Оптимальные механические

1. Обеспечение необходимой степени защиты металла от коррозии (Z) или необходимого значения коэффициента торможения коррозии (у) при такой концентрации ингибитора, при которой его применение будет экономически оправданным и целесообразным. В зависимости от области применения и стоимости ингибитора оптимальные концентрации и защитные эффекты могут изменяться в широких пределах. Так, например, ингибитор с у = 2 (Z = 50%) по эффективности будет удовлетворительным применительно к системам водоснабжения и окажется неподходящим для кислотного травления Су > 8, Z ~^> > 87%).

Авторами рассматривается процесс очистки на двух отечественных катионитах — КУ-2 и сульфоугле, поэтому для каждого из них были определены оптимальные концентрации и расходы регенерата.

Как уже указывалось ранее, железо повышает коррозионную стойкость сплавов цирконий — олово в воде. Аналогичный эффект наблюдается и при введении в него никеля и хрома и притом не только в воде, но и в водяном паре при температуре 400° С. Более повышенная коррозионная стойкость сплавов в этом случае объясняется замедлением перехода к стадии ускоренной коррозии. Оптимальные концентрации легирующих компонентов в этих сплавах, по-видимому, следующие: олова — 0,25—2,5%; железа, никеля и хрома — 0,1—1,0%. При этом концентрация олова в цирконии зависит от количества загрязнений в нем. В сплаве с концентрацией 1% олова и 0,2—2% ниобия увеличение концентрации молибдена с 0,7 до 2% или тантала с 0,02 до 2,2% приводит к уменьшению скорости коррозии. Введение в сплав до 0,37% кислорода не оказывает влияния на стойкость сплавов этого же типа. Сплав циркалой 2 с концентрацией 1,5% олова, 0,12% железа, 0,10% хрома, 0,05% ниобия, <0,006% азота, <0,005% алюминия и <0,005% титана нашел широкое применение в ядерных реакторах с водяным охлаждением. Скорость коррозии этого сплава после выдержки в водяном паре при температуре 400° С в течение 41 суток составляет 1 мг/дм2-сут

Оптимальные концентрации для фталевого ангидрида и М-ни-

пористых структур и оптимальные концентрации их находятся на

Обычно оптимальные концентрации ингибитора подбираются экспериментально на основе построения зависимостей р — СННг. Концентрация зависит от природы ингибитора и агрессивной среды, наличия в ней окислителей (ионов Fe2+, O2 и др.), природы металла (марки стали). Установленная в лабораторных Исследованиях оптимальная концентрация ингибитора может в производствен-НЬ1Х условиях оказаться недостаточной, вследствие неучтенных потерь ингибитора (испарения, частичного осаждения, окисления и т. п.). Поэтому в практике обычно применяют в начальные моменты так называемые «ударные» дозы, несколько превышающие оптимальные концентрации.

или моноцитрат аммония [176]. Оптимальные концентрации лимонной кислоты или моноцитрата 2—3,%, ниже этих концентраций удлиняется время отмывок,.' выше 3 % — возможно выпадение в осадок нерастворимых цитратов железа.

При травлении оптимальные концентрации ингибиторов составляют 1—2 г/л.

Защитное действие И-1-Е возрастает с увеличением продолжительности "испытаний, концентрации ' кислоты и ингибитора. С увеличением температуры до 80 °С эффективность ингибитора возрастает, максимум ингибиторного эффекта наблюдается при 80°С. Оптимальные концентрации И-1-Е 1—5 г/л.

В 10%-ной НС1 наилучшей эффективностью обладает ИК-45 (г = 96,6); оптимальные концентрации ингибиторов 0,08 — 0,1 г/л. В 20 %-ной H2SO4 при оптимальной концентрации ингибиторов 0,8 — 1,0 г/л наилучшую защиту дает ИК-40 (\' = 350). Максимум ннгибиторного эффекта в НС1 н H2SO4 приходится на 60 °С.

В" 1'5-%-ной HzSOi с добавкой 2 г/л КС-8 скорость растворения стали 10 а интервале температур 20—104 °С не превышает 1,5 г/(м2-ч), защитное действие составляет более 99 %. Весьма эффективны смеси КС-8 с уксусным альдегидом и некоторыми азотсодержащими ингибиторами при НО—140°С (см. табл. 7). ' "При использовании в травильных ваннах оптимальные концентрации КС-8 2—4 .г/л. .Предварительно ингибитор должен быть растворен в этаноле, ацетоне (3—10 % объемн.) и затем введен в травильный раствор. К.С-8 нечувствителен к ионам Fe2+ n Fe3+, в 18 %-ной НС1 и 15 %-ной ШЗСи допускается их накопление до .2—3 г/л, не замедляет удаление окалины, дает гладкую блестящую-поверхность. Влияние КС-8 на механические характеристики стали после травления в НС1 показано в табл. 41.

Оптимальные механические свойства, т. е. высокую прочность при достаточно высокой пластичности такие хромистые стали

Из сказанного выше явствует, что оптимальные механические свойства достигаются в результате улучшения (или изотермической закалки), для чего аустенит должен быть при закалке переохлажден до температур образования мартенсита1. В углеродистых сталях (Ст 20—40) применяемых на практике интенсивных закалочных средах (вода) сквозную закалку удается получить в сечениях до 10—15 мм.

Конструкционные легированные стали (0,3—0,5 % С) приобретают оптимальные механические свойства в результате изотермической закалки с выдержкой в нижней части промежуточной зоны изотермического распада аустепита (несколько выше точки М„). Повышение температуры изотермической выдержки в промежуточной зоне снижает пластичность и вязкость. Продолжительность выдержки в закалочной среде зависит от устойчивости ауетепнта при температурах выше точки /Ин.

Для деталей нержавеющих жаростойких подшипников, работающих в интервале температур до 350—400° С, обеспечивающих необходимую стабильность размеров, оптимальные механические свойства и удовлетворительную коррозионную стойкость, применяют следующий режим термической обработки: предварительный нагрев до 850° С, окончательный до 1070—1090° С, охлаждение в масле, а затем замедленное охлаждение до 70—80° С и двукратный отпуск при 400° С (3 ч + 2 ч).

Нормальный 2,25—2,70 С о,8о — 1,10 Si Оптимальные механические и литейные свойства

усадка и достигаются оптимальные механические свойства (фиг. 38). На фиг. 39 показано, что механическая прочность сравнительно быстро достигает максимальных значений, а показатели деформируемости (удлинение) более длительно повышаются с увеличением времени выдержки. Практически выдержка при спекании колеблется от 15 мин. для незначительных загрузок и небольших изделий до 24 час. и более

Опыт показывает, что оптимальные механические свойства сталей переходного класса после старения следующие: ств = 1200 МПа, сго2 = 1100 МПа, 5 = 16 %, у = 60 %. При производстве сталей переходного класса чрезвычайно важно соблюдать суженые пределы химического состава по основным легирующим элементам. Только при выполнении этого условия в стали образуется нестабильный аустенит, который в ходе дальнейшей термической об-

Конструкционные легированные стали (0,3—0,5 % С) приобретают оптимальные механические свойства в результате изотермической закалки с выдержкой в нижней части промежуточной зоны изотермического распада аустенита (несколько выше точки Мп). Продолжительность выдержки в закалочной среде зависит от устойчивости аустенита при температурах выше точки Мк, определяемых диаграммой изотермического распада аустенита для данной стали.

вии, что размер зерна не превышает 10-го балла, при котором достигаются оптимальные механические свойства.

ких (в том числе и механических) свойств по сравнению с углеродистыми: они отличаются повышенной жаростойкостью, сопротивлением коррозии, значительной ударной вязкостью, высокими значениями предела текучести и относительного сужения, большим электросопротивлением и др. Оптимальные механические свойства обеспечиваются формированием в результате термической обработки дисперсных структур и более мелкого зерна. Легированные стали могут закаливаться в масле или на воздухе (ибо обладают лучшей прокаливаемостью, чем углеродистые), что способствует уменьшению деформации изделий и вероятности образования трещин.

В результате закалки, наклепа и деформационного старения аустенита трип-стали приобретают оптимальные механические свойства: высокую прочность (ст„ = 1800—2000 МПа, ст0,2 = 1400—1700 МПа), хорошую пластичность 8 > 20% (до 100—150%) и трещиностойкость.