Таблица 43
|
Образец |
Количество окклюдированного водорода, см3/100 г |
|
|
без катализатора |
в присутствии катализатора |
|
|
Армко-железо |
40 |
115 |
|
Электролитическое железо |
10-40 |
40 |
|
Железо зонной плавки |
3 |
3-5 |
способность железа окклюдировать водород. По имеющимся данным, присадки кремния, алюминия, хрома, молибдена и вольфрама уменьшают растворимость водорода в железе, а присадки никеля, ванадия, ниобия, титана и марганца увеличивают окклюзию водорода железом. На рис. 70-73 показаны некоторые из полученных данных. Растворимость водорода в двойных сплавах имеет сложный характер: например, по данным Мартина, при температурах 400-12000 С в сплавах Fe - С, лежащих в α-области, растворимость водорода ниже, а в сплавах γ -области - выше, чем в чистом железе. Очевидно, окклюзия водорода двойными и тройными металлическими сплавами зависит не только от растворимости водорода в каждом металле в отдельности, но также и от характера взаимосвязи металлических компонентов сплава при заданной температуре и концентрациях, их взаимной растворимости, образования интерметаллических соединений и других факторов, вызывающих изменения в электронной структуре металлических атомов.
В равной степени это может быть отнесено к некоторым присутствующим в железе неметаллическим элементам.
Рис. 70. Влияние молибдена на растворимость водорода в железе (Сивертс)
Рис. 71. Влияние никеля на растворимость водорода в железе
Достоверных данных о влиянии углерода на растворимость водорода в твердом железе нет, так как экспериментальное определение. осложняется выделением газообразной окиси углерода. Имеющиеся по этому вопросу данные не вполне определенны. М. М. Карнаухов и А. Н. Морозов, исследовавшие влияние углерода на растворимость водорода в жидком железе, нашли, что с увеличением содержания углерода растворимость водорода в сплаве железо - углерод несколько уменьшается.
Позднее растворимость водорода в жидких железоуглеродистых сплавах изучалась. Полученные данные приведены на рис. 74.
Девес и Эванс [244] нашли, что при повышении температуры растворимость водорода увеличивается во всех железоуглеродистых сплавах. Растворимость водорода в чугунах с содержанием; до 3,4% углерода определяется, по мнению авторов, содержанием графита .
Рис. 72. Влияние ванадия на растворимость водорода в железе (Сивертс)
Рис.
73. Влияние титана на растворимость водорода в железе при р = 22
мм рт. ст..
Основным источником водорода, окклюдируемого железом и его сплавами в процессе выплавки, являются влага и водяные пары, поэтому особый интерес представляет вопрос о влиянии кислорода на процесс окклюзии водорода железом и о совместной растворимости обоих газов в железе.
Н. А. Галактионовой было высказано предположение, что кислород является одним из элементов, наиболее активно препятствующих поглощению водорода металлами, и введение в жидкий металл значительных количеств кислорода (кислородное дутье) может значительно уменьшить абсорбционную способность металла по отношению к водороду. А. Н. Морозов совместно с С. Чучмаревым и другими авторами исследовал совместную растворимость водорода и кислорода в жидком железе; полученные ими данные приведены на рис. 75. С повышением содержания кислорода в металле растворимость водорода в нем существенно понижается, а произведение концентраций водорода и КИС.1Iорода в металле имеет примерно постоянное значение при определенной температуре. Весьма характерно, что постоянным сохраняется произведение[Н]· [О], а не [Н2] ·,[0]. Последующие работы Нейгауза [245], Троута 1[246] и других авторов полностью подтвердили, что между концентрациями водорода и кислорода в металле существует жесткая связь и повышение степени окисленности металла сопровождается понижением количества окклюдированного водорода.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.