Количества упрочняющей

Двуокись углерода (С02) является участником глобального механизма обмена веществ в биосфере. В атмосфере содержится около 0,03 % общего количества углекислоты, входящей в состав планеты и ее оболочки. Сжигание всех видов топлива дает ежегодно около 1 • 1010 т С02. В 1974 г. по сравнению с 1860 г. содержание С02 выросло на 12%. К 2000 г. можно ожидать повышения этого показателя до 30 %, к 2025 г.— до 80 %. В воздушном бассейне городов ее количество примерно в 1,5 раза больше, чем вне городов. ПДК на двуокись углерода не установлена, так как она не считается токсичной, однако концентрации выше 0,1 % в воздухе оказывают наркотическое действие. Накопление С02 в атмосфере обусловливает отдаленные последствия, связанные с изменением глобального климата Земли.

Данные, приводимые в табл. 4, свидетельствуют о том, что при газификации угля во всем цикле, вплоть до конечного потребления синтетического газа, образуется примерно 80% того количества углекислоты, которое выделяется при сжигании угля на ТЭС анало-

гичной производительности. Однако из табл. 5 видно, что только 41% общего количества углекислоты, образующейся при газификации угля, попадает в атмосферу через вытяжные вентиляционные трубы завода (эта цифра относится к установке, производительность которой указана в табл. 3).

Количество выпара оказывает существенное влияние на эффект деаэрации. Оптимальным количеством выпара можно считать 1,5-2 кг на 1 т деаэрированной воды (рис. 3.5) [13]. При наличии в воде большого количества углекислоты значение выпара рекомендуется повысить до 3 кг/т. Оптимальное количество выпара деаэраторов устанавливается наладочной организацией для каждой конкретной котельной установки.

При сжигании около 2600 т/ч экибастузского угля образуются примерно те же количества углекислоты, но несколько меньше водяных паров, окислов серы и окислов азота. В дымовых газах ТЭС, работающих на экибастузских, да и на углях ряда других месторождений, присутствуют фтористые соединения в количестве до 3—4 т/ч, главным образом в виде SiF4, а также некоторые весьма различные в зависимости от рода угля, но небольшие количества соединений мышьяка и ванадия. В зависимости от сорта угля они измеряются десятками килограммов в час.

Распад бикарбонатов кальция и магния в воде может быть предотвращен введением в нее необходимого количества углекислоты. Это достигается обычно под-кислением охлаждающей воды серной кислотой или ре-карбонацией дымовыми газами от котлов.

Распад бикарбонатов кальция и магния в воде может быть предотвращен введением в нее необходимого количества углекислоты. Это достигается введением в воду 10 — 15% -го раствора серной кислоты либо рекарбонизацией воды дымовыми газами от котлов.

газацию проб можно осуществлять в обычно применяемых устройствах отбора. Поскольку ионы солей являются центрами конденсации, то представляется возможным, выпаривая часть исследуемой пробы, повышать концентрацию примесей в оставшемся выпаре. Одновременно с увеличением концентрации нелетучих соединений при выпаре происходит дегазация проб — удаляются кислород, углекислый газ, аммиак, что также повышает достоверность анализов качества пара. Пробы пара с большим содержанием углекислоты имеют кислую реакцию и лишь после дегазации и удаления основного количества углекислоты появляется щелочная реакция.

При газификации битуминозных топлив (дров, торфа) продукты сухой перегонки содержат: углекислоту, окись углерода, водород, метан, уксусную кислоту, метиловый спирт и смолы. При газификации бессмольных топлив (антрацита, кокса) эти продукты будут состоять из водорода, метана, тяжёлых углеводородов и некоторого количества углекислоты и окиси углерода.

лен введением небольшого количества углекислоты. Через не-

введении в воду избыточного количества углекислоты может

Деформируемые сплавы подразделяют на упрочняемые и не упрочняемые термической обработкой. Теоретически границей между этими сплавами должен быть предел насыщения твердого раствора при комнатной температуре, но практически сплавы, содержащие легирующие элементы в количестве немного больше этого предела, не упрочняются при термической обработке из-за малого количества упрочняющей фазы.

3) образование дефектов кристаллического строения, обеспечивающих увеличение количества упрочняющей фазы и более благоприятное распределение выпадающих частиц по объему материала [72, 73].

Большой интерес представляет создание сложных по составу оплавляемых покрытий, состоящих из матрицы—самофлюсующегося сплава типа Ni—Сг—В—Si, и упрочняющей фазы—карбидов, бо-ридов и др. Нами определялась износостойкость оплавленных покрытий из порошков ПН70Х17С4Р4 и ПН77Х15СЗР2, содержащих до 60% упрочняющей карбидной фазы Сг3С2. Результаты испытаний в условиях трения скольжения при смачивании водой (скорость скольжения 18 м/мин: удельная нагрузка на поверхность трения 8 МПа; индентор—ВК8; коэффициент трения 0,68—0,75) показали (рис. 6.8), что износостойкость таких покрытий зависит как от состава матрицы, так и от количества упрочняющей фазы. В частности, интенсивность изнашивания оплавленного покрытия ПН70Х17С4Р4 составляет 30 мм3-см~2 за 1000 м пути трения, а покрытия ПН70Х17С4Р4 + 60% Сг3С2 — 3 мм3-см~2 за 1000 м пути. Сравнивая изнашивание плазменных интерметаллидных покрытий из порошков ПН55Ю45 и ПН85Ю15 в таких же условиях, можно отметить, что увеличение содержания алюминия в порошке существенно снижает износостойкость слоя (табл. 6.1.)

При разработке жаропрочных сплавов для длительной службы оправдано упрочнение твердого раствора вольфрамом, молибденом и другими элементами.- Изоморфность кристаллической решетки избыточных фаз (например, Ni8 (Ti, A1)) с решеткой твердого раствора способствует стабильности структуры и жаропрочных свойств сплава. В зависимости от количества упрочняющей фазы в структуре и .степени легированности твердого раствора такими элементами, как вольфрам, молибден и кобальт, сплавы на никелевой основе условно можно разбить на три категории: а) слабоупрочненные (0Т = 25-н35 кгс/мм2); б) среднеупроч-ненные (tf, = 40 -=-60 крс/мм2); в) сильноупрочненные (аг = *= 60 -*-85 кгс/мм8).

В работе [23а] исследовано влияние содержания легирующих элементов на жаропрочные свойства сплавов системы Mo—TiC (сплав (1:1,76% Ti —0,42%С; сплав 11:4,2% Ti — 0,95%C). Увеличение содержания легирующих элементов, сопровождающееся ростом количества упрочняющей фазы, приводит к повышению прочности сплавов. Так, значение предела прочности и текучести сплава II на 15—20% выше, чем сплава I, при температуре до 1000°С. Относительное сужение, характеризующее наибольшую пластичность металла при разрыве, напротив, выше у сплава I (рис. 3.18). Повышение температуры испытания приводит, во-первых, к снижению прочностных и росту пластических характеристик сплавов и, во-вторых, к нивелировке различия прочности сплавов с разным содержанием легирующих элементов — при температуре испытания 1400°С пределы прочности и текучести обоих сплавов практически одинаковы. Это, по-видимому, связано с термической нестабильностью сплавов в деформированном состоянии. Для проверки этого предположения были проведены испытания механических свойств сплавов в термически более стабильном литом состоянии с дополнительной

Таким образом, легирующие элементы, введенные в аустенит-ную сталь и обусловливающие различное упрочнение твердого раствора карбидными или интерметаллидными частицами, как правило, оказывают неблагоприятное влияние на сопротивление термической усталости. Во всех случаях с увеличением количества упрочняющей фазы в структуре материала возрастала и скорость роста термоусталостной трещины.

Дополнительным подтверждением этому могут служить исследования влияния количества упрочняющей фазы, размера зерна и длительного старения стали типа 12Х18Н10Т на сопротивление термической усталости при максимальных температурах цикла 600, 650 и 700° С. Влияние упрочняющей фазы на долговечность проверяли изменением содержания углерода примерно в 2 раза — от 0,09 и до 0,049% при размере зерна 4—6 баллов. Кроме того, часть образцов с более высоким содержанием углерода после аустенизации подвергали длительному старению при температуре 650° С в течение 2000 ч для предварительного выделения упрочняющей фазы.

Как известно, в аустенитных • сталях углерод в основном связан в карбидах, поэтому при варьировании содержания углерода изменяется и количество карбидной фазы. Из сравнения кривых 1 и 3 (рис, 73) следует, что с уменьшением содержания углерода от 0,09 до 0,049% во всем диапазоне исследованной долговечности увеличивается число циклов до разрушения, что согласуется с данными табл. 19, следовательно, с уменьшением количества упрочняющей фазы повышается сопротивление термической усталости. С увеличением максимальной температуры цикла от 600 до 700° С не происходит существенного изменения в указанных закономерностях, однако преимущество стали с малым количеством карбидной фазы уменьшается при уровне деформации 0,7% с двукратного при 600° С до 40% при 700° С. , Для исследования влияния величины зерна на долговечность испытывали две партии образцов из стали 12Х18ЩОТ с размером

Характеристика основных фазовых составляющих металлических покрытий состоит в следующем. Феррит является наименее благоприятной фазовой составляющей основы сплава, так как он имеет невысокие твердость, износостойкость, вязкость и сопротивление разрушению. Он может находиться в наплавленном металле при наличии мартенсита и небольшого количества упрочняющей фазы.

напряжений и деформации, а также структуры металла на параметры диффузии. Как было показано ранее, скорость и энергия активации диффузии в металле, находящемся в неравновесном состоянии (что соответствует ползучести), меняются во времени сложным образом. Показано также, что скорость диффузии может сильно возрастать, если одновременно с ней развиваются процессы фазовых превращений [120]. Сложным образом влияет на диффузию старение на разных стадиях: скорость диффузии будет возрастать по мере оформления самостоятельной фазовой границы, в процессе старения, но после выделения фазы по-границам зерен зернограничная диффузия замедляется. Неоднозначно влияет на скорость диффузии увеличение количества упрочняющей фазы (в результате термической обработки или при изменении состава): с одной стороны, скорость диффузии может при этом возрастать, так как увеличивается протяженность фазовой границы, диффузионная проницаемость которой больше, чем кристалла [67], а с другой — скорость диффузии может снижаться, так как в упрочняющей фазе (интерметаллид-ной или карбидной) она обычно меньше, чем в матрице. Наконец, влияние самой ползучести оказывается не простым: пластическая деформация может ускорять диффузию, а образование устойчивой субструктуры с дисперсными выделениями может ее замедлять.

Увеличение количества упрочняющей фазы и образование развитой сети поверхностей раздела до определенной степени замедляет ползучесть. При этом, как отмечалось, сложным образом меняется скорость диффузии. Роль частиц второй фазы (их дисперсности, количества и когерентности) как барьеров для движения дислокаций рассмотрена ранее (см. гл. VIII).