Обезводородить сталь что это
Обновлено: 16.05.2024
Гальванические покрытия на поверхности деталей могут затруднять обезводороживание , изменяя скорость процесса рекомбинации адсорбированных атомов водорода Яадс Яадс - Н2 ( аде) и перехода молекул водорода в газовую фазу. Наиболее сильно затрудняет удаление водорода цинк, несколько меньше кадмий, еще меньше хром и никель. В этой связи для обезводорожнвания деталей из высокопрочных сталей с гальваническими покрытиями нужно более продолжительное время, чем для обезводорожи-вания деталей без покрытий после их травления. Кроме того, для деталей из высокопрочных сталей по сравнению с деталями из сталей средней прочности нужно добиваться более полного удаления водорода, находящегося в твердом растворе. [16]
В paciBOpe № 5 допускается хрома-тировакпс до обезводороживания . После хроматировання оцинкованные и кадмированные детали промывают в холодной соде и сушат обдувкой сжатым теплым воздухом. В процессе сушки хроматные пленки уплотняются. [17]
В растворе № 5 допускается хроматирование до обезводороживания . После хроматирования оцинкованные и кадмпрованные детали промывают в холодной воде и сушат обдувкой сжатым теплым воздухом. В процессе сушки хромагпые пленки уплотняются. [18]
В растворе № 5 допускается хроматированне до обезводороживания . После хроматирования оцинкованные и кадмпрованные детали промывают в холодной воде и сушат обдувкой сжатым теплым воздухом. В процессе сушки кромагпые пленки уплотняются. [19]
После удаления хрома со стальных деталей необходимо проводить обезводороживание в течение 2 - 2 5 ч при 200 - 250 С. [20]
Следовательно возникает вопрос, как поступить при необходимости обезводороживания оцинкованных или кадмированных предметов, когда нужен нагрев до 150 - 200 С. [21]
В этих случаях нормальные процессы кадмирования болтов и последующего обезводороживания также не вызывают замедленного разрушения. [22]
Раствор № 3 предназначен для деталей, подвергаемых обезводороживанию после пассивирования; раствор № 4 - для одновременного пассивирования и осветления ( в растворе можно обрабатывать детали ка подвесках и в бара-банах); раствор № 5 - для получения светлой пассивной пленки. Детали после обработки в растворе № 5 промываются проточной холодной водой и затем осветляются погружением на 1 - 2 мин в раствор тринатрийфосфата при комнатной температуре. [24]
Детали из высокопрочных сталей после хромирования подвергаются термообработке для обезводороживания . По окончании нагрева детали охлаждают на воздухе до 40 - 50 С и остатки вязкого цилиндрового масла удаляются промывкой веретенным маслом. Такая обработка совместно с поверхностным упрочнением деталей перед хромированием устраняет отрицательное влияние хромирования на механические свойства высокопрочных сталей. [25]
На рисунке 1 представлены кривые зависимости сопротивления катализатора от степени обезводороживания платиновой и палладие-вой черней и тех же катализаторов из облученных окислов. Как видно, сопротивление насыщения облученной Pd-черни ниже, чем обычной. Тот же факт отмечается и для палладиевой черни из облученного образца. [27]
На рисунке 2, б представлены кондуктометрические и потенцио-метрические кривые Pd-черни при обезводороживании ее кислородом. [28]
Особенно значительное изменение длины пружин происходит при нагревании их в свободном состоянии во время обезводороживания , проводимого после защитного покрытия, например кадмирования. В этом случае окончательная стабилизация выполняет роль операции контроля и испытания готовых пружин на прочность и наличие водородной хрупкости. [30]
Оксидирование стали | Воронение стали | Чернение | Механизм и технология химического процесса
1. Общие способы воронения металла. Обозначение и свойства холодного химического оксидирования стали.
Оксидирование — процесс создания на поверхности изделия тонкой пленки оксидов для придания функциональных свойств. Сталь оксидируют для умеренной защиты от коррозии (в этом случае пленку дополнительно пропитывают маслом) и придания декоративного черного цвета. В редких случаях оксидирование производят в качестве грунта под покраску.
Еще один плюс покрытия в том, что процесс практически не изменяет размеров деталей и не влияет на физико-химические свойства металла.
Оксидирование (черное воронение) стали производится термическим, химическим и электрохимическим методом.
Химическое можно разделить еще на два способа:
- горячее - высокотемпературное и низкотемпературное;
- холодное чернение.
Сегодня предпочтение часто отдается холодному химическому способу. Составы для него запатентованы, а растворы продаются в виде готовых, обычно двухкомпонентных, композиций.
Рассмотрим подробнее первый вариант, являющийся классическим. Его часто используют при воронении стволов охотничьего ружья в домашних условиях.
2. Механизм горячего химического оксидирования стали.
Характеристики оксидного покрытия, нанесенного горячим методом приведены в таблице ниже:
Хим.окс - химическое оксидирование
Хим.окс.прм - химическое оксидирование с промасливанием.
2-4 мкм (не нормируется)
Нет точных данных, зависит от марки сплава материала-основы
Допустимая рабочая температура
Горячее химическое оксидирование делается в щелочных и не щелочных составах. Щелочное воронение производится в смеси щелочи с окислителями. В результате процесса на стали образуется пленка магнитной окиси железа Fe3O4.
Безщелочное воронение производится при более низких температурах и за меньшее время. Используется раствор, состоящий из фосфорной кислоты и окислителей — азотнокислых соединений кальция или бария. Такое оксидное покрытие состоит уже из фосфатов и оксида железа (оксидно-фосфатное).
Главной реакцией процесса воронения стали является ее взаимодействие со щелочью и окислителями. Растворяясь в горячем концентрированном щелочном растворе, железо дает соединение Na2FeO2. Под воздействием окислителей в растворе образуется соединение трехвалентного железа Na2Fe2O4. В итоге при химическом оксидировании на поверхности металла возникает оксидная пленка по реакции:
Формирование оксидной пленки начинается с появления на поверхности металла кристаллических зародышей. По мере того как оксид покрывает металл, изолируя его от взаимодействия с раствором, уменьшается скорость растворения железа и формирования пленки.
Скорость роста покрытия и его толщина зависят от соотношения скоростей образования центров кристаллизации и роста отдельных кристаллов:
- При большой скорости образования зародышей их количество на поверхности металла быстро растет. Кристаллы смыкаются, образуя тонкую сплошную пленку.
- Если же скорость формирования зародышей относительно невелика, то до того, как они соединятся, создаются благоприятные условия для их роста и получения оксидной пленки большой толщины.
При химическом воронении стали процесс образования оксидной пленки определяется в первую очередь составом стали, составом раствора и температурой.
Стали, более легированные, чем 40Х, оксидируются труднее не в чисто черный цвет. Нержавеющие стали описанным способом не оксидируются в принципе. Скорость растворения железа зависит от ее химического состава и микроструктуры. Высокоуглеродистые стали оксидируются быстрее, чем малоуглеродистые. Поэтому при оксидировании малоуглеродистой стали применяются растворы с увеличенным содержанием щелочи. Состав стали оказывает влияние и на цвет оксидной пленки: на малоуглеродистых сталях она получается глубоко черного цвета, в то время как на высокоуглеродистых - черного с серым отливом.
При большой концентрации в растворе окислителя возрастает скорость образования зародышей оксида и, следовательно, уменьшается толщина формирующейся оксидной пленки. Уменьшение концентрации окислителя в растворе способствует росту толщины пленки, но в сильно концентрированных растворах на поверхности стали может выделиться рыхлый осадок гидроксида железа и защитные свойства покрытия уменьшаться.
Воронение без промасливания применяется редко ввиду значительной пористости, малой толщины и, следовательно, низкой коррозионной стойкости покрытия. Промасливание, впитываясь в поры, обеспечивает улучшение антикоррозионных характеристик, повышенную износостойкость и более глубокий черный цвет.
Промасленное покрытие на стали применяется для защиты деталей от коррозии, декоративной отделки, как антибликовое покрытие на инструменте.
Горячее высокотемпературное и низкотемпературное химическое воронение без промасливания может использоваться как грунт под покраску. Заметим, что холодное чернение применять как грунт нежелательно.
3. Механизм холодного химического оксидирования стали.
Т.к. в процессе горячего оксидирования стали используется щелочь при температуре значительно выше точки кипения воды (140° C), а сам процесс длителен, назвать его удобным и экологичным сложно. Поэтому не прекращаются поиски путей получения и совершенствования чернения стали при комнатной температуре. В современной промышленности имеется много различных зашифрованных марок таких растворов чернения, однако, почти все они идентичны. Чернение стали при комнатной температуре не является настоящим процессом оксидирования. Учитывая базовые компоненты раствора для холодного чернения – медь и селенистую кислоту (рН устанавливается фосфорной кислотой), можно говорить о покрытии селенидом меди, который имеет насыщенный черный цвет. Износостойкость такого покрытия ниже, чем у горячего оксидного покрытия. Кроме этого, селенид меди не слишком подходит под окрашивание.
Полный состав раствора для холодного чернения стали выглядит следующим образом: SeO2, Na3PO4, NiCl2·6H2O, CuSO4·5H2O, цитрат натрия (для связывания меди в комплекс), CH3COOH (36%), H3PO4.
В основном предлагается два механизма холодного чернения железа и стали с помощью медно-селеновой системы.
По первому механизму между железом и селенистой кислотой происходит окислительно-восстановительная реакция с образованием Fe +2 и Se -2 .
3Fe + SeO3 2- + 6H + →3Fe 2+ + Se 2- + 3H2O
Далее слой ионов Cu 2+ , примыкающий к поверхности образца, реагирует с Se 2- с образованием черного осадка CuSe:
Второй механизм включает две стадии. На первой Cu 2+ взаимодействует с Fe по реакции цементации, а затем образующаяся на поверхности медь окисляется селенистой кислотой с образованием черного селенида меди.
Второй механизм менее надежен. Доказательством может служить факт чернения предварительно фосфатированной холодным способом стали:
На такой фосфатированной поверхности цементация меди невозможна, однако чернение из медно-селеновой системы происходит.
Обезводороживание
Все детали с пределом прочности выше 900 МПа после кадмирования или цинкования проходят термическую обработку для удаления водородной хрупкости. Операции обездороживания приведены в табл. 3.
| Таблица 1 | |||
| Кадмирование деталей в цианистом электролите | |||
| № п/п | Содержание операций | Состав ванны (г/л воды) | Режим |
| Обезжиривание | Тринатрийфосфат 30…70 | Т = 50…70 о С | |
| Углекислый натрий 20…25 | t = 10 мин | ||
| Едкий натр 5…15 | б = 3…10 А/дм 2 | ||
| Жидкое стекло 10…20 | |||
| Промывка | Теплая вода, затем холодная | ||
| вода | |||
| Декапирование | Серная кислота 50…100 | t = 1…2 мин | |
| Промывка | Холодная вода проточная | ||
| Кадмирование | Окись кадмия 30…40 | Т = 20…40 о С | |
| Цианистый натрий 130…160 | б = 0,8…2 А/дм 2 | ||
| Едкий натр 10…25 | |||
| Сернокислый аммоний 30…40 | |||
| Декстрин 8…12 | |||
| Промывка | Холодная проточная вода | ||
| Осветление | 1…3%-ый водный раствор | ||
| азотной кислоты | |||
| Промывка | Холодная проточная вода | ||
| Горячая вода | Т = 70…90 о С | ||
| Сушка - обдув сухим воздухом | |||
| Контроль качества покрытий |
Примечания: 1. Для активирования поверхности кадмия перед пассивированием детали погружают в водный раствор серной кислоты на 3…5 мин.
2. Пассивирование в хроматном растворе проводится для получения на поверхности кадмированных деталей хроматной пленки, повышающей защитные свойства кадмиевого слоя.
Цинкованию подвергаются стальные детали, работающие при температуре до 300 о С, а также детали, работающие в топливе.
Для электролитического цинкования применяются цианистый, сернокислый и хлористоаммонийный электролиты.
Цианистый электролит обладает лучшей рассеивающей способностью и обеспечивает получение наиболее равномерных по толщине мелкозернистых покрытий. Недостатком этого электролита является токсичность и очень сильное наводороживание стали при цинковании. Цианистый электролит рекомендуется применять для цинкования деталей сложной конфигурации, непрокрываемых в других электролитах, сварных деталях и т.п.
Сернокислый электролит не ядовит, устойчив, более дешевый, меньше наводороживает сталь, чем цианистый электролит, но обладает значительно более низкой рассеивающей способностью, что создает пленки с худшими защитными свойствами.
Рис. 3
Хлористоаммонийный электролит по свойствам примерно такой же, как сернокислый. Хлористоаммонийный и сернокислый электролиты рекомендуется применять для цинкования нормалей и мелких деталей, которые засыпают в колокол или барабаны.
Все детали с пределом прочности выше 900 МПа после цинкования подвергают термической обработке в течение 2 ч при температуре 130. 200 o С для удаления водородной хрупкости (табл. 3).
Схема цинкования приведена на рис . 3.
Операции цинкования приведены в табл. 4 и 6.
| Таблица 4 | |||
| Цинкование деталей в цианистом электролите | |||
| № п/п | Содержание операций | Состав ванны (г/л воды) | Режим |
| Обезжиривание | Тринатрийфосфат 30…70 | Т = 50… | |
| Углекислый натрий 20…25 | 70 о С | ||
| Едкий натр 5…15 | t = 10 мин | ||
| Жидкое стекло 10…20 | б = 3…10 А/дм 2 | ||
| Промывка | Теплая вода, затем холодная | Т = 40…50 о С | |
| вода | |||
| Декапирование | Серная кислота 50…100 | t = 1…2 мин | |
| Промывка | Холодная вода проточная | ||
| Цинкование | Окись цинка 20…45 | Т = 16…40 о С | |
| Цианистый натрий 50…120 | б = 2…10 А/дм 2 | ||
| Едкий натр 50…100 | |||
| Сернокислый натрий 0,5…5,0 | |||
| Промывка | Холодная проточная вода | ||
| Осветление | 1…3%-ый водный раствор | ||
| азотной кислоты | |||
| Промывка | Холодная проточная вода | ||
| Горячая вода | Т = 70…90 о С | ||
| Сушка - обдув сухим воздухом | |||
| Контроль качества покрытий |
Примечание. После цинкования и тщательной промывки детали осветляют в растворе азотной кислоты для улучшения внешнего вида и удаления возможных пятен.
| Таблица 5 | |||
| Цинкование деталей в кислых электролите | |||
| № п/п | Содержание операций | Состав ванны (г/л воды) | Режим |
| Обезжиривание | Тринатрийфосфат 30…70 | Т = 50…70 о С | |
| Углекислый натрий 20…25 | t = 10 мин | ||
| Едкий натр 5…15 | б = 3…10 А/дм 2 | ||
| Жидкое стекло 10…20 | |||
| Промывка | Теплая вода, затем холодная | Т = 40…50 о С | |
| вода | |||
| Декапирование | Серная кислота 50…100 | t = 1…2 мин | |
| Промывка | Холодная вода проточная | ||
| Цинкование | Сернокислый цинк 150…300 | Т = 18…40 о С | |
| Сернокислый натрий 40…100 | б = 1…3 А/дм 2 | ||
| Борная кислота 20…30 | |||
| Декстит 5…100 | |||
| Промывка | Холодная проточная вода | ||
| Осветление | 1…3%-ый водный раствор | ||
| азотной кислоты | |||
| Промывка | Холодная проточная вода | ||
| Горячая вода | Т = 70…90 о С | ||
| Сушка - обдув сухим воздухом | |||
| Контроль качества покрытий |
В зависимости от назначения покрытие бывает зашитно-декоративное с толщиной слоя хрома 0,5…1,5 мкми твердое, или износоустойчивое, с толщиной слоя хрома 20. 80 мкм.
Хром совершенно не тускнеет при эксплуатации хромированных деталей в обычных атмосферных условиях. Кроме того, он имеет значительно большую твердость и лучшую сопротивляемость к истиранию.
Защитно-декоративное хромирование производится на подслой из никеля и меди, что повышает защитно-декоративные свойства деталей.
Рис.4
Схема хромирования приведена на рис. 4. В качестве электролита применяют хромовый ангидрид в растворе серной кислоты. Анод не растворяется, он изготавливается из свинца с добавлением 6. 8% сурьмы.
Сущность процесса. При прохождении электрического тока через электролит происходит разложение хромового ангидрида, выделяется хром, который оседает на детали. Для поддержания нужной концентрации хромовый ангидрид периодически засыпается в ванну.
Контроль деталей, поступающих на хромирование. Все детали, поступающие на хромирование, проверяют на шероховатость поверхности, которая должна быть не более 1,25 мкм.
Операции различных видов хромирования приведены в табл. 6, 7 и 8.
| Таблица 6 | |||
| Защитно-декоративное хромирование стальных деталей | |||
| № п/п | Содержание операций | Состав ванны (г/л воды) | Режим |
| Обезжиривание | Тринатрийфосфат 30…70 | Т = 50…70 о С | |
| Углекислый калий 20…25 | t = 10 мин | ||
| Едкий натр 5…15 | б = 3…10 А/дм 2 | ||
| Жидкое стекло 10…20 | |||
| Промывка | Теплая вода | Т = 40…50 о С | |
| Промывка | Холодная вода | Т = 15…20 о С | |
| Декапирование | Серная кислота 50…100 | Т = 15…20 о С | |
| t = 1…2 мин | |||
| Хромирование | Хромовый ангидрид 250…350 | Т = 45…47 о С | |
| Серная кислота 2,7…3,8 | б = 15…25 А/дм 2 | ||
| Промывка | Холодная проточная вода | Т = 15…20 о С | |
| Промывка | Горячая вода | Т = 85…90 о С | |
| До полного удаления кислоты | |||
| Сушка | Сушильный шкаф с автоматической регулировкой температуры | ||
| Полирование покрытия | |||
| Протирка | |||
| Контроль - внешний осмотр и проверка толщины покрытия |
Примечания: 1. Полирование проводится войлочными кругами с пастой ГСИ.
2. Протирка производится для удаления остатков полировальной пасты.
| Таблица 7 | |||
| Твердое хромирование | |||
| № п/п | Содержание операций | Состав ванны (г/л воды) или оборудования | Режим |
| Обезжиривание | Тринатрийфосфат 30…70 | Т = 50…70 о С | |
| Углекислый калий 20…25 | t = 10 мин | ||
| Едкий натр 5…15 | б = 3…10 А/дм 2 | ||
| Жидкое стекло 10…20 | |||
| Промывка | Теплая вода | Т = 45…50 о С | |
| Промывка | Холодная проточная вода | Т = 15…20 о С | |
| Декапирование | Серная кислота 50…100 | Т = 15…20 о С | |
| t = 1…2 мин | |||
| Хромирование | Хромовый ангидрид 125…250 | Т = 42…55 о С | |
| Серная кислота 1,2…2,5 | б = 15…35 А/дм 2 | ||
| Промывка | Холодная проточная вода | Т = 15…20 о С | |
| Промывка | Горячая вода | Т = 85…90 о С | |
| Обезводороживание | Сушильный шкаф с автоматической регулировкой температуры | Т = 200…230 о С t = 3 ч | |
| Шлифование | Шлифовальный станок | ||
| Контроль размеров в соответствии с чертежом |
Примечание. Обезводороживание проводится только для деталей с пределом прочности выше 900 МПа.
| Таблица 8 | |||
| Хромирование деталей из высокопрочных сталей | |||
| ( бв > 1400 МПа) | |||
| № п/п | Содержание операций | Состав ванны (г/л воды) или оборудования | Режим |
| Обезжиривание | Тринатрийфосфат 30…70 | Т = 70…90 о С | |
| Углекислый калий 20…25 | До полного | ||
| Едкий натр 5…15 | обезжиривания | ||
| Жидкое стекло 10…20 | |||
| Промывка | Теплая вода | Т = 45…50 о С | |
| Промывка | Холодная проточная вода | ||
| Анодное | Хромовый ангидрид 125…250 | Т = 50…60 о С | |
| декапирование | Серная кислота 1,5…2 | t = 40…50 с | |
| б = 30…40 А/дм 2 | |||
| Хромирование | Хромовый ангидрид 125…250 | Т = 50…60 о С | |
| Серная кислота 1,2…2,5 | б = 45…55 А/дм 2 До получения заданной толщины | ||
| Промывка | Холодная вода | Т = 15…20 о С | |
| Промывка | Теплая проточная вода | Т = 45…50 о С | |
| Сушка | Сушильный шкаф | Т = 100…110 о С Определяется визуально | |
| Обезводороживание | Масло цилиндровое | Т = 200…230 о С t = 3 ч | |
| Охлаждение | До Т = 40…50 о С | ||
| Промывка | Веретенное масло | ||
| Обезжиривание | Раствор ОП-7 2…4 | Т = 70…80 о С | |
| Шлифование | Шлифовальный станок | ||
| Контроль размеров в соответствии с чертежом |
2.6. Пассивирование деталей из нержавеющих сталей
Пассивирование — это обработка растворами окислителей для образования на поверхности деталей тончайших оксидных пленок. Пассивирование увеличивает антикоррозионную стойкость деталей. Операции пассивирования приведены в табл. 9.
| Таблица 9 | |||
| Операции пассирования | |||
| № п/п | Содержание операций | Состав ванны (г/л воды) или оборудования | Режим |
| Обезжиривание | Тринатрийфосфат 30…70 | Т = 45…55 о С | |
| Углекислый натр 20…25 | t = 5…10 мин | ||
| Едкий натр 5…15 | |||
| Жидкое стекло 10…20 | |||
| Промывка | Горячая вода | ||
| Промывка | Холодная вода | ||
| Пассирование | Азотная кислота 180…325 | Т = 45…55 о С t = 20…40 мин | |
| Промывка | Холодная проточная вода | ||
| Сушка | Сухой чистый воздух | Т | |
| Контроль |
Примечание. Для деталей с узкими полостями с целью нейтрализации остатков кислоты после пассивирования проводится дополнительная операция — промывка в 0,5. 2%-ном содовом растворе.
3. ЗАЩИТА ОТ КОРРОЗИИ ДЕТАЛЕЙ ЛЗ АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ
Алюминиевые сплавы защищают от коррозии анодным оксидированием или химическим оксидированием с последующим нанесением лакокрасочных покрытий. Наряду с высокими защитными свойствами анодная пленка обладает также высокими адгезионными свойствами, благодаря чему она является хорошей основой для лакокрасочных покрытий.
Способ обезводораживания рельсовой стали
Изобретение относится к металлургии и может быть использовано для повышения эффективности и сокращения продолжительности обезвоживающих обработок стали. Для этого охлаждение рельсовой с 530 o C стали проводят в расплаве щелочи.
Изобретение относится к металлургии и может быть использовано для повышения эффективности и сокращения продолжительности обезводороживающих обработок стали.
Известен способ обезводороживания стали, включающий замедленное охлаждение (в течение 20-100 ч) стали до 200 o C [1] Недостатком способа является его длительность.
Наиболее близким к заявленному по технической сущности является выбранный в качестве прототипа способ обезводороживания, основанный на замедленном охлаждении рельсов от 530 до 150 o C в течение 7 ч [2, с.180] Недостатки этого способа следующие: различие в условиях охлаждения рельсов по высоте и ширине колодца, значительная продолжительность процесса, требующая больших производственных площадей.
Техническим результатом изобретения является сокращение продолжительности процесса обезводороживания рельсов за счет интенсификации удаления водорода и стабилизации механических свойств рельсовой стали за счет более полного обезводороживания.
Решение задачи достигается тем, что охлаждение проводят в расплаве щелочей.
Изобретение обладает новизной, что следует из сравнения с аналогом и прототипом; изобретательским уровнем, так как явно не следует из существующего уровня техники; практически легко осуществимо без дополнительных энергозатрат.
Сущность изобретения поясняется следующим: Охлаждение стали проводят в ванне с расплавом щелочей (20% NaOH + 80% KOH). При обработке первой партии стальных изделий смесь щелочей расплавляется под действием собственного тепла обрабатываемого металла.
Процесс удаления растворенного в стали водорода состоит из 4-х последовательных стадий: 1) диффузии атомов водорода в объеме металла; 2) перехода атомов из растворенного в адсорбированное состояние на поверхности; 3) образования молекул водорода на поверхности; 4)удаления адсорбированных молекул.
Известно, что состав среды и состояние поверхности стали оказывают заметное влияние на скорость дегазации. При охлаждении стали эффективность обезводороживания непрерывно уменьшается за счет усиления роли поверхностных реакций. Ускорение поверхностных процессов обезводороживания является резервом для интенсификации обезводороживающих обработок.
Если при охлаждении стали имеет место контакт ее поверхности с расплавом щелочи, то адсорбирующийся на поверхности стали атомарный водород вступает в реакцию с ионом гидроксила H+OH__ H2O, что приводит к ускорению направленной диффузии водорода из центра изделия к его поверхности.
Об окончании процесса обезводороживания свидетельствует прекращение выделения пузырьков H2O с поверхности стали.
Способ поясняется следующим примером.
Проведено сравнение эффективности обезводороживания рельсовой стали марки М74 пи температуре 530 o C в вакууме 10 -2 Па и в расплаве щелочей (20% NaOH + 80% KOH). Размеры образцов составляли 10х10х10 мм с исходным содержанием водорода 3,0-3,5 см 3 /100 г. После выдержки в вакууме в течение 1 ч содержание водорода в металле снизилось до 2,7-2,7 см 3 /100г. После обработки в расплаве щелочей при температуре 530 o C в течение 40 с (образцы извлекали из расплава на воздух по окончании выделения пузырьков H2O) содержание водорода снизилось до 2,1-2,2 см 3 /100 г.
Анализ содержания водорода проводили методом восстановительного плавления на установке LECO типа RH-I.
После термической обработки на воздухе механические свойства стали сохранились на исходном уровне. Обработка в расплаве привела к повышению как прочностных, так и пластических свойств.
Таким образом, воздействие на поверхность стали расплавом щелочи приводит к интенсификации обезводороживания и повышению механических свойств стали. Предлагаемый способ обезводороживания позволяет резко сократить продолжительность обезводороживающих обработок с одновременным повышением механических свойств обрабатываемых изделий. Обрабатываться может сталь в процессе производства или готовые изделия, а также сварные швы.
Способ обезводораживания рельсовой стали, включающий охлаждение с температуры 530 o С, отличающийся тем, что охлаждение осуществляют в расплаве щелочей.
Читайте также: