Влияние газовой фазы на металл

Влияние газовой фазы на металл [c.168]

Прежде чем рассмотреть возможное влияние газовой фазы на металл при дуговой сварке, следует рассмотреть некоторые особенности формирования газовой фазы в этих условиях. [c.233]

Даже после рассмотренных систематических исследований многие вопросы остаются открытыми. Воздушная среда имеет тенденцию усиливать скольжение по границам зерен, но природа реакций с газовой фазой на этих границах и механизм усиления скольжения неизвестны. Точно так же механизм упрочняющего влияния поверхностной оксидной пленки и ее профиль по глубине еще требуют модельного описания в терминах толщин оксида я металла, компактности и адгезии оксида. Кроме того, если полагать, что само физическое присутствие окалины может вызывать упрочнение поверхностных зерен, то следует изучить состояние напряжения дальнего порядка, вызванного в подложке ростом пленки оксида или индуцированного термически, а также исследовать влияние этих напряжений на ползучесть и разрушение (см. табл. 5). Если рассматривать идеальный случай, когда напряжение сдвига на границе сплав/оксид передается сплаву как нормальное сжимающее или растягивающее напряжение, то элементарная механика предсказывает обратную зависимость скорости ползучести от диаметра образца. Этот эффект напряжения оксида также может либо складываться, либо конкурировать с другими поверхностными эффектами. [c.40]

Таким образом, считая влияние газовой фазы ответственной за образование пузырей на эмали, необходимо признать, что уколы могут появиться только при пористости поверхностных слоев чугуна. Обычно эмаль имеет плотное строение, если поверхность чугуна свободна от этих дефектов, даже если в толще металла имеются крупные раковины (см. рис. 66, 4). Пористость поверхности чугуна, вызванная образованием газовых, земляных или усадочных раковин, способствует появлению пузырей и уколов на эмали. Поэтому для получения качественного эмалевого покрытия необходимо устранить подкорковые раковины, засоры и другие дефекты поверхности. [c.131]

В целом воздействие газовой и шлаковой фаз на металл возрастает не только с повышением температуры, но и с увеличением относительной поверхности раздела металлической и газовой (или шлаковой) фаз. Поэтому влияние газа п шлака на капли металла до их поступления в сварочную ванну, как правило, значительно больше, чем на металл сварочной ванны, удельная поверхность которой меньше. [c.261]

Рис. 21. Влияние концентрации углерода на адсорбцию азота металлом [N] и скорость перехода азота из газовой фазы в металл ( ) [117] dt

В настоящей работе исследовалось влияние высоковакуумного отжига на температуру хрупко-пластичного перехода (Т ) вольфрама, полученного путем водородного восстановления гексафторида вольфрама. Исследуемый вольфрам имел характерную для металлов, кристаллизующихся из газовой фазы, столбчатую структуру. Поперечный размер столбцов составил 20 мкм. Плот- [c.59]

Из литературных данных по зависимости относительного удлинения от температуры испытания для неотожженных и отожженных металлов VI-А группы можно отметить, что в ряде случаев при достаточно низких значениях температуры испытания кривые относительного удлинения для неотожженного материала идут выше кривых для отожженного материала, однако при болев высоких температурах пластичность отожженного материала становится выше [10]. В работе [И] предлагается объяснение подобного влияния отжига на деформированные металлы VI-A группы. Исходя из таких же позиций, можно объяснить и результаты настоящей работы, так как вольфрам, полученный кристал-. лизацией из газовой фазы, согласно Голованову и др. [12], по структурному состоянию подобен деформированному металлу. [c.62]

Наиболее распространенное объяснение механизма влияния давления газовой среды на поведение материала при циклическом нагружении состоит в следующем. Развитию усталостной трещины в атмосферных условиях способствует слой газа или окислов, образующихся на поверхности трещины во время растягивающего полуцикла. Эти чужеродные слои препятствуют завариванию трещины в период сжатия. Ускорение развития трещины в подобных условиях может быть также объяснено снижением поверхностной энергии металла и расклинивающим эффектом окисной или другой фазы, находящейся в непосредственной близости от вершины растущей трещины. Скорость образования чужеродных слоев на поверхности раскрытой трещины при данной частоте нагружения зависит от давления газовой среды, вследствие чего сопротивление усталости увеличивается с улучшением вакуума. Ряд экспериментальных наблюдений, например [427 ] показывают, что возрастание долговечности в вакууме происходит более заметно при больших амплитудах циклической деформации. При малых амплитудах числа циклов до разрушения образцов в вакууме и на воздухе различаются гораздо меньше. Во многих случаях установлено, что повышение долговечности образцов с понижением давления газовой среды протекает не монотонно, а сравнительно резко только в определенном интервале давлений. Для технически чистого алюминия эта область давлений от 1,33 до 0,0133 (от 10" до 10 М.М рт. ст.). Удовлетворительное объяснение отмеченной закономерности пока отсутствует. При изучении усталости технического алюминия выяснилось, что на поверхности образцов, выдержавших в вакууме такое число циклов, которое приводило к разрушению материала на воздухе, отсутствовали усталостные макротрещины. Это наблюдение истолковано авторами работы [427] как свидетельство того, что давление газовой среды оказывает влияние не только на скорость развития усталостной трещины, но и на процесс их зарождения на поверхности металла. [c.438]

Особенно велико влияние дислокаций на прочность кристаллов. Благодаря подвижным дислокациям экспериментально определенный предел текучести металлов в 1000 раз меньше теоретического значения. При значительном увеличении плотности дислокаций и уменьшении их подвижности прочность увеличивается в несколько раз по сравнению с отожженным состоянием. Прочность бездефектных участков (в том числе длинных и тонких усов , полученных кристаллизацией из газовой фазы) приближается к теоретической (рис. 1.20). [c.34]

Первые исследования влияния холодной деформации и отпуска на наводороживание металлов были выполнены на никеле и палладии [111, 277], которые поглощают водород (из газовой фазы при 200°С) более легко и быстро, если находятся в холоднодеформированном состоянии. Железо, отожженное при 1100°С, абсорбирует катодный водород легче, чем холодно-деформированное железо, однако водород из газовой фазы, (при 300°С) отожженное железо совершенно не абсорбирует [2771. Чем выше температура отпуска железа после прокатки , тем меньше скорость абсорбции водорода при 300°С [111]. [c.86]

Между количеством аппаратов с расслоением металла и температурой эксплуатации, а также временем до возникновения расслоения связь отсутствует. Расслоение наблюдалось в аппаратах, работающих при температурах от 30 до 150°С. Влияние давления проявляется в увеличении растворимости сероводорода из газовой фазы в водной фазе и в создании возможности существования водной фазы при более высоких температурах (за счет повышения точки кипения). Оба фактора способствуют увеличению вероятности водородного расслоения металла. Однако при достаточно больших концентрациях НгЗ и сохранении возможности существования водной фазы во всем диапазоне давлений последние практически не оказывают влияния на водородное расслоение аппаратуры. [c.49]

Следует остановиться на требуемой степени очистки нефтепродуктов от сероводорода. Полученные нами результаты (см. главу V) свидетельствуют о том, что максимальная концентрация сероводорода в газовой фазе, неопасная в отношении водородного разрушения металла, при атмосферном давлении составляет 0,1%. Однако при выборе предельной допускаемой концентрации сероводорода, для того чтобы учесть влияние общего давления в системе, удобно пользоваться величиной парциального давления HsS. Последняя определяет растворимость (т. е. содержание) сероводорода в водной фазе — основной фактор, характеризующий опасность водородного расслоения металла. Содержанию сероводорода в газовой фазе 0,1% (неопасному) при общем давлении 0,1 МПа соответствует парциальное давление HsS 0,0001 МПа. Эта величина и характеризует требуемую степень очистки нефтепродуктов от сероводорода для предотвращения водородного расслоения металла оборудования. [c.96]

Для металлургических процессов при сварке характерны высокие температуры на отдельных участках дуги, кратковременность пребывания металла в жидком состоянии и быстрое изменение температурного режима. Расплавленный металл электрода или присадочной проволоки переходит в сварочную ванну в виде небольших капель, которые взаимодействуют с газовой фазой и жидким шлаком. Расплавленный слой шлака образуется при плавлении электродного покрытия и защищает металл капли и сварочной ванны от воздействия окружающего воздуха, раскисляет и легирует металл сварочной ванны, в шлаке растворяются вредные примеси. В процессе плавления электродного покрытия наряду с образованием слоя расплавленного шлака выделяются газы, возникающие при разложении газообразующих компонентов покрытия. Реакции между газообразными веществами и жидким металлом протекают быстрее, чем со ш лаком, поэтому действие газовой защиты более интенсивное. Расплавленный металл сварочной ванны взаимодействует также с окружающим ее основным металлом. Поэтому химический состав наплавленного металла может существенно отличаться от химического состава электродов или присадочной проволоки, а металл зоны термического влияния — от исходного состояния основного металла. [c.18]

Водород также растворяется в большинстве металлов. Он может находиться в составе газовой фазы в молекулярном или атомарном состоянии, это зависит от температуры. При более высоких температурах молекулярный водород диссоциирует на атомарный и ионизированный. Водород — вредная примесь, так как является причиной пор, микро-и макротрещин в шве и зоне термического влияния. Применяются два способа борьбы с водородом физический — это защита сварочной ванны от компонентов, содержащих водород (сушка, прокалка материалов, удаление ржавчины и др.), химический — перевод водорода из растворимого состояния в нерастворимое. [c.212]

Обычно в газовой атмосфере зоны сварки присутствуют СО, СОг, Нг, НгО, взаимодействующие между собой и с металлом сварочной ванны. Большое влияние на равновесие газовой фазы оказывает углерод, реагирующий с СОг и с водяными парами при высоких температурах. Таким реагирующим компонентом может быть и карбидный углерод стали. [c.279]

Одновременное присутствие СО СОг Нг и НгО в газовой фазе снижает концентрацию водорода в контакте с металлом и сравнительно высокая влажность углекислого газа, употребляемого в качестве защитной среды, менее опасна, чем даже небольшая влажность аргона. Влияние водорода на свойства металлов в процессах сварки плавлением подробнее рассмотрено дальше. [c.294]

Одной из важных сил, оказывающих влияние на характер переноса металла, является реактивное давление паров. Испарение металла с поверхности капли и химическое взаимодействие жидкого металла со шлаком или газовой фазой, вызывающее образование и выделение газа, приводят к возникновению реактивных сил. Испарение металла происходит главным образом в области активных пятен. Считают, что равнодействующая реактивных сил приложена к центру активного пятна. Перемещение пятен вызывает изменение положения места приложения реактивных сил и значительную подвижность капель. [c.74]

Абсорбция водорода в малоуглеродистых сталях оказывает небольшое влияние на механические свойства, но в случае высокопрочных сталей она может привести к снижению пластичности, которая в свою очередь может вызвать растрескивание и разрушение конструкции, когда металл подвергается действию растягивающих напряжений (см. раздел. 5.4). Водород может попадать в эти сплавы из газовой фазы в процессе изготовления изделия или сварки), [c.323]

Механизм протекания такой коррозии еще недостаточно изучен, и по нему имеются различные точки зрения, Высказываются предположения [Л. 50], что процесс коррозии в данном случае происходит под влиянием серы топлива, вступающей во взаимодействие с металлом труб в тех случаях, когда при затяжке выделения серы из топлива она достигает труб и на граничном слое сера сгорает при недостатке воздуха. Следователь- ro, предполагается, что происходит химический процесс в газовой фазе и продуктами этой реакции являются сульфиды железа (РеЗ) на поверхности труб. [c.149]

Значительное влияние повышенного количества водорода на увеличение хрупкости сварных соединений как металла швов, так и околошовных зон (например, при сварке феррито-перлитных и закаливающихся при сварке сталей, а также титановых сплавов) заставляет в ряде случаев применять специальные меры по его ограничению. В этом отношении наиболее эффективны методы, приводящие к уменьшению количества водорода в газовой фазе, [c.93]

Отрицательное влияние азота на свойства ряда металлов (см. рис. V. ) вызывает необходимость уменьшения его растворения при сварке (уменьшение / N2 в газовой фазе), или, что сложнее, связывания его в безопасные для свойств металлов соединения. [c.218]

Рассмотрите метод оценки влияния шлака на металл через газовую фазу при сварке под флюсом. [c.285]

Приведенные данные позволяют дать лишь качественную оценку времени взаимодействия капли на торце электрода. Между тем они показывают, что режим сварки преимущественно влияет на изменение кинетических условий взаимодействия на стадии капли. Капля на конце электрода постоянно контактирует со шлаком и газовой фазой. Определяющее влияние в условиях значительного перемешивания металла и шлака на стадии капли, а также повышенной подвижности металла [c.59]

Превращения, связанные с действием газовой фазы на твер 1ые и жидкие вещества. Характер таких превращений зависит от действия газовой среды. В окислительной атмосфере, содержащей кислород или другие окислители, происходят реакции окисления сульфидов, металлов, реакции горения углерода и т. п. Если среда будет иметь восстановительный характер, т, е. когда в газовой фазе много оксида углерода или водорода, будут протекать реакции восстановления оксидов металлов, сульфатов, хжсида серы, (SO2) и т. д. Нейтральная атмосфера, когда в газовой фазе не содержится заметных количеств окислителей или восг становителей, не будет оказывать существенного влияния на перерабатываемые материалы. [c.67]

Полученные результаты М. И. Калашникова и А. С. Зотьева [41 ] объясняют различной активностью газовой среды у поверхности образца. При увеличении продолжительности азотирования более 3—4 ч влияние активности газовой фазы на формирование слоя уменьшается и определяющим фактором становится скорость диффузии азота в металле. В связи с этим применение нагрева ТВЧ при длительных выдержках нецелесообразно. Азотирование при нагреве ТВЧ эффективно для получения на нитраллоях диффузионного слоя толщиной не более 0,2—0,25 мм [55]. [c.169]

Хотя при электрошлаковой сварке непосредственного контакта металла в реакционной зоне с газами нет, однако состав газов над шлаково1 ван1ю1 1 может оказать существенное воздействие на окисление металла. Так, применительно к влиянию газовой фазы над шлаковой ванной на рис. У.27 показано изменение содержания марганца (АМп %) при наличии над шлаком воздуха (без защиты) и аргона или азота. Во втором случае степень выгорания марганца значительно меньше, хотя флюс (шлак) в обоих случаях по своему исходному составу является одинаковым. [c.253]

Рис. 22. Влияние кислорода на скорость перехода из газовой фазы в металл (Т = 1бОО°С) [107] а —содержание кислорода 0,001—0,2% 6 — содержание кислорода 0,15—0,24% / — парциальное давление азота 200 мм рт. ст. 2 — 50 мм рт. ст.

Многие важные диффузионные проблемы могут приближенно трактоваться с помощью уравнения (V). Упрощения предполагают, что коэффициент ди узии D не зависит от концентрации. Поэтому результаты расчетов можно рассматривать лишь как основу для интерпретации явлений диффузии. Ниже будут подробнее рассмотрены температурная и концентрационная зависимости D. В табл. 55 приведено несколько граничных условий, которые интересны для предсказания концентрации диффундирующего вещества, растворенного в основном металле. Во всех случаях предположено, что коэффициент диффузии D не зависит от концентрации. Случай а относится к примеси концентрации Со в газовой фазе на поверхности основного металла бесконечной толщины. Это одна из наиболее просто решаемых проблем. Случай б несколько более реален в Том смысле, что учтено влияние ограниченной глубины основного металла. Случаи а и б дают одинаковые результаты, если диффузия происходит в течение достаточно короткого времени, т. е, если время диффузии гораздо меньше, чем L ID. В случае в рассмотрена диффузия через покрытие в бесконечно протяженную основу, тогда как в случае г учтена ограниченная протяженность основы. В этих двух случаях (последний из них рассмотрен в приложении) коэффициент К введен для учета того, что концентрация растворенного элемента может быть неодинакова с обеих сторон поверхности раздела покрытие— основа. Случай д трактует диффузию материала покрытия в основной металл. Отметим, что концентрация на поверхности обратно пропорциональна квадратному корню из времени. Наконец, в случае е рассмотрена обратная диффузия в вакуум. Вследствие того, что функцию ошибок erf и), дополнительную функцию ошибок erf и) и экспоненциальные функции можно найти в табулированной форме, расчет диффузии растворенного элемента с постоянным коэффициентом диффузии сравнительно прямой. В приложении рассмотрена типичная по сложности задача. Математическим основанием является метод преобразования Лапласа в его общепринятой форме. Ввиду того, что передача тепла аналогична диффузии вещества, работа Карслоу и Джегера [42] очень ценна, когда встречаются необычные граничные условия, [c.323]

В вагранках приходится учитывать влияние на металл не только газовой фазы, как в пламенных печах, но и твёрдого топлива. Благодаря применению принципа противотока вагранки являются наиболее экономичными из плавильных печей. Они дают возможность получать максимально горячий чугун, точно соответствующий заданному химическому составу, при м инимальном расходе топлива. Вагранки применяются для плавки как обычных серых чугунов, так и высококачественных перлитовых (малоуглеродистых) и ковких чугунов. [c.176]

Для случая удара угольной пыли о металлическую поверхность рекомендуется принимать К от 0,5 до 0,85. Поэтому в расчете К варьировался в пределах 0,4—1,0 (абсолютно упругое тело). Это позволило исследовать влияние величины К на характер движения пыли после ее удара о твердую поверхность. Что касается угла отражения, то, как показано в [Л. 83], при взаимодействии частиц кварца и СаО (6=200—1000 мкм) со стеклянной и металлическими поверхностями этот угол или равен углу падения, или несколько превышает его. Исключение составляет случай столкновения частиц СаО с резиновой поверхностью, где угол отражения значительно меньше угла падения. В расчетах угол падения был принят равным углу отражения. Кроме того, приняты допущения, что столкновения между твердыми частицами при их движении в газовой фазе отсутствуют и что все частицы, достигающие внутренней поверхности корпуса, ударяются только об эту поверхность, а не о частицы, ранее вошедшие в соприкосновение с ней Как показывают расчеты, основанные на [Л. 51], столк новения между отдельными частицами даже в пристен ной области, где Хл в несколько раз превышает о, отно сительно невелики и не оказывают существенного влия ния на интегральный эффект в работе устройства Однако в [Л. 45] показано, что в одну и ту же точку внутренней поверхности циклона может одновременно ударяться несколько частиц даже при относительно невысокой пространственной концентрации их в потоке. Поскольку же, как показано в опытах с пылью железа, упругость металла, как правило, выше упругости угольной пыли, то эффект рикошетирования будет снижаться. Многочисленные эксперименты ВТИ на прозрачных моделях сепараторов показывают, что с увеличением р,о рикошет пыли в центральную часть потока уменьшается, что также подтверждает сделанный вывод. Таким образом, результаты расчета соответствуют (с точки зрения [c.87]

Определяющее влияние на растворимость водорода в стали оказывает температура с ее повышением концентрация водорода в металле возрастает по экспоненциальной завиеимоети, тогда как с ростом давления она изменяется линейно. Промежуток времени от момента начала взаимодействия водорода с металлом до появления признаков обезуглероживания называют индукционным (инкубационным) периодом. Для сталей ряда марок получены эмпирические соотношения, по которым можно рассчитать продолжительность индукционного периода в зависимости от температуры и давления водорода в газовой фазе [I]. [c.817]

Исследованием влияния H2S на диффузию водорода в металлы занимались Смяловски с сотр. [201], Шрейдер с сотр. [202] и другие. Смяловски изучал проникновение через железную мембрану водорода из газовой фазы, в которой содержалась смесь молекулярного, атомного и ионизированного водорода. Показано, что при высокой разности потенциалов между электродами ионы водорода проникают значительно быстрее, чем атомы водорода. Проникновение водорода усиливается, если к смеси добавить сероводород. Последний оказался промотором и в газовой фазе и ускорял скорость проникновения водорода в 5—7 раз ([H2S] =0,5%). [c.300]

На рис. 2 показана зависимость скорости коррозии алюминия в 10% КН4Г от концентрации аммиака. Кривые построены для опытов различной продолжительности. Анализируя данные рис. 2, можно отметить, что с увеличением концентрации аммиака коррозия алюминия уменьшается в первые 25—50 ч контакта со средой. Затем кривые становятся более плавными, и при продолжительности опыта 300 ч уже трудно проследить влияние добавления аммиака на скорость коррозионного процесса. Из сравнения рис. 1 и 2 вытекает, что с увеличением концентрации аммиака в растворе, так же как и при увеличении длительности эксперимента, коррозионные потери алюминия уменьшаются. В первом приближении это можно объяснить тем, что при введении аммиака в раствор время для формирования на алюминии и сплаве АМг-6 защитной пленки в несколько раз сокращается. В газовой фазе алюминий и сплав АМг-6 подвергаются незначительной коррозии [при продолжительности опыта 25 ч она не превышает 0,01 г/ м -ч)], которая с увеличением продолжительности испытания заметно уменьшается. Металл, частично погруженный в раствор, корродирует с такой же скоростью, как и тот, который находится полностью в растворе. [c.201]

По современным представлениям два основных механизма коррозионного растрескивания под напряжением в электролитах - это анодное растворение и водородное охрупчивание [150, 197], которые часто трудно резделить. Эти механизмы взаимосвязаны, однако качественно различны. Рассмотрим вначале влияние отпускной хрупкости на коррозионное растрескивание в условиях контроля скорости разрушения анодным растворением а затем в системах, где разрушение связано с водородом, попадающим в металл из электролита или газовой фазы. [c.165]

Экспериментальных данных о степени влияния на металл раздельно газов и шлаков по существу нет. Имеются различные гипотезы о характере влияния на металл этих фаз, причем одни из них главенствующую роль предусматривают за газовой фазой, а другие — за шлаковой. Так, В. И. Дятловым было предположено, что если металл представляет собой чистое железо, а флюс состоит только из SIO2 и МпО, то в результате кремнемарганцевосста-новительных процессов в металле появятся дополнительно [Si], [Мп] и [FeO], в шлаке — состоять из паров Fe, Si, Мп, О2 (рис. V.28, б). Учиты- [c.254]

Для интенсификации процесса газового силицирования в работе [20] предложено использовать явление тлеющего разряда. Тлеющий разряд создают в специальной камере прп давлении смеси 81С14 + Н2, равном 10—100 мм рт. ст., и напряжении между электродами 500—1000 в, причем катодом является образец насыщаемого металла. В работе было установлено, что на скорость процесса насыщения оказывает влияние парциальное давление составляющих газовой смеси, ее расход, а также температура разогрева катода — образца. Прп прочих равных условиях скорость насыщения в поле тлеющего разряда в несколько раз превосходит скорость обычного насыщения из газовой фазы, прп этом существенно может быть снижена температура насьпцаемого металла. Однако детально механизм силицирования в тлеющем разряде пока не исследован. [c.36]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...