Водород является карбидообразующим элементом. Другими словами, он может устранять выделение графита, а точнее, с увеличением количества водорода уменьшается количество выделений графита. Самым распространенным случаем частичного устранения выделений графита является отбел.
Определено, что при увеличении количества углерода количество водорода уменьшается, а азота – увеличивается. Определено уменьшение содержания водорода и азота при увеличении количества углерода в сплаве. Здесь все зависит от метода определения. Водород определяется газовым анализом, а азот – химическим. Но то, что их количество изменяется при увеличении содержания углерода, очень важно, поскольку свидетельствует о том, что водород и азот уходят на образование цементита.
Переход жидкое – твердое всегда сопровождается резким уменьшением содержания водорода, то есть дегазацией. Места преимущественной дегазации, то есть те участки железа, куда стекается атомарный водород, в последующем превращающийся в молекулярный, могут иметь различную форму. Разновидностей этой формы много, но всегда есть два крайних случая – продолговатая и округлая. При значительном скоплении атомарного водорода образуется большое количество молекулярного, создающего очень высокие давления, которые, в свою очередь, приводят к нарушению сплошности, то есть к образованию трещин.
Изучая разрушение железа обычного и наводороженного, А. Тетелмен отмечал, что избыточные атомы водорода располагаются в виде молекулярного газообразного водорода на поверхностях раздела между металлической матрицей и неметаллическими включениями.
Вывод.
Как видно, водород играет огромную роль в металлургии.
Содержание водорода в металле имеет особое значение.
Вследствие насыщения водородом инструментальной стали ее прокаливаемость и способность к закалке повышаются. В микроструктуре легированных сталей, подвергшихся насыщению водородом при 1200° и закаленных в воде, обнаруживаются длинные полоски остаточного аустенита. Этот факт объясняется способностью водорода стабилизировать аустенит.
Водород затрудняет распад вторичного цементита в чугуне и благоприятствует образованию в нем перлитной структуры.
Водород способствует раздельной кристаллизации аустенита и цементита в белых чугунах и трансформирует стержневой ледебурит в пластинчатый.
Обнаружено, что в серых чугунах водород изменяет форму первичного и эвтектического графита от пластинчатой до шаровидной. Эти результаты могут служить основой для разработки технологии получения высокопрочного чугуна с применением водорода в качестве сфероидизирующего модификатора.
Обнаружено, что водород понижает температуру мартенситного превращения и критическую скорость охлаждения при закалке железа и Fe–C сплавов.
Получена новая фаза – Н-мартенсит. Качественные и количественные данные в этом плане могут служить базой для получения мартенситных структур и других высокопрочных состояний в чистом железе и сплавах на его основе.
Показано, что водород является сильнейшим антиграфитизатором и это его свойство практически не зависит от наличия в расплаве мощного графитизатора – кремния. Водород резко замедляет скорость графитизации белых чугунов. Подавляя зарождение и рост графита, а также изменяя его форму в ковких чугунах от разветвленной до шаровидной. Но иногда после удаления водорода может наблюдаться ускорение графитизации за счет возрастания количества зародышей графита.
Также водород вызывает отбеливание литейного чугуна, т. е. образование участков белого чугуна в массе серого и даже общее затвердевание в виде белого чугуна.
Опираясь на полученные данные, водород можно использовать в качестве отбеливающего элемента в практике получения отливок из отбеленного чугуна и модификатора, изменяющего его структуру.
Необходимо также указать, что водород влияет на восприимчивость к закалочным трещинам и на характер действия различного рода включений, которые способны связывать водород.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.