Насыщение поверхности железа углеродом

Насыщение поверхности железа углеродом [c.265]

Для предотвращения возникновения переходного сопротивления на всю или часть поверхности титановой основы наносят гальванически илн контактной приваркой платину или подслой палладия [98]. Предложены также другие меры по защите титановой основы от окисления, в частности, насыщение поверхности титана железом или углеродом [99] либо ее азотирование [100]. [c.229]

Теория процесса цементации, несмотря на давность применения, разрабатывалась преимущественно в последнее время. Установлено, что насыщение стали твердым углеродом пр-1 отсутствии газовой фазы практически невозможно. Считается общепризнанным, что цементация в твердом карбюризаторе происходит только через газовую фазу, которая образуется при цементации при этом выделяется атомарный (активный) углерод. Последний отлагается на поверхности изделий и диффундирует в аустенит (у-железо) или образует с железом химическое соединение— цементит кислород, находящийся в цементационном ящике, заполненном карбюризатором, взаимодействует с углеродом карбюризатора и образует двуокись углерода СО2 (углекислый газ). При высокой температуре двуокись [c.7]

В качестве другого примера можно привести реакцию взаимодействия метана с железом, используемую для насыщения его поверхности углеродом [c.28]

Если наряду с выделением водорода происходит кислородная деполяризация, то общая коррозия усиливается. Так, например, коррозия в водопроводной воде с агрессивной двуокисью углерода становится опасной для водопроводной сети только в присутствии кислорода. Гидроксильные ионы, получающиеся в процессе деполяризации, образуют у поверхности металла насыщенные растворы гидрозакиси железа, pH которых достигает значений 8,2—9,6 [8]. [c.11]

При химической обработке стали состав и ее физические свойства изменяются только в поверхностном слое, а внутренняя часть изделия остается достаточно пластичной. Для придания твердости и износостойкости поверхности стали ее подвергают цементации или азотированию. Цементацией называется насыщение поверхностного слоя стали углеродом с образованием цементита. Оно проводится путем нагревания готовых изделий в атмосфере метана (природного газа), а также в твердых смесях, в состав которых входят древесный уголь, сода и поташ. Азотированием называется насыщение стали азотом, который с железом и легирующими элементами дает твердые нитриды. Для этого стальные изделия нагревают в атмосфере аммиака при 500—600° С. Тогда азот, образующийся в результа- [c.171]

При химической обработке стали состав и ее физические свойства изменяются только в поверхностном слое, а внутренняя часть изделия остается достаточно пластичной. Для придания твердости и износостойкости поверхности стали ее подвергают цементации или азотированию. Цементация — насыщение поверхностного слоя стали углеродом с образованием цементита. Оно проводится путем нагревания готовых изделий в атмосфере метана (природного газа), а также в твердых смесях, в состав которых входят древесный уголь, сода и поташ. Азотированием называют насыщение стали азотом, который с железом и легирующими элементами дает твердые нитриды. Для этого стальные изделия нагревают в атмосфере аммиака при 500—600 °С. Тогда азот, образующийся в результате диссоциации аммиака, диффундирует в сталь и образует слой нитридов (0,5—2 мм), обладающий повышенной твердостью. Для придания стальным изделиям жаростойкости их поверхность насыщают алюминием. Этот процесс называют алитированием или калоризацией. Его проводят путем нагревания изделий в порошке ферроалюминия. [c.152]

Обуглероживание железных катализаторов синтеза углеводородов насыщенными углеводородами является оригинальным и простым методом получения карбидов. Эта реакция не является высоко экзотермической, и ее осуществление не сопровождается серьезными затруднениями при регулировании температуры в слое катализатора. В результате обуглероживания катализатора № 423 -бутаном при 300° исследуемый образец содержал 4,3 6,9 и 7,5% углерода после 1,3 9 и 18 час. соответственно. Обработка бутаном в течение более длительного периода или при более высоких температурах не приводила к заметному увеличению содержания углерода выше 7,5%. Обработка окисью углерода образца, обуглероженного бутаном до содержания углерода 7,5%, также не приводила к сколько-нибудь заметному изменению количества карбида. Авторы предположили, что это неполное обуглероживание могло быть обусловлено тем, что внешние слои были полностью покрыты карбидом, полученным при обработке бутаном, и, следовательно, на поверхности катализатора отсутствовало свободное железо. Обуглероживание окисью углерода при 200° до содержания 1 % углерода в образце заметно уменьшило скорость последующего обуглероживания бутаном. [c.418]

На рис. 6 приведена фотография структуры железа, насыщенного с поверхности углеродом. В левой части рисунка видна область, насыщенная углеродом, а в правой мы по-прежнему видим зерна феррита, как на рис. 5.— углерод сюда не дошел. [c.39]

Разумеется, наш ответ справедлив в среднем. Углерод идет в железо с поверхности, и поэтому ближе к поверхности его будет больше, чем вдали от нее. Для того чтобы ответить на вопрос, какой будет концентрация углерода на расстоянии 100 мкм (0,1 мм) от поверхности, 500 или 1000 мкм, надо знать больше, чем мы знаем. (Конечно, речь идет о нас с вами специалисты по диффузии легко ответят на эти вопросы.) Мы не учли также, что углерод образует с железом химическое соединение— карбид, и это влияет на прон.есс диффузионного насыщения. Но, как говорил герой пьесы Е. Шварца Я еше не волшебник, я только учусь . [c.133]

Исследованиями насыщения армко-железа после цементации порошками карбида бора и ферроборала установлено, что зависимость глубины слоя (расстояние от цементованной поверхности) от содержания углерода отражает достаточно интенсивное уменьшение глубины слоя в интервале содержания углерода 0,1—0,4%), затем при содержании углерода 0,40—0,75 /о глубина слоя практически не изменяется. При увеличении содержания углерода до 1 % глубина борированного слоя снова довольно сильно уменьшается. Рекомендуется ограничивать в борируемых сталях содержание углерода в пределах 0,35—0,45%. [c.41]

НИТРОЦЕМЕНТАЦИЯ, газовое цианирование — диффузионное насыщение поверхности изделий из стали (чугуна) одновременно углеродом и азотом в газовой среде вид химико-термической обработки. Насыщение в расплавленных солях, содержащих углерод и азот, наз. цианированием. Н. повышает твердость, износостойкость и выносливость материалов, а иногда и коррозионную стойкость. Совместное насыщение стали углеродом и азотом объединяет цементацию и азотирование в один процесс и может осуществляться из твердой, жидкой или газовой среды. Повышение содержания азота в поверхностном слое снижает температурную область существования гамма-железа и способствует интенсивному науглероживанию стали при более низких т-рах, чем в процессе цементации. При низкой т-ре (500—700° С) сталь насыщается преим. азотом, при высокой (820—960° С) — углеродом. Фазы, образующиеся в диффузионных слоях, изоструктурпы фазам в азотированных слоях и имеют карбонитрид-ный характер — Foj (N ), Feg (N ), Ред (N ), азотисто-углеродистые феррит, аустенит О. мартенсит. Низкоуглеродистые стали насыщают при т-ре 820—960° С (высокотемпературная П.), улучшаемые среднеуглеродистые и высоколегированные инструментальные стали—при температуре 550—600° С (низкотемпературная [c.83]

Сущность диффузионного хромирования заключается в насыщении поверхности изделий хромом, в результате чего в поверхностных слоях получаются хромистые соединения с железом и другими элементами, входящими в состав стали. С углеродом хром образует карбиды СГ4С, СгзС,. Эти соединения делают металл на поверхности легированным, очень твёрдым и способным сопротивляться износу и коррозии. Процесс хромирования может быть твёрдым и газообразным. [c.89]

Для придания стальным деталям поверхностной твердости и большей стойкости по отношению к действию вызывающих коррозию химических реагентов или к истиранию часто применяют термохимическую обработку (цементацию и азотирование). Вязкая и эластичная сталь с низким содержанием углерода цементируется путем насыщения поверхности углеродом нри нагревании (900°) в присутствии угля, цианидов или окиси углерода. Для образования нитридов железа в поверхностном слое сталь нагревают продолжительное время в атмосфере аммиака при 600— 700° или в амосфере азота прп высоком давлении. Известны нитриды феррита, аустенита и мартенсита. [c.495]

Экспериментальные результаты приведены в виде изотерм адсорбции для 3,0 г восстановленного катализатора. На рис. 2 представлены изотермы адсорбции окиси углерода при 20° С и азота — при 450° С, из которых следует, что насыщение поверхности хемосорбированными газами достигается при давлении 100—150 мм рт. ст. При дальнейшем увеличении давления до 400 мм рт. ст. количество адсорбированных газов не изменяется. Величина хемосорбции окиси углерода [4] при полном покрытии поверхности составляет ммоль, а азота—0,0(з ммоль. Такое различие величин хемосорбции этих газов на одной и той же поверхности катализатора можно объяснить различным типом их связи с поверхностными атомами железа. Для молекулы азота характерна двуцентровая форма связи (атомарная), а для молекулы окиси углерода — линейная. Эти представления находятся в хорошем согласии с литературными данными [6, 9]. [c.132]

К работам, непосредственно интересующим металлургию, относится изучение первичной структуры стали с помощью радиоактивного изотопа свинца ThB Р ]. Известно, что в результате превращения в твердом состоянии первичная структура стали, кристаллизующейся из расплава, резко изменяется и не может быть определена обычными методами металлографии. В сталь, расплавленную в атмосфере водорода, вводили небольшое количество ThB (около 1 10 вес. /о) и после охлаждения устанавливали его распределение в металле радиографическим методом. Сущность последнего заключается в том, что исследуемый образец прижимается отшлифованной поверхностью к фотопластинке, которая через определенное время проявляется. Места фотопластинки, находившиеся под действием радиоактивного излучения, оказываются потемневшими. По интенсивности потемнения и местоположению потемнений на радиограмме можно судить о распределении радиоактивного элемента в образце [ 84,1 , isij Установлено, что первичные кристаллы стали почти не содержат ThB (на радиограмме они дают светлые отпечатки). Изотоп свинца выделяется из расплава только к концу затвердевания слитка, концентрируясь в эвтектике по границам зерен и в тончайших неметаллических включениях. На распределение ThB в железе влияет наличие других примесей. Так, в электролитическом железе он распределяется равномерно в кристаллах у-же-леза. Однако в присутствии FeS радиоактивный элемент концентрируется в эвтектике, выделяясь на границе зерен первичных кристаллов. В стали с 0.19 /о углерода радиоактивный изотоп свинца выделяется на поверхности первичных кристаллов твердого раствора углерода в железе. Это позволяет выявить по радиограмме первичную структуру стали. При увеличении содержания углерода в металле ThB собирается в эвтектике цементит — кристаллы насыщенного твердого раствора углерода в железе. [c.180]

Итак, задача 1. Наш технолог занимается цементацией. Это та задача, с которой началась книга. Технолог хочет насытить поверхность железа (или мягкой стали) углеродом. Желательно вести процесс насыщения при 900 °С, и нужно получить науглероженный слой глубиной около 1 мм. Технолога интересует, сколько времени должен длиться диффузионный отжиг. [c.133]

Приготовить раствор сульфата железа (И) взвесить на техно-химических весах 2 г восстановленного железа и растворить в стакане при нагревании в 10%-ной серной кислоте (предварительно рассчитать по уравнению реакции необходимый объем кислоты, узнав ее плотность по табл. 4 Приложения). Отфильтровать полученный горячий раствор от углерода и держать на водяной бане до образования пленки на поверхности раствора. Приготовить насыщенный раствор сульфата аммония, для чего кристаллическую соль (рассчитать необходимое количество) рас1во-рять в воде, добавляя воду небольшими порциями до полного растворения кристаллов. Полученный раствор упарить на водяной бане также до начала кристаллизации. Слить оба горячих раствора, подержать на водяной бане до образования сверху кристаллической пленки и оставить на сутки кристаллизоваться при комнатной температуре. Образующаяся соль выпадает в виде кристаллов голубовато-зеленого цвета [c.214]

Нерастворимые в боридах железа элементы, в частности бор, видимо, мигрируют, как и углерод, вдоль границ зерен, тогда как растворимые элементы диффундируют через решетку боридов. Это положение служит объяснением возможности образования на поверхности стали насыщенного бором слоя, несмотря на отсутствие градиента концентрации бора в РеВ и РегВ. [c.45]

Диффузионное насыщение стальных изделий бором приводит к образованию на их поверхности слоя, состоящего из боридов FeB и Fe В, а также боридного цементита, если в стали содержится повышенное содержание углерода. Бориды железа обладают высокой коррозионной стойкостью в ряде агрессивных сред,в связи с чем можно было бы ожидать существенного повышения сопротивления коррозионно-усталостному разрушению борированных деталей. Нами показано, что борирование при глубине слоя боридов 0,1-0,2 мм повышает предел выносливости образцов из средйе-углеродистой стали с 250 до 300-310 МПа, а в 3 %-ном растворе Na I условный предел выносливости увеличивается с 50 до 100 МПа. Отрицательное влияние борирование оказывает на сопротивление усталости высокопрочных легированных и закаленных сталей, у которых предел выносливости после насыщения может снизиться в несколько раз. Условный предел выносливости при этом увеличивается незначительно. Таким образом, наблюдается несоответствие ме>кду коррозионной стойкостью в ненапряженном состоянии и коррозионной выносливостью борированных сталей. Это несоответствие объясняется пористостью боридного слоя, которая при действии циклических механических напряжений обеспечивает лучший контакт коррозионной среды о основным металлом, чем в ненапряженном металле. [c.174]

НАУГЛЕРОЖИВАНИЕ — диффузионное насыщение поверхностного слоя металлов углеродом в процессе нагрева. Н. происходит при цементации, а также при нагреве изделий в защитной среде, содержащей избыток окиси углерода, углеводородов и т. п. Повышение концентрации углерода на поверхности и.зделий из железа и стали часто наблюдается нри ковке и термической обработке с использованием в качестве источника нагрева твердого топлива, газокислородного пламени (при недостатке кислорода) и др. После ускоренного охлаждения науглерожен-ные поверхностные слои изделия приобретают повышенную твердость, их трудно обрабатывать резанием. [c.41]

Углерод при обработке его двуокисью углерода, водой или сильно разбавленным кислородом становится шероховатым за счет медленного окисления поверхности и таким образом активируется , так что его адсорбционная способность значительно возрастает. Чтобы тонкостенное листовое или порошкообразное железо полностью освободить от следов углерода, его нагревают в течение нескольких суток при 900° в фарфоровой или кварцевой трубке, медленно пропуская водород, насыщенный парами воды при комнатной температуре. Парциальное давление водяного пара в газовой смеси следует сохранять при этом небольшим, чтобы не произошло окисления железа с образованием FeO или Рез04. [c.381]

Анодное окисление металла подложки под оксидным слоем связано с полупроводниковыми свойствами последнего и происходит за счет диффузии кислорода по вакансиям, а также вследствие проникновения электролита через поры и трещины активного слоя к границе Ti—МпОг [26]. Снизить действие этих факторов можио получением мелкокристаллических малопористых осадков диоксида марганца. Другой путь повышения стойкости ТДМА — защита поверхности титана нанесением тонких пленок платины [28], олова или сурьмы (фр. пат. 2336975), карбида титана [28], азотированием титана (а. с. СССР 384540), насыщением углеродом или железом [29]. [c.20]

В некоторых случаях поверхность изделия или детали допжна обладать механическими свойствами, отличными от свойств в ее массе. Например, автомобильная ось должна иметь твердую поверхность, хорошо сопротивляющуюся истиранию, и в то же время не быть хрупкой, т. е. обладать известной упругостью во избежание поломок при толчках. В таких случаях применяется х и м и -к о.терм и чес кая обработка стали. При химико-термической обработке поверх1гость изделия насыщается углеродом, азотом нли некоторыми другими элементами, что достигается диффузией элемента из внешней среды при повышенных температурах. Насыщение углеродом, или цементация, осуществляется нагреванием изделия в атмосфере СО, СН или в массе активного угля. Прн этом поверхностный слой стали глубиной 0,5—2 мм приобретает большую твердость и прочность, тогда как остальная масса стали остается вязкой и упругой. При азотировании стали, т. е. насыщении ее поверхности азотом, изделие подвергают длительному нагреванию в атмосфере аммиака при 500— 600 °С. Азотированная сталь обладает еще большей твердостью, чем цементированная, вследствие образования в поверхностном слое нитридов железа. Она вы-держ11вает иагреваиис до 500 °С, не теряя своей твердости. [c.664]

Металлическое железо, очищенное от ржавчины, растворяют при слабом нагревании в 20—25-процентной серной кислоте и полученный насыщенный раствор вместе с нерастворившимся остатком продолжают нагревать некоторое время. Затем раствор быстро отфильтровывают, слегка подкисляют разбавленной серной кислотой и кристаллизуют в эксикаторе над серной кислотой или в фарфоровой чашке, нагревая ее и пропуская при этом над поверхностью жидкости двуокись углерода. Для предупреждения окисления концентрирование раствора удобнее проводить в колбе, пропуская в нее при нагревании слабую струю двуокиси углерода. После охлаждения раствора выпавшие кристаллы быстро отсасывают, промывают водой пли 50-процентным спиртом и высушивают между листами фильтровальной бумаги. Сульфат железа Ре504 7Н2О можно осадить из раствора также крепким спиртом. Эта соль светло-зеленого цвета. Ее хранят в плотно закрытой склянке, так как на воздухе она окисляется. [c.315]

Очевидно, что при транспортировке двуокиси углерода, насыщенной влагой, образование коррозионноактивной пленки на поверхности трубопроводов неизбежно. Несмотря на это, опыт эксплуатации производства карбамида как в СССР, так и за рубе жом [1] свидетельствует о том, что все коммуникации и аппара тура, связанные с транспортировкой, очисткой и сжатием дву окиси углерода, могут быть изготовлены из углеродистой стали за исключением межступенчатых коммуникаций и клапанов ком прессоров, где необходима нержавеющая сталь. Следует, однако отметить, что при повышенном содержании сероводорода иногда наблюдаются случаи интенсивной къррозии углеродистой стали в узле подготовки двуокиси углерода. Так, на некоторых заводах наблюдалась забивка клапанов компрессоров продуктами коррозии состава 26% железа, 25% сульфидной серы, 20% сульфатной серы. [c.306]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология