Водород в стали

Эндогенные газовые включения.

Виды газовых дефектов в стальных отливках и методы борьбы с ними.

Различают 2 вида дефектов, образование кот.связано с присутствием газа в Ме:

1. Растворенный газ в жидком расплаве – эндогенные газовые включения.

2. Газ попадающий в полость отливки, при заполнении формы – экзогенные газовые включения.

В любой стали содержится любое кол-во газов (N₂, H₂, O₂). Они в твердой стали могут находиться в виде газовых включений, хим. соединений либо твердом растворе. H₂ в сталях присутствует в виде твердых растворов. N₂ в виде нитридов азота и частично в твердом растворе. O₂ также в виде оксидов и частично в твердом растворе.

Источниками газа являются шихтовые материалы - флюсы, атмосфера воздуха и футеровка печи или ковша. Процесс растворения газов в Ме можно разделить на следующие этапы:

1. Массоперенос газов к поверхности Ме 2. Адсорбция на границе раздела 3. Переход через границу раздела 4. Массоперенос в объем расплава

Является основной причиной образования газовой пористости. Растворимость водорода в стали описывается уравнением Сивертса: ,где К- константа;

- парциальное давление

Элементы содержащиеся в стали в различной степени влияют на растворимость водорода, их можно разбить на следующие группы:

1. Элементы повышающие растворимость Н₂: Ti, Zr, Ta они образуют с Н₂ прочные соединения.

2. Элем уменьшающие растворимость Н₂ в стали: С, B, Al.

3. Элементы которые практически не влияют на растворимость Н₂ стали:Ni, Co, Cu, Mn.

В твердой отливке, при нагревании ее либо, при выдержке происходит диффузия атомов водорода, при попадании атомов Н₂ в различного рода пустоты искажение кристаллической решетки или неМе включения диффузия прекращается и образуются молекулы водорода, что приводит к увеличению объема и повышения напряжений в этих местах.

Дата добавления: 2015-05-06