Окисление начинается

Чем больше содержится во флюсе МпО и Si02, тем сильнее флюс может легировать металл кремнием и марганцем, но и одновременно тем сильнее он окисляет металл. Чем сложнее легирована сталь, тем меньше должно содержаться во флюсе МпО и Si02, в противном случае недопустимо возрастает окисление легирующих элементов в стали; нежелательным может быть и дополнительное легирование металла кремнием и марганцем, Поэтому окислительные флюсы преимущественно применяют при сварке углеродистых и низколегированных сталей. Безокисли-тельпые флюсы практически не содержат окислов кремния и марганца или содержат их в небольших количествах. В них входят фториды CaF2 и прочные окислы металлов. Их преимущественно используют для сварки высоколегированных сталей.

Флюсы для сварки легированных и высоколегированных сталей должны обеспечивать минимальное окисление легирующих элементов в шве. Для этого приме. няют плавленые и керамические низкокремнистые, бескремнистые и фторидные флюсы. Их шлаки имеют высокое содержание CaO, CaF2 и А12ОЧ. Плавленые флюсы изготовляют из плавикового шпата, алюмосиликатов, алюминатов, путем сплавления в электропечах. Их шлаки имеют основной характер. Керамические флюсы приготовляют из порошкообразных компонентов путем замеса их на жидком стекле, гранулирования и последующего прокаливания. Основу керамических флюсов составляет мрамор, плавиковый шпат и хлориды щелочноземельных металлов. В низе также входят ферросплавы сильных раскислителей (кремния, титана, алюминия) и легирующих элементов и чистые металла. Шлаки керамических флюсов имеют основной или пассивный .характер и обеспечивают получение в металле шва заданное содержание легирующих элементов.

При использовании этого метода цементации следует иметь в виду, что снижение содержания углерода в слое от 1,2—1,3 % до 0,8 % происходит только за счет углерода, растворенного в аустеппте. Снижение в аустените концентрации углерода и легирующих элементов (в результате образования карбидов) приводит к уменьшению закаливаемости и прокаливаемое™ цементованного слоя и в итоге к ухудшению механических свойств обрабатываемого изделия. В процессе газовой цементации в эндотермической атмосфере в сталь может диффундировать кислород. Это приводит к окислению, например Mn, Cr, Ti и других элементов поверхностного слоя стали (20—30 мкм), обладающих большим химическим сродством к кислороду по сравнению с железом. Окисление легирующих элементов («внутреннее окисление») снижает устойчивость ауетепита, и при последующей закалке в цементованном слое образуются трооститнан сетка и окислы, что понижает его твердость и предел выносливости стали Добавки к цементуемой атмосфере (в конце процесса) аммиака 15—10 % (объемн.)] уменьшают вредное влияние внутреннего окисления.

Другой причиной низкой закаливаемости поверхностной зоны цементованного слоя и снижения усталостной прочности является внутреннее окисление легирующих элементов.

При использовании этого метода цементации следует иметь в виду, что снижение содержания углерода в слое с 1,2—1,3 до 0,8 % происходит только за счет углерода, растворенного в ау-стените. Снижение в аустенйте концентрации углерода и легирующих элементов (в результате образования карбидов) приводит к уменьшению закаливаемости и прокаливаемости цементованного слоя и в итоге к ухудшению механических свойств обрабатываемого изделия. В процессе газовой цементации в эндотермической атмосфере в сталь может диффундировать кислород. Это приводит к окислению, например, Сг, Mn, Si и других элементов поверхностного слоя стали (х = 20-т^ЗО мкм), обладающих большим химическим сродством к кислороду по сравнению с железом. Окисление легирующих элементов («внутреннее окисление») снижает устойчивость аустенита, и при последующей закалке в цементованном слое образуются трооститная сетка и оксиды, что понижает его твердость и предел выносливости стали.

ное окисление легирующих элементов и протекание вторичных реакции

Флюсы для сварки легированных и высоколегированных сталей должны обеспечивать минимальное окисление легирующих элементов в шве. Для этого применяют плавленые и керамические низкокремнистые, бескремнистые и фторидные флюсы. Их шлаки имеют высокое содержание CaO, CaF2 и А1203. Плавленые флюсы изготовляют из плавикового шпа-

При всех способах сварки плавлением в сварочной ванне происходят те же процессы, что и в металлургических печах при выплавке металлов и их сплавов. Это плавление, взаимодействие жидкого металла с газами и компонентами шлаков, легирование металла и выгорание (испарение, окисление) легирующих компонентов, затвердевание металла, структурные изменения в нем.

Для получения нужных свойств сварного соединения в металл шва можно добавлять элементы, обеспечивающие эти свойства. Этот процесс называют легированием. Легирующие элементы вводят через присадочный металл, флюс или обмазку электрода в виде порошков или ферросплавов. Кроме того, легирующие элементы поступают в шов из основного металла при его плавлении. Необходимо, чтобы легирующие элементы имели меньшее сродство к кислороду, чем свариваемый металл. В противном случае вместе с ними нужно вводить более активный элемент, который свяжет кислород и уменьшит окисление легирующих элементов. Окислы легирующих элементов должны растворяться в шлаке, а не в металле шва. При расчете легирования учитывают долю основного металла в металле шва, а также потери легирующих элементов на разбрызгивание, испарение, образование химических соединений. Эти потери зависят от химической активности легирующих элементов, способа, режимов и особенностей условий сварки и учитываются коэффициентами перехода. Например, при ручной дуговой сварке коэффициент перехода марганца из электрода с качественной обмазкой может быть 0,45...0,55.

Чем больше во флюсе содержится МпО и SiO2, тем сильнее он может легировать металл кремнием и марганцем и в то же время тем значительнее он окисляет металл. Чем сложнее легирована сталь, тем меньше должно содержаться во флюсе МпО и SiO2, в противном случае недопустимо возрастает окисление легирующих элементов в стали; нежелательным может быть и дополнительное легирование металла кремнием и марганцем. Поэтому окислительные флюсы применяют преимущественно при сварке углеродистых и низколегированных сталей.

должно содержаться во флюсе МпО и SiO2, в противном случае недопустимо возрастает окисление легирующих элементов в стали; нежелательным может быть и дополнительное легирование металла кремнием и марганцем. Поэтому окислительные флюсы преимущественно применяют при сварке углеродистых и низколегированных сталей. Безокислительные флюсы практически не содержат оксидов кремния и марганца или содержат их в небольших количествах. В них входят фториды CaF2 и прочные оксиды металлов. Их преимущественно используют для сварки высоколегированных сталей.

Титан, цирконий и гафний при комнатной температуре в атмосфере воздуха устойчивы; окисление начинается при 200—300 "С. При более высокой, температуре они реагируют с азотом, водородом, углеродом.

Жаростойкость сплавов. В процессе нагрева сплавов ВХ-1, BX-IH, ВХ-2 заметное окисление начинается примерно с 350—400° С с образованием окисла Сг2О3. Зависимость .скорости окалинообразования металла от температуры (после 100-часового нагрева):

Термическая стойкость метилсиликоновых теплоносителей к окислению изучена достаточно подробно [Л. 131]. В настоящее время установлено, что эти вещества практически не окисляются на воздухе при температурах до 175° С; окисление начинается при температуре 200° С, которое выражается в некотором изменении вязкости и выделении формальдегида и муравьиной кислоты. Повышение вязкости объясняется конденсацией силиконовых молекул, от которых отщепляются молекулы под действием кислорода воздуха. Начиная с 200° С стойкость метилсиликоновых теплоносителей против окисления кислородом воздуха быстро уменьшается, что О'гра-начивает 'применение этих теплоносителей при работе без защитной атмосферы при температуре 200° С. При работе этих теплоносителей в инертной атмосфере рабочая температура не должна превышать 250°С, так как уже при температуре 250° С наблюдается заметная деполимеризация полиметилеиликонов. Однако по данным С. Н. Соколова [Л. 133] полиэтилсиликон МАИ-1 термически устойчив до /г«300°С.

Окисление начинается при 400°

Окисление начинается при 400°

Существующие способы введения модификаторов в металлические расплавы не могут быть использованы в случае НП. Частицы НП легко "слипаются", их окисление начинается при сравнительно низких температурах, и, что особенно важно для выполнения роли центров кристаллизации, они плохо смачиваются жидким металлом. Несмотря на высокую плотность (от 1380 кг/м3 у TaN до 2510 кг/м3 у В4С), НП легко образуют в воздухе пылевидную, при определенных условиях самовозгорающуюся и даже взрывоопасную взвесь, что делает невозможным прямое введение НП в расплавы. В этой связи был разработан [23] принципиально новый способ введения НП в расплав. При этом исходили из необходимости предотвращения контакта частиц порошка с кислородом в процессе их введения, беспрепятственного проникновения частиц через окисную пленку жидкого металла, а также исключения агрегирования и контролируемого дозирования по массе.

Окисление начинается, как и у

Окисление начинается, как и у

Патент США, № 4082905, 1978 г. Описывается черный пигмент оксида железа Fe304, соединенный примерно с 50 % (мольн.) 7-Fe203 и М?е20ц, где М— Mg, Mn, Co, Ni, AI, Cr, Ti, Cu, Zn, Cd. Кроме того, покрытие содержит, по крайней мере, одно из следующих веществ — гидроксид цинка, фосфат цинка, фосфит цинка, фосфат алюминия и диоксид кремния, вводимых в суспензию пигмента. Окончательные составы имеют повышенную устойчивость к окислению, делающую их особенно полезными для пигментирования неорганических и органических суспензий и для использования в магнитных подложках. Было установлено, что в таких черных пигментах с оксидами железа окисление начинается при более высоких температурах по сравнению с пигментами без дополнительной обработки.

Устойчивы при комнатной температуре на воздухе, медленное окисление начинается при температуре 300—400° С, растворяются в кислотах. Устойчивы в вакууме до температуры 750— 800° С