Процессов цементации

Общий размер премии в связи с присвоением Аттестата качества составляет 10—15% от месячного фонда заработной платы работников, занятых изготовлением аттестуемой продукции. При подтверждении высокого уровня качества размер премии составляет половину установленного норматива. В целях обеспечения устойчивых показателей качества деталей (сборочных единиц) и технологических процессов целесообразно в дальнейшем использовать единый норматив отчислений на премирование работников при присвоении и подтверждении Аттестата качества.

Целесообразно различать три аспекта при рассмотрении электротермических процессов: технологический, электротермический и информационный.

Так как из-за большой сложности процесса износа износные испытания пе могут быть использованы для обьяснения протекающих при износе процессов, целесообразно использовать статические методы. Для определения перераспределения серы в поверхностном слое под действием нагревания в статических условиях схема опыта может быть такона. Поверхность стали сульфидируется, затем радиометрически определяется глубина сульфидирования. После этого образец подвергается длительной жесткой термической обработке, и снова определяется глубина сульфидпроиапия.

Математическое моделирование облегчает представление технологических процессов в виде структурных схем, на которых отчетливо видны все взаимосвязи между исходными факторами и погрешностями обработки, а также легко выявляется математическая сторона преобразования входных переменных в выходные [20]. При исследовании точности многомерных технологических процессов целесообразно перейти от обычных развернутых схем к матричным, позволяющим в простой и наглядной форме отразить взаимосвязь между исходными факторами и погрешностями обработки.

Для технологических процессов со многими входными и выходными переменными структурные схемы в том виде, в котором они нашли широкое применение в теории автоматического регулирования для одномерных систем, получаются очень сложными. Поэтому при исследовании многомерных технологических процессов целесообразно перейти от обычных, развернутых структурных схем к матричным структурным схемам.

Приведенная терминология несколько отличается от терминологии, принятой в технологии металлов: понятие процесса прессования полимерных материалов шире, чем понятие этого процесса в технологии металлов. В результате этого в понятие прессования полимерных материалов включены процессы впрыскивания, похожие на литье под давлением, применяемое при отливке металлов. Учитывая близость этих процессов, целесообразно разобрать впрыскивание независимо от способов прессования, так как этот способ формования отличается от литья под давлением (например, консистенцией формуемого вещества), он называется не литьем, а формованием впрыскиванием.

Анализ процессов целесообразно начать с ф = 0, т. е. когда подведенная теплота не расходуется на изменение внутренней энер-

Целесообразно различать два аспекта применения цифровых методов для статистического анализа процессов:

При проявлении материалом конструкции свойств ползучести, связанных с протеканием во времени t термически активируемых процессов, целесообразно формулировку задачи неупругого

Сходимость итерационного построения основного НДС в виде (14.99) или (14.100) зависит от многих данных задачи (формы срединной поверхности, характера действующих нагрузок, условий закрепления краев, протяженности оболочки). Поэтому исследование сходимости итерационных процессов целесообразно проводить, привязываясь к конкретной задаче. Следует лишь помнить о том, что скорость сходимости (если, конечно, процесс вообще сходится) связана со степенью ограничения деформаций чистого изгиба, т. е. таких, которым отвечают нулевые усилия. Впредь будем рассматривать лишь такие задачи, для построения НДС которых достаточно первого приближения, соответствующего системам (14.97) или (14.98). Для этих задач слагаемые чистого изгиба ограничены в такой мере, что их можно не принимать во внимание при расчете усилий.

Так как азотированный слой сам по себе (без какой-либо последующей термической обработки) приобретает высокую твердость, а размеры изделий после азотирования изменяются мало, то в отличие от процессов цементации азотирование проводят на готовых изделиях, прошедших окончательную термическую обработку (закалку с высоким отпуском) и доведенных шлифовкой до точного размера.

В табл. 22 приведены данные по расходу жидких и газовых карбюризаторов при проведении процессов цементации без автоматического регулирования концентрации углерода в слое.

Химико-термическая обработка позволяет придать поверхности деталей машин такие специальные свойства, как высокое сопротивление износу, высокую жаростойкость, высокую коррозионную стойкость и т. п. Поэтому применение ее оказывается не только эффективным, но в ряде случаев единственно возможным средством для решения технической проблемы. Расширение области химико-термической обработки стало возможным после усовершенствования ее технологии, т. е. процессов цементации, азотирования, цианирования, а также в результате разработки новых процессов диффузионного насыщения поверхности сплавов: алли-тирования, диффузионного хромирования, борирования, силицирования, сульфационирования, насыщения несколькими элементами и т. д.

В книге впервые систематизированы и обобщены сведения о теории и практике процессов цементации цветных, благородных и редких металлов. Описаны ультразвуковые методы интенсификации цементации. Экспериментальный материал представлен математическими моделями. Рассмотрены вопросы выбора моделей и прогнозирования на их основе количественных характеристик процесса.

В настоящее время свыше 80 % мирового производства никеля и цинка и 10 % меди получают с использованием процессов цементации. Цементация как технологический процесс обладает рядом достоинств, из которых наиболее существенными являются: 1) высокие скорости процесса; 2) простота аппаратурного оформления; 3) отсутствие загрязнения технологических растворов при их очистке от примесей. Высокую производительность процессов цементации можно проиллюстрировать на примере реакторов с кипящим слоем частиц металла-цементатора, используемых для очистки никелевых растворов от меди. Так, в реакторе одного из заводов за 0,24 ч из раствора осаждается около 330 кг меди. Сила тока в эквивалентном электролизере, необходимая для получения той же производительности по меди, составила бы свыше 1 • 106 А при условии полного использования тока в процессе.

В данной книге впервые в отечественной и зарубежной литературе систематизированы и обобщены сведения о теорий и практике сложных электрохимических процессов цементации. Книга состоит из трех глав. Гл. I посвящена влиянию различных факторов (температуры, состава раствора, гидродинамического режима, состава металла-цементатора и др.) на скорость и полноту протекания процессов цементации. В гл. II приведены примеры практического применения процессов цементации и их аппаратурное оформление. В гл. III рассматриваются вопросы интенсификации процессов цементации в нестационарных силовых полях (акустических, электромагнитных) — нового перспективного направления в технологии получения цветных и редких металлов.

НА КИНЕТИКУ ПРОЦЕССОВ ЦЕМЕНТАЦИИ

Сейчас уже трудно сказать, кто и когда впервые открыл явление цементации. Скорее всего это произошло на примере вытеснения меди из ее растворов железом — явления эффективного, но не такого простого, каким оно кажется вначале. Древние алхимики процесс цементации называли трансмутацией. Начало исследований по цементации благородных металлов цинком относят к первой половине XIXв. [ 5,6]. Так, в августе 1843 г. в журнале "Отечественные записки" была помещена статья А.Ф.Грекова с сообщением о разработанном им способе " ... золочения, серебрения и платинирования электрохимическим путем без гальванического снаряда или батарей". В частности, в статье отмечалось, что цинковая пластина, опущенная в цианистый раствор золота, покрывалась слоем металлического золота. Позднее, в 1865 г., Н.Н.Бекетов1, предложивший впервые ряд напряжений металлов, заложил научные основы электрохимической природы процессов цементации. В настоящее время наиболее распространенной является коррозионная модель процесса цементации [ 7-10]. Согласно этой теории, процесс цементации рассматривают как аналог короткозамкнутого коррозионного гальванического элемента, при работе которого анодные участки металла растворяются, а на катодных участках происходит разряд ионов извлекаемого металла. На рис. 1 показаны два варианта структуры цементационных элементов для различных металлов-цементаторов, отличающихся друг от друга активностью. Так, например, в процессе цементации меди железом происходит растворение железа на анодных участках и осаждение меди на катодных участках. При этом масса и размер частиц металла-цементатора уменьшаются, а толщина слоя меди увеличивается.

Метод коррозионных диаграмм сыграл большую роль в изучении процессов цементации. Вместе с тем он оказался недостаточно корректным при изучении кинетики процессов цементации. Различие процессов коррозии и цементации прежде всего заключается в величине токов, протекающих в элементах. Плотность тока на катодных участках цементационных элементов на несколько порядков превосходит плотность тока в коррозионных элементах. Кроме того, в отличие от коррозионных элементов, работающих в почти стационарном режиме, работа цементационных элементов протекает в условиях нестационарной диффузии разряжающихся ионов к катодным участкам, величина поверхности которых существенно изменяется во времени. На различия процессов коррозии и цементации было указано также в работе [ 13 ].

Конкретное влияние гидродинамического режима на кинетику процессов цементации рассмотрено в последующих главах.

тора является несколько иным. Так, цементацию меди из растворов, получаемых при выщелачивании руд или концентратов, чаще всего ведут железом. Выбор железа при этом обусловливаемся его сравнительно низкой стоимостью и технологической полезностью ионов Fe ( III) в процессе выщелачивания. Для осаждения серебра и золота из. цианистых растворов используют более дорогой металл — цинк, так как цементация металлов из щелочных растворов железом практически невозможна из-за образования на его поверхности пассивирующих слоев (гидраты окислов, окислы). Чем левее расположен металл-цементатор в ряду напряжений относительно вытесняемого металла., тем больше э.д.с. возникающей электрохимической пары и тем больше плотность тока на катодных участках элемента. Плотность тока в свою очередь определяет структуру цементного осадка. Последнее обстоятельство может стать решающим в кинетике процессов цементации.