железе, а никель несколько увеличивает ее. Влияние этих компонентов становится заметным при концентрациях порядка нескольких процентов. Начиная с 10—12%, увеличение содержания хрома быстро повышает растворимость водорода в металле. Ванадий образует с водородом химические соединения — гидриды. Однако они нестойки выше температуры плавления железа. В твердом металле ванадий повышает растворимость водорода с понижением температуры и поэтому уменьшает опасность образования пор. Титан и ниобий способны образовывать соединения с водородом и увеличивают растворимость водорода в сплавах железа. Согласно приводимым А. Н. Морозовым [23] данным, для обычного содержания ниобия в стали его влияние весьма мало. Несколько интенсивнее действует титан. При оценке влияния титана и ниобия в некоторых специальных сталях необходимо помнить, что оно в значительной мере парализуется образованием их химических соединений с другими элементами, в частности карбидов. Приведенные данные говорят о незначительном влиянии ряда составляющих малоуглеродистой и низколегированных сталей на растворимость водорода в жидком металле. К сожалению, вопрос о растворимости водорода в сплавах железа при температурах кристаллизации изучен очень мало. Можно утверждать, однако, что растворимость водорода в сплавах железа понижается при кристаллизации, так же как и в чистом железе. Большое значение при этом имеет форма кристаллической решетки железа непосредственно после кристаллизации. Известно, что водород растворяется в твердом железе по способу внедрения. Железо-гамма имеет гране-центрированную решетку и обладает поэтому большей способностью растворять в себе атомарный водород. Железо-альфа и железо-дельта, решетка которых представляет собой пространственно-центрированный куб, менее способны воспринять и удержать атомы водорода. В том случае, если железо кристаллизуется в решетке дельта или альфа, растворимость водорода при затвердевании падает более интенсивно, чем при кристаллизации в виде железа-гамма. Мої лощение азота сплавами железа. Рассмотрим данные о влиянии некоторых элементов на растворимость а.юта в жидких сплавах железа с этими элементами. Углерод, как это показано на рис. 2 [23], уменьшает поглощение азота железоуглеродистыми сплавами. Влияние содер- поглощение азота в сплаве железо-крем- о,04 пий показано на рис.3.11. А.Морозов считает ¡23], что при повышении сОдержа- 40 60 80 fO0%Fe,C 1.3 2,6 4.0 5,3 6.6'/, С но до 1% поглощение азота увеличи- до/ пается, а с дальнейшим увеличением содержания крем- о кия — уменьшается. Ь- Марганец образует С азотом ряд Рис. 2. Растворимость азота в железо-питридов, раствори-углеродистых сплавах [23]. мых в твердом и жидком металле. Однако увеличение поглощения азота сплавом железо-марганца невелико, даже при высоких, около 12—14%, концентрациях марганца. Хром и ванадий образуют устойчивые нитриды и заметно увеличивают поглощение азота сплавами железа с этими элементами (рис. 3). При затвердевании сплавов железа с хромом происходит выделение азота, что свидетельствует об уменьшении его растворимости. Титан образует устойчивые нитриды, плохо растворяющиеся в жидком железе. Это подтверждается тем, что TiN выделяется из жидкой нержавеющей стали, поднимаясь к верхней части слитка [23]. Роль титана как элемента, очищающего сталь от азота, ослабляется так же, как и по отношению к водороду, его большим сродством к кислороду и углероду. Поглощение окиси углерода сплавами железа. Растворимость окиси углерода в стали весьма мала. Практически единственным возможным путем ее про-
Карта
|