Количества свободного

Низколегированная сталь. Сталь 15Х1М1ФЛ, закристаллизованная под давлением 200 МН/м2, по механическим свойствам не уступает катаной трубной стали того же состава и значительно превосходит литую обычными методами сталь: 0В=800 МН/м2, 6=8%. Кроме того, ее жаропрочность в 1,4 раза выше, чем у обычной стали. Это объясняется улучшением состояния границ, по которым идет более 85% общей деформации материала, а также увеличением количества свободной карбидной фазы в структуре [13]. Суммарная масса карбидного осадка, определенного при помощи метода электролитического растворения образцов, после нормализации от 960° С составила в среднем 3,66% от массы растворенного металла, а свободно затвердевшей стали 3,34%.

В процессе эксплуатации катионитных фильтров необходимо следить за качеством поступающей на них воды. Режим предочистки (коагуляция, известкование, осветление и т. д.) должен обеспечивать достаточную прозрачность воды (не меньше 25—30 см), отсутствие в ней «остатков» коагулянта (Al, Fe), чрезмерного количества свободной углекислоты (больше 5— 6 мг/л). При известковании поступающая на катионитные (особенно Na- или МН4-катионитные) фильтры вода должна быть стабильной, т. е. не способной к кристаллизации СаСО3 на зернах катионита. Температура воды не должна превышать 35—40° С во избежание пептизации (разрушения) катионита.

На этом принципе основано применение: осветления (удаление взвеси); продувки систем охлаждения (снижение концентрации всех веществ, растворенных в воде); обработки воды известью (снижение содержания кальция, свободной и связанной углекислоты); обработки воды дымовыми газами — так называемой рекарбонизации воды (повышение содержания свободной ОСЬ); частичного водород-катионирования (снижение концентрации ионов Са2+, Mg2+, Na+ и НСОГ, увеличение количества свободной СО 2); натрий-катионирования (уменьшение содержания Са2+ и Mg2+); подкис-ления (снижение содержания связанной и увеличение концентрации свободной углекислоты); фильтрования воды через магномассу или доломит (снижение содержания свободной углекислоты и увеличение концентрации Са2+ и Mg2+).

Исходя из всего сказанного выше, для сталестружечного обескислороживания воды с точки зрения полноты поглощения кислорода и отсутствия загрязнения ее окислами железа пригодна хорошо умягченная вода с нейтральной или щелочной (рН = 9ч-10) реакцией, не содержащая значительного количества свободной углекислоты.

Бикарбонаты кальция и магния обладают значительно более высокой растворимостью, чем карбонаты этих металлов. Но бикарбонаты могут существовать в воде только при наличии в ней растворённой свободной углекислоты, количество которой зависит от давления углекислоты над поверхностью воды и от температуры воды. Повышение температуры воды приводит к уменьшению количества свободной растворённой углекислоты, в результате чего бикарбонаты распадаются на карбонаты с выделением свободной углекислоты. Образовавшиеся карбонаты выпадают из воды в виде накипи.

Особенно прочные отложения образуются при наличии в золе топлива большого количества свободной извести СаО. Свободная известь, соединяясь с серным ангидридом 5Оз и кислородом дымовых газов, а в области температуры точки росы с сернистым ангидридом 8О2 и водяными парами Н2О, образует сульфат кальция Са8О4, обладающий способностью в момент образования связывать частицы золы между собой и с поверхностью трубы. Наиболее часто сцементированные отложения встречаются внутри труб воздухоподогревателя, а также на трубах экономайзера. Сцементирован-, ные отложения наиболее характерны для эстонских сланцев.

шению в ней количества свободной угольной кислоты, необхо-

из воды необходимого количества свободной углекислоты всег-

Угольная кислота может находиться в свободном и в связанном состояниях. Под свободной угольной кислотой понимают сумму Н2СО3+СО2. Поскольку в природных водах концентрация недиссоциированных молекул угольной кислоты Н2СОз составляет лишь доли процента от общего количества свободной угольной кислоты, в качестве последней без заметной погрешности принимают концентрацию СО2.

Увеличение степени минерализации воды приводит к уменьшению в ней количества свободной угольной кислоты, необходимой для поддержания углекислотного равновесия. Это обусловливает большую агрессивность воды, содержащей много солей, при равном содержании свободной угольной кислоты.

При этом вопрос о достаточном насыщении воды кислородом воздуха может не рассматриваться, так как при удалении из воды необходимого количества свободной углекислоты всегда обеспечивается ее насыщение кислородом, вполне достаточ-н°е для полного окисления железа (II).

При применении углекислого газа вследствие большого количества свободного кислорода в газовой фазе сварочная проволока должна содержать дополнительное количество легирующих элементов с большим сродством к кислороду, чаще всего Si и Мп (сверх того количества, которое требуется для легирования металла шва). Наиболее широко применяется проволока Св-08Г2С.

Во время выщелачивания ванна насыщается силикатами и карбонатами калия. В свежей ванне растворение керамики продолжается в течение 1 ч, но после насыщения до 50% силикатом калия растворение происходит в течение 2 ч. Скорость выщелачивания зависит прежде всего от количества свободного едкого кали, количество которого необходимо пополнять. При концентрации более 60% КОН условия работы становятся нетехнологичными: резко сокращается время выщелачивания, появляется опасность (при понижении температуры) выпадения щелочи из пересыщенного раствора. Работа с высококонцентрированной щелочью вызывает опасность травматизма работающих, так как из ванны вылетают брызги щелочи.

IV Углеродисто-кремниевый сплав Композиция, состоящая из графита и карбида кремния, иногда с добавками карбида бора, нитрида кремния и наличием небольшого количества свободного углерода

3. Одинарная закалка с низкой температуры — охлаждение в ящике, повторный нагрев до температуры 780—800° (в зависимости от' стали) и закалка —даёт мартенситную структуру корки, повышенную прочность сердцевины и малое коробление, которое к тому же может быть ещё уменьшено, если перед цементацией произвести нормализацию, а перед закалкой охлаждать зубчатки до температуры, несколько превышающей Ап, которая для никелевых и хромоникелевых сталей значительно ниже АС1 (например, для сталей SAE 2512, 2515, 2520, 4815 и 4820 критическая точка ЛЛ1<500°, т. е. зубчатки перед закалкой можно охлаждать до температуры 500—550°). Иногда перед закалкой производят высокий отпуск (при 630—650°). Недостаток одинарной закалки с низкой температуры состоит в том, что в заэвтектоидных сталях при медленном охлаждении в ящике образуется цементитная сетка, делающая корку хрупкой. Процесс цементации для уменьшения количества свободного цементита следует вести так, чтобы получить заданную толщину науглеро-женного слоя при содержании углерода не свыше IO/Q.

Сталь, нагретая выше Аса, имеет структуру аустенита, который при последующем медленном охлаждении распадается на перлит и избыточный феррит (при содержании углерода меньше 0,8%) или цементит (при содержании углерода больше 0,8%). По мере увеличения скорости охлаждения понижается температура, при которой происходит превращение аустенита, что приводит вначале к уменьшению количества свободного феррита (в доэвтектоид-ной стали), а затем и к полному его исчезновению. Образуется один перлит тем более тонкого строения, чем ниже температура его образования. Одновременно с изменением структуры меняются свойства: повышаются твёрдость и крепость и уменьшаются пластичность и вязкость. Так, при охлаждении стали, содержащей 0,4—0,5% С, со скоростью 1° в минуту твёрдость перлита равна 200 Нв, при скорости 60* в минуту — 230 Нв, при скорости 600° в минуту — 250-7-270 Нв и, наконец, при скорости 3000° в минуту достигает 400 Нв.

Головки цилиндров (табл. 42). Как правило, головки цилиндров изготовляют из нелегированного или низколегированного чугуна марки СЧ 18-36, СЧ 21-40, СЧ 24-44 с содержанием 3,2—3,4% С. Головки дизельных двигателей отливают из чугуна с повышенным содержанием легирующих элементов (хрома, никеля, меди, молибдена). При этом повышается прочность и, что самое главное, теплостойкость чугуна. Однако повышение количества хрома приводит к ухудшению обрабатываемости чугуна. Склонность головок к образованию трещин в перемычках между клапанными гнездами при чередующихся сжимающих — растягивающих напряжениях, вызванных чередованием нагрева и охлаждения, значительно уменьшается при увеличении общего содержания углерода и количества свободного графита в виде неориентированных изолированных пластинок. Поэтому головки нагруженных дизельных двигателей изготавливают из чугуна, содержащего 3,5—3,7% С, в который для компенсации потери прочности, вызванной увеличением количества графита, вводят 0,5—1,0% Мо.

Феррит очень пластичен и вязок, но непрочен. Перлит— смесь пластинок феррита и цементита—придает стали прочность. Цементит очень тверд, хрупок и статически прочен. Поэтому при повышении в стали содержания углерода (в пределах до 0,8%) содержание перлита увеличивается и прочность стали повышается. Однако вместе с этим из-за уменьшения количества свободного феррита снижаются ее пластичность и ударная вязкость.

Взаимодействие углерода с углекислотой по реакции (232) практически для различных топлив начинается в интервале температур 700—1000° при отсутствии заметного количества свободного кислорода, причем скорость этой реакции по мере увеличения температуры непрерывно возрастает. На рис. 182 приведены характерные кривые газообразования в слое кокса, по данным исследования М- К. Гродзовского [207].

Сопротивление ползучести сталей связано с другими механическими свойствами и обусловлено сложным взаимодействием компонентов микроструктуры. Карбиды, нитриды и карбонитриды способствуют дисперсионному упрочнению и препятствуют скольжению по границам зерен. Если содержание углерода и азота уменьшается, число карбидов и нитридов также уменьшается, следовательно, пределы ползучести и прочности будут уменьшаться [16] (табл. 11.3), а пластичность увеличиваться. Вторичным эффектом уменьшения содержания углерода является увеличение количества свободного хрома в матрице. Это приводит к образованию ст-фазы, которая может вызвать уменьшение пластичности и предела прочности. В одном из экспериментов [17] предел прочности в среде натрия уменьшился примерно на 15% по сравнению с данными для воздуха. Обычно рассматривалось суммарное действие всех эффектов, поэтому существует опасение, что если изменение состава относится только к границам зерен, то может произойти очень сильное падение пластичности. Недавняя работа указывает, что такой эффект может существовать, соответствуя третьей стадии на кривой ползучести.

Иногда вода (обычно охлаждающая, нередко используемая для приготовления добавка) содержит небольшие количества свободного хлора СЬ (в водных растворах С1а + ШО = НС1 + НС1О), применяемого для борьбы с биологическими отложениями в конденсаторах турбин. В отдельных случаях вода содержит такие редко встречающиеся в практике водоподготовки газы, как метан СШ, растворенный в исходных водах болотного происхождения или загрязненных бытовыми стоками, а также различные окислы азота (N20, NO. и др.) — продукты разложения в котлах и перегревателях некоторых реагентов, применяемых для обработки котловой воды (нитрат натрия NaNOs), или примесей исходной воды (нитрит натрия NaNCb).

На рис. 7-3 показан состав газов над слоем по длине решетки [Л. 4]. Можно видеть, что через передний и задний участки ее проходит много лишнего кислорода, а в средней части имеет место большой выход продуктов неполного сгорания (окиси углерода СО, водорода Н2 и метана СН4). Для кривой СО2 характерны два максимума, седловина между которыми располагается в области недостаточного количества свободного кислорода, т. е. в середине зоны газификации.