Вывоз мусора: musor.com.ru
Главная | Контакты: Факс: 8 (495) 911-69-65 |

Легкоплавких элементов



К химическим свойствам относится способность шлака раскислять металл шва; связывать окислы в легкоплавкие соединения; легировать металл шва.

В качестве присадочного материала используют прутки марок А и Б. Для перевода тугоплавких окислов в легкоплавкие соединения применяют флюсы на борной основе, чаще всего техническую безводную (прокаленную) буру.

При кислородно-флюсовой резке в зону резки вместе с режущим кислородом вдувают порошкобразмый флюс с железной основой. При сгорании флюса в кислородной струе выделяется дополнительное количество теплоты. В то же время частицы флюса, выходя из сопла резака с большой скоростью, механически удаляют тугоплавкие оксиды. Для получения флюса к железному порошку примешивают флюсующие добавки, поэтому кроме термического и механического удаления оксидов происходит флюсование, т. е. перевод их в более легкоплавкие соединения. Кислородно-флюсовую резку используют для высокохромистых и хромоникелевых сталей, чугунов, медных сплавов. Кислородно-флюсовую резку выполняют с по« мощью специальной аппаратуры: флюсопитателя и кислородного резака с приспособлениями для подачи флюса

Керамику ThO2 (см. табл. 21.2) получают из минерала монацита в результате сложной химической переработки. При температуре 2000° С ThO2 в вакууме образует с С2 карбид тория (ThC2), а с окислами Be (2100° С), Zr и Mg (22001 С) — легкоплавкие соединения, А1 и Са восстанавливают Th02 до Th.

введение небольших добавок, связывающих вредные примеси. Эти добавки должны обладать большим сродством к примесям, а возникающие соединения не должны образовывать сплошные пленки по границам зерен и прежде всего легкоплавкие соединения; желательно, чтобы избыток добавки не ухудшал механических свойств.

Доломитовые изделия изготовляются из намертво обожжённого доломита с добавлением в качестве связки органических клеящих веществ, жидкого стекла, а также 6—8% SiO2 и соответствующего количества А1203 и Fe2O8. Доломитовые изделия на органической связке, как правило, обжигу не подвергаются. По своей природе доломитовые огнеупоры относятся к материалам с ярко выраженными основными свойствами. Кислые шлаки вступают с доломитом во взаимодействие, образуя легкоплавкие соединения, и разрушают его. Огнеупорность доломитовых изделий несколько ниже, чем магнезитовых, и находится в интервале 1800—1950° С, температура начала деформации под нагрузкой колеблется в пределах 1500—1600° С. Термическая стойкость относительно низкая, но всё же выше, чем у магнезитовых изделий. При хранении на воздухе доломитовые изделия разрушаются вследствие гидратации. Стабилизация доломита достигается введением в состав массы шлака или глины. Доломитовые огнеупоры применяются в виде порошка для наварки подин мартеновских печей, а также в виде изделий для футеровки металлургических печей и конвертеров.

Плотные отложения образуются при сжигании сернистых мазутов, в продуктах сгорания которых находится сажа и сернистые соединения, а в золе — легкоплавкие соединения ванадия и щелочных металлов, сульфаты. Золовые отложения сернистого мазута растворяются в воде, но растворы отложений мазута имеют кислую реакцию и являются агрессивными.

Практикой установлено, что прочность бетонов на глиноземистом цементе резко снижается в интервале температур 300—1000° С. Учитывая повышенную стоимость бетона на глиноземистом цементе, его применяют при температуре газовой среды 1000—1200° С (обмуровка топок непосредственно за экранными трубами, неэкранированные участки стен топок с температурой футеровки, не превышающей 1200° С). При более высоких температурах глиноземистый цемент вступает с заполнителем (шамотом) в химическое взаимодействие, образуя легкоплавкие соединения, вызывающие оплавление бетона.

Наиболее неблагоприятное коррозионное воздействие на металл поверхностей нагрева при сжигании углей и сланцев оказывают окислы серы, сероводород, хлор и легкоплавкие соединения щелочных металлов [Л. 11, 12, 13].

Шлаковые включения могут образовываться из окислов А12О3 и SiO2, которые, взаимодействуя с МпО и FeO, дают сложные легкоплавкие соединения. Эти включения имеют округлую форму и при небольшом содержании в металле шва практически не оказывают влияния на его прочность.

Наличие ярко выраженных максимумов на боковых образующих (см. рис. 3-10) свидетельствует о том, что в зоне наиболее интенсивного образования отложений преимущественно оседают такие соединения, как SO3, Бе2О3, R2O, SiOa, которые, как известно [Л. 139, 146], могут образовывать легкоплавкие соединения Na2SaO7 96

Кроме указанных легирующих элементов, на свойства жаропрочных сплавов на никелевой основе оказывают вредное влияние примеси ряда легкоплавких элементов — Pb, Sn, Sb, S и других, которые могут попадать в сплав вместе с шихтой [26].

Междендритные объемы, как правило, обогащены примесями легкоплавких элементов, окислов, сульфидов, некоторых фаз и легирующих элементов (Мо, Сг, Ti, A1, В, S, Р, Si, С), которые при застывании понижают температуру плавления никеля или основного твердого раствора сплава. Ввиду меньшей прочности и пластичности междендритных объемов разрушение при высоких температурах происходит в большинстве случаев именно в этих местах. По осям дендритов наблюдается обогащение более тугоплавкими элементами и фазами, образующимися в процессе застывания. Поэтому применение высокотемпературной закалки способствует частичному более равномерному перераспределению легирующих элементов, но мало влияет на величину зерна. Высокотемпературный нагрев с последующим старением благоприятствует равномерному выделению упрочняющих фаз, повышая механические свойства сплава (сочетание прочности и пластичности) и эксплуатационную надежность детали. Выделение фаз может иметь место не только при длительном старении, но для сложнолегированных сплавов с Ti, Al, W, Mo и в процессе охлаждения (на воздухе). Поэтому количество и форма распределения фаз, а следовательно, и

Как показал спектральный анализ (см. табл. 3-2), для обоих типов отечественных обследованных < котлов характерно наличие легкоплавких элементов Ge, Zn, Bi, Sb и др. только в спекшемся слое.

Таким образом, общие тенденции распределения химического состава отложений по ходу топочных газов, по толщине слоя и наличие легкоплавких элементов только

Исследования отложений, образовавшихся на пробоотборнике и экранных трубах котлов ГЭЭС ЦКТИ, ТП-230-Б и ТП-70, выявили ряд характерных особенностей их структуры. Так например, были обнаружены повышенная концентраций щелочно-силикатных соединений в первичном слое и наименьший размер "частиц этого слоя, повышенная концентрация углерода в промежуточном слое, повышенная концентрация только в слегка спекшихся слоях легкоплавких элементов — германия, таллия и др., наличие в первичном слое сложного соединения NaHCOg и его неравномерное распределение по окружности труб и по топке.

Селективное отложение легкоплавких элементов в промежуточном спекшемся слое. Третья особенность структуры загрязнений котла ГЭЭС ЦКТИ заключается в том, что в промежуточном и наружном слегка спекшихся слоях имеются легкоплавкие элементы Ge, Pb, As, Zn и др., которых нет в первичном слое. (Аналогичный результат был получен для отложений котла ТП-230-Б, причем эти соединения отсутствовали там и в наружном оплавленном слое).

Причинами неравномерного распределения по слою легкоплавких элементов являются, по-видимому, следующие факторы:

Пайку, при которой затвердевание расплава происходит при температуре выше температуры солидуса припоя без охлаждения из жидкого состояния, называют диффузионной пайкой. Процесс пайки начинается непосредственно после завершения процесса растворения (/ = /нас) паяемых материалов в шве, т. е. достижения в шве состава с= с!,' независимо от способа получения расплава в зазоре. Отвод легкоплавких компонентов из шва может осуществляться разными механизмами: в результате взаимной диффузии в паяемые материалы, испарением в окружающую среду или связыванием их в тугоплавкие химические соединения. Принципиально возможно сочетание всех трех механизмов. Наиболее изучен и широко используется первый механизм — отвод легкоплавких элементов за счет диффузии в паяемые материалы, который определяет скорость движения межфазных границ KI (t).

Величина зерна аустенитной стали оказывает большое влияние на ее жаропрочность. Раньше считали, что с увеличением размера зерен жаропрочность стали всегда возрастает. В действительности этот вопрос оказался более сложным. При наличии в стали или сплаве примесей легкоплавких элементов (свинца, олова, сурьмы, висмута, мышьяка и других), располагающихся преимущественно по границам зерен, крупнозернистая структура может оказаться менее желательной, чем мелкозернистая. Иными словами, жаропрочный сплав, загрязненный указанными примесями, может быть менее жаропрочным, чем мелкозернистый. Особенно опасна для жаропрочных сталей и сплавов разнрзернистость (рис. 9). Ф. Ф. Химушин показал, например, что жаропрочный

В предыдущей главе говорилось об отрицательном влиянии примесей легкоплавких элементов на жаропрочные свойства аустенитных сплавов и сталей. Все это в большой степени относится и к сварным швам,

Мы знаем теперь, что имеются две основные разновидности горячих околошовных трещин в сварных соединениях аустенитных сталей и сплавов: 1) обусловленные проникновением легкоплавких элементов из фаз, обогащенных этими элементами, в околошовную зону из сварочной ванны и 2) околошовные трещины, связанные с природой основного металла — наличием в нем строчечных или иных скоплений структурных составляющих (карбонитридов, боридов, фосфидов и др.), загрязненностью границ зерен легкоплавкими примесями и т. д. Напомним, что с трещинами первого вида можно справиться с помощью чисто сварочных средств, изменяя соответствующим образом химический состав металла шва и температуру его затвердевания. Эффективным средством ликвидации второй разновидности трещин является повышение чистоты и улучшения структуры основного металла путем переплава его в водоохлаждаемом металлическом кристаллизаторе. Одним из этих средств является электрошлаковый переплав, которому посвящена заключительная глава этой книги. Можно не сомневаться, что в недалеком будущем в сварных конструкциях будут широко применяться аустенитные стали и сплавы, улучшенные не только электрошлаковым и вакуумно-дуговым, но также и электроннолучевым или плазменным переплавом. 362

Важнейшим из них является недостаточная эффективность очистки металла от растворенных (не связанных в окислы или нитриды) газов и легкоплавких элементов. Электрошлаковый металл полностью отвечает сегодняшним требованиям, он будет, несомненно, еще многие годы широко применяться в самых различных отраслях новой техники. Однако для сварных изделий и конструкций особо ответственного назначения в скором будущем потребуются аустенитные сплавы сверхвысокой степени чистоты. Для получения такого металла уже начинают применять принципиально новый металлургический процесс: электроннолучевую плавку и электроннолучевой переплав в глубоком вакууме. Сущность этого процесса сводится к следующему. Источником теплоты для плавки шихты или переплава стержня служит мощный сильно сконцентрированный поток электронов. В плавильном пространстве создается вакуум 10~5 мм рт. ст. (против 10"* мм рт. ст. при ВДП). Переплавляемый стержень плавится под действием сфокусированного на его конце пучка электронов и в виде капель стекает в водоохлаждаемый медный кристаллизатор с подвижной, введенной внутрь его, затравкой-поддоном. Уровень металлической ванны остается в процессе плавки неизменным, так как скорость вытягивания слитка из кристаллизатора равна скорости поступления жидкого металла. На поверхность металлической ванны также направлен электронный луч.




Рекомендуем ознакомиться:
Литейному производству
Литературе отсутствует
Литературе результаты
Литературных источников
Лабораторных установок
Логарифмические деформации
Логарифмически нормальной
Логарифмической деформации
Логарифму отношения
Логических возможностей
Логического умножения
Локальные изменения
Локальные параметры
Локальных экстремумов
Локальных концентраций
Меню:
Главная страница Термины
Популярное:
Где используются арматурные каркасы Суперпроект Sukhoi Superjet Что такое экология переработки нефти Особенности гидроабразивной резки твердых материалов Какие существуют горные машины Как появился КамАЗ Трактор Кировец К 700 Машиностроение - лидер промышленности Паровые котлы - рабочие лошадки тяжелой промышленности Редкоземельные металлы Какие стройматериалы производят из отходов промышленности Как осуществляется производство сварной сетки