Процесс поглощения водорода изучался на образцах диаметром 10 мм и длиной 12 мм. подвергнутых электролитическому наводороживанию в 2 %-ный H2SO4 в течение 24 ч при плотности тока 0,015 А/см2. Извлеченные из электролита образцы промывались в воде, просушивались фильтровальной бумагой, спиртом, ацетоном, эфиром и помещались в прибор для улавливания выделяющегося водорода. После прекращения выделения водорода образцы шлифовались, и в них методом вакуум-плавления определялось содержание газов.
Результаты анализов приведены в табл. 15. Как следует из приведенных данных, количество поглощенного водорода связано с происхождением доменного литейного чугуна и мало зависит от марки чугуна. Количество поглощаемого водорода растет с увеличением содержания графита в чугуне. При наличии мелких точечных включений графита склонность к поглощению водорода наибольшая, выделение водорода при комнатной температуре незначительно. Наибольшее количество водорода поглощается ковким чугуном с компактной формой графита, наименьшее – модифицированным с шаровидной формой графита.
Изучалось также содержание водорода в ваграночном чугуне в зависимости от условий плавки.
Содержание водорода в чугуне в зависимости от влажности и температуры дутья, замены кокса газом при специальной методике отбора проб из ковша сразу после его наполнения из копильника определяли на образцах. Исследовали серые чугуны из коксогазовой вагранки на горячем дутье и холодном дутье, а также белый чугун из коксовой вагранки на холодном дутье.
Пробы отбирали в кварцевые трубки, в которые чугун затекал через отверстия. После закалки и определения количества водорода, выделяющегося при комнатной температуре, пробы анализировали методом вакуум-плавления. Температуру в ковше измеряли платино-платинородиевой термопарой, определяли химический состав, заливали клинья.
Пробы отбирали в течение двух смен в следующие пять периодов плавки:
— при первом выпуске;
— через 1,5–2 часа после начала плавки;
— перед перерывом в подаче дутья;
— после часового перерыва подачи дутья.
Установлено, что в сером чугуне из коксовых вагранок водорода меньше, чем в чугуне из коксогазовых, а в белом жидком чугуне, предназначенном для передела на ковкий, водорода больше, чем в жидком сером. До 70% водорода, содержащегося в чугуне, может удалиться после затвердевания еще до анализа вакуум-нагревом или вакуум-плавлением.
Доля водорода, выделяющегося при комнатной температуре из серого чугуна, больше в том случае, когда плавка ведется на коксе и природном газе; содержание водорода в чугуне, выплавленном в одной и той же вагранке, зависит от условий и режима плавки. При длительной выдержке шихты перед началом плавления содержание водорода в чугуне минимальное (начало плавки и после перерывов в подаче дутья). Содержание водорода при этом снижается главным образом за счет той его части, которая удаляется при комнатной температуре во время хранения образцов. Уменьшение содержания водорода связано с замедленным сходом шихты, с малой скоростью процесса плавления, возможностью удлинения периода диффузии газов из шихты и выноса их с ваграночными газами.
Исследование склонности серого чугуна к отбелу показало, что величина отбела чугуна, выплавленного в одной и той же вагранке, при прочих равных условиях связана с режимом плавки. Причем большему содержанию водорода соответствует и больший отбел – в чугуне из коксовой вагранки с подогревом дутья при содержании водорода 4,11 и 8,3 см3/100 г наблюдается отбел 3 и 7 мм соответственно. В чугуне из коксогазовой вагранки наряду с большим содержанием водорода повышена склонность к отбелу (6,0–12 против 3–8 мм).
Водород как легирующий элемент.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.