрытие их бурой при сварке по способу Игнатьева), быстром и равномерном нагреве, практически осуществимом при сварке деталей небольшого сечения. Качество сварки сопротивлениел стали резко повышается при ее выполнении в защитной среде сухого азота или его смеси с водородом, тщательно очищенных от кислорода (разработано в ЦНИИТМАШе), Малоуглеродистую сталь можно сваривать с защитой городским газом. [c.274]

В настоящей работе рассматривается вопрос об эффективности тонких пленок вязких стеклоэмалевых расплавов в качестве средства защиты сталей от окисления при технологических нагревах. Умеренность температур нагрева (650— 950° С) и продолжительность процесса (2—4 ч) позволяют использовать для защиты тонкие пленки вязких расплавов на основе борного ангидрида. Введение оксидов, например дйоксида кремния в количестве И и 22 мол. %, повышает вязкость расплава при температуре 1000° С соответственно до 10—100 Па-с [1], достаточной для удержания расплава на металлической поверхности. [c.168]

Наиболее распространенные контролируемые атмосферы и их применение для защиты стали от окисления и обезуглероживания приведены в табл. 6 и 7. Для таких видов термической обработки, как закалка, отжиг и нормализация, применяют эндотермическую контролируемую атмосферу (20% СО, 40% Hj, 40% Nj), получаемую в генераторе пропусканием смеси углеводородных газов и воздуха через катализатор при температуре 1000—1200° С. При отсутствии контролируемых атмосфер изделия для нагрева упаковывают в ящики с отработанным карбюризатором, в пережженный асбест, чугунную стружку (г-еокисленную) или наносят на деталь (инструмент) обмазку. Так. например, инструмент из быстрорежущей стали с целью предохранения его от обезуглероживания погружают перед нагревом в насыщенный раствор буры, которая при высокой температуре образует защитную пленку, или предварительно подогретый до 800—850 С инструмент перед окончательным нагревом покрывают порошком обезвоженной буры. [c.121]

При сварке металл подвергается весьма быстрому нагреву до высоких температур и последующему ускоренному охлаждению, в связи с чем около сварного шва наблюдаются сильный рост зерна, грубая видманштетова структура, подкалка, возникновение больших внутренних напряжений и т. д. Кроме того, возникает затруднение, связанное с защитой металла шва от окисления и очищения его от неметаллических включений. Однофазная сталь — малоуглеродистая высокохромистая (ферритная), хромоникс-левая (аустенитная) — склонна к сильному росту зерна в зонах термического влияния около шва. Этот рост особенно значителен при сварке холоднодеформи-рованного металла (рекристаллизация). Для уменьшения склонности к росту зерна в свариваемую сталь вводятся добавки ниобия, титана или тантала. [c.103]

В ФРГ проведено исследование различных способов устранения обезуглероживания кузнечных заготовок [641. Отмечается, что применение безокислительного нагрева позволило бы (при производстве в ФРГ около 1 млн. т поковок в год) сэкономить 15 ООО—20 ООО т стали в год. Кроме того, окалина на заготовках повышает износ штампов и пода печей. Установлено, что из трех способов защиты стали от окисления и обезуглероживания 1) применение защитной атмосферы 2) скоростной нагрев 3) покрытия—эффективными являются только покрытия. Применение защитных атмосфер и скоростного нагрева не дало положительных результатов из-за окисления металла. [c.7]

Бороалюмосиликатные покрытия обладают хорошей устойчивостью, химической инертностью по отношению к защищаемому металлу при температурах нагрева заготовок и деталей до 1200—1300° С. Кроме защиты сталей и сплавов от окисления и газонасыщения эти покрытия обеспечивают эффективную смазку при прессовании и штамповке заготовок. [c.36]

Исследование стекловидных и стеклокерамических покрытий (однослойных и двухслойных) позволило подобрать для защиты от окисления и обезуглероживания сталей типа Р6М5, Р18 при пламенном способе нагрева двухслойное покрытие ЭВТ-10К2. [c.155]

Защита эмалевыми покрытиями сталей типа ЗОХГСА, ЗОХГНА при 1180—1200° С, что соответствует нагреву заготовок под штамповку, вызывает значительные трудности и не обеспечивает защиту из-за активного электрохимического взаимодействия эмалевого расплава с окисленной поверхностью стали. Поэтому проводят исследования эффективности органосиликатных защитных покрытий, состоящих из смесей эмалевых фритт, керамических окислов и кремнийорганических веществ. В ка-ч тве суспензирующей жидкости для приготовления шликера служит ацетон. [c.170]

Оксидирование черных металлов нашло широкое применение в технике защиты их от атмосферной коррозии. Оксидную пленку на стали можно получить как электрохимическим (анодным) окислением в электролитах, так и путем химической обработки стали -в кислых или чаще щелочных окислительных средах при повышенных температурах, например в концентрированных растворах щелочи и селитры, в расплаве нитрата натрия, а также нагревом в атмосфере водяного пара (паротермический метод). Наибольшее распространение [c.230]

В начале нагрева (первые 1,5—2 ч) степень защитного действия стекол выше, чем после продолжительной выдержки, так как с увеличением времени нагрева растворяется окалина, образующаяся при окислении металла кислородом, диффундирующим через тонкую пленку стеклопокрытия. Это приводит к полному перерождению покрытия и потере им защитных свойств. Перенасыщенное окалиной покрытие не имеет стекловидного блеска. Эффективную защиту гарантируют в течение (20—30 мин для стали 34ХНЗМ) времени, за которое масса при окислении увеличится не более чем до 40—50 мг/см. [c.101]

В качестве тепло- и жаростойких покрытий применяют тугоплавкие оксиды, интерметаллиды, жарюпрочные сплавы и стали, многие из которых находят применение и как износостойкие покрытия. Помимо этих материалов для получения жаростойких покрытий перспективны многие тугоплавкие карбиды различных металлов, соединения бора и керметы. В последние десятилетия начали также использовать металлокерамические термозащитные покрытия, защищающие одновременно от окисления и нагрева. Тепло- и жаростойкие покрытия в основном предназначены для защиты деталей, работающих при высоких температурах и в агрессивных средах, от высокотемпературной газовой коррозии. [c.233]

В табл. 14 и 15 указаны наиболее распространенные контролируемые атмосферы и их применение для защиты стали от окисления и обезуглероживания, При отсутствии контролируемых атмосфер изделия- для нагрева упаковывают в ящики с отработанным карбюризатором, в пережженный асбест, чугунную стружку (неокисленную) или наносят на изделия обмазку. Так, например, инструмент из быстрорежущей стали с целью предохранения его от обезуглероживания перед нагревом погружают в насыщенный раствор буры, которая при высокой температуре образует защитную пленку, или предварительно подогретый до 800—850° С инструмент перед окончательным нагревом покрывают порошком обезвоженной буры. [c.224]

В промышленности широко применяется напайка пластинок из твердых сплавов (и реже — из инструментальной стали) на державки из углеродистой стали. Для пайки применяются различные способы нагрева (индукционный нагрев, нагрев в печах, соляных ваннах и др.), а также нагрев между электродами стыковых и точечных машин. Для напайки пластинок из быстрорежущей стали и ее заменителей применяются припои с высокой температурой плавления (медноникелевые припои с температурой плавления 1200—1230° . Напайка твердых сплавов производится медным или латунным припоем при более низкой температуре (920—1083° при специальном бронзовом припое—1150 ). Для защиты от окисления при напайке применяется флюс (обычно измельченная в порошок обезвоженная бура) при напайке титанокарбидных твердых сплавов лучше применять плавленый фтористый калий. [c.112]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...