дом растворе (аустенитом) и
карбидом железа в процессе науглероживания и обезуглероживания
стали.
Первая закономерность.
Конечный результат процесса науглероживания или обезуглероживания
стали (концентрация углерода по глубине и глубина слоя) определяется не
только значением постоянной равновесия реакций (4г)— (6г), протекающих во
внешней среде, но главным образом реакциями (4)—(6) с учетом активности
углерода ас (или коэффициента активности ус =
ас/Ыс) в твердом растворе ■—
аустените.
Активность углерода в аустените
уменьшается с повышением температуры (аустенит не является совершенным
твердым раствором, он имеет положительное отступление от закона
Рауля).
Активность углерода в аустените,
полученная Смитом экспериментальным путем, использована автором при
построении вышеуказанных диаграмм равновесия для атмосфер систем
СО—С02, СО—Н2—Н20 и
СН4—Н2.
Аналитически найдена активность
углерода в аустените [5].
Для стандартного состояния
относительно бесконечно разбавленного твердого раствора
ас - 1 _
5Л/С ;
ас = Ь^ +
0,9Л/2С.
Для стандартного состояния
относительно графита 18ас = 2, Ш5Г-* +0,6735
+317Г-- + 1§
#с .
^ д£ = 2105Т-1 + 0,6735 + 1й + 0,9Л^
.
Влияние легирующих элементов на
активность углерода в аустените описывается законом
1п/с-Э =КЛ.Э"Л.э,
где 'с 3 = jiVc=const
= ~Ус~~' °с' Ус ~ аКТИВН0СТЬ и
К0ЭФФ«ЧиенТ
активности углерода в
нелегированном аустените; а£' э> ","2
3—то же, в легированном аустените;
Кл. з—коэффициент влияния
легирующих элементов—параметр взаимодействия, Кл
э= е£- 9 = д 1п /£■
э/<5Л'л. э (рис. 14), Кп э зависит
от парциальной энтальпии (или энтропии) смешения; Nл^
э — концентрация легирующих элементов в
аустените.
Коэффициент Кл. э определяет положительное или отрицательное
влияние легирующих элементов на активность углерода в аустените (рис.
15).
Элементы N1, 81, Со уменьшают
растворимость углерода в аустените; элементы Сг, Мп, V, А1, XV —
увеличивают.
Активность углерода в аустените
оказывает влияние на коэффициент диффузии и в конечном итоге
определяет толщину цементованного слоя. Повышение активности углерода
приводит к увеличению коэффициента диффузии.
Элементы, снижающие растворимость
углерода (№, 81, Со) приводят к увеличению толщины цементованного
слоя; элементы Сг, Мп, А1, V — наоборот, к уменьшению толщины
цементованного слоя.
Вторая закономерность.
Атмосферы систем СО—С02 и СО—Н2—Н20
имеют одинаковый характер взаимодействия со сталью при различных
температурах»
