Азотирование и карбонитрирование
Внимание! эта страница распознана автоматически, поэтому мы не гарантируем, что она не содержит ошибок. Для того, чтобы увидеть оригинал, Вам необходимо
Если Вы являетесь автором данной книги и её распространение ущемляет Ваши авторские права или если Вы хотите внести изменения в данный документ или опубликовать новую книгу свяжитесь с нами по по .
Страницы: 1 2 3... 32 33 34 35 36 37 38... 137 138 139
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ной величины, характеризующей
активность азотирующей среды следует относится с соответствующей
осторожностью. Чем стабили нее реализуются
вышеназванные механизмы диссоциации аммиака чем интенсивнее и равномернее
осуществляется перемешивание атмосферы печи, тем большей
воспроизводимостью характеризует, ся кинетика процесса и тем большей
достоверностью характеризуется оценка процесса по величине N.
Если рассматривать потенциал
азотирования N по уравнению (2.1-1) и
полученную величину ввести в уравнение (2.1-4), то для многих
применяемых на практике азотирующих и карбонитрирующих атмосфер
парциальные давления азота окажутся выше 10~2 Па. Эта последняя
величина, естественно, ни в коем случае не соответствует измеряемому
в действительности содержанию Ы2 в атмосфере печи. Однако
расчеты, сделанные по уравнению (4), наглядно подтверждают сильное
азотирующее воздействие аммиака. С точки зрения термодинамики расчетная
величина парциального давления идентична его активности. Это значит, что
активность связанного в аммиаке азота при традиционных условиях
азотирования и карбо-нитрирования обычно превышает 1000.
Соответствие значений потенциала
азотирования разным областям твердых растворов и нитридов при
добавлении в среду других насыщающих элементов изменяется. На рис. 51,
например, показано подобное влияние углерода на образование фаз при
570 °С. Рис. 51 получается из рис. 50, если на его секущую,
соответствующую 570 °С, нанести значения углеродного параметра. На рис. 51
этот параметр дан содержанием СО. Строго говоря, диаграмма справедлива
только для экспериментальных условий, указанных в работе [6], причем
в первую очередь это касается отсутствия в атмосфере С02.
Поэтому подобные условия, к сожалению, не позволяют вместо
содержания СО указывать некоторый общеупотребительный углеродный
параметр, например активность углерода. Из-за этих недостатков границы фаз
на рис. 51 показаны лишь пунктиром.
В связи с тем, что рис. 51 до
сих пор является единственным, устанавливающим связь трехкомпонентной
системы Ре - N - С с возможными условиями азотирования и
карбонитрирования, ему придается принципиальное значение. Так,
например, из него видно, что:
уже при относительно низком
содержании СО (> 1,5 % объемн.) в отсутствие С02)
образование у'-нитридов подавляется, по меньшей мере,при прямом
контакте нитрида с печным газом;
по мере увеличения содержания СО
и уменьшения потенциала азотирования образуются уже не нитриды, а
исключительно карбиды-
Кроме этой качественной оценки
из приведенной на рис. 52 диаг- |
ммы, несмотря на упомянутые
недостатки, можно сделать два других интересных вывода:
в процессах карбонитрирования
практически при любом углерод-ноМ потенциале могут образоваться
е-нитриды, пока величина потенциала азотирования достаточно велика
(> 1,5);
существует определенный
углеродный потенциал (на рис. 51 при „ 2 % объемн. СО), при котором даже
при значительно меньших потенциалах азотирования (до ~ 0,2) могут еще
образовываться е-нитриды.
Приближенное приведение шкалы СО
на рис. 51 к шкале активности углерода можно осуществить с помощью
границы раздела фаз е- и V-карбидов. Так, при 570 °С е-карбиды
(Ре3С, цементит) образуются при активности углерода
примерно более 2, а ?-карбиды (Ре7С3, перкарбид
железа) при активности углерода примерно более 5. В соответствии с этим
верхней границе образования у'-нитридов должна соответствовать
активность углерода ~ 3. В большинстве процессов карбонитрирования
(как это более подробно описывается в следующем разделе) активность
углерода может достигать указанной величины и превышать ее. Таким образом,
в этих процессах имеется возможность подавить образование
у'-нитридов, т.е. получить почти полностью е-(карбо)нитриды.
Что касается влияния таких
элементов, как кислород, сера и других, то в настоящее время нет
сопоставимых фазовых диаграмм.
Представление о массопереносе в
процессах азотирования и карбонитрирования дает рис. 52. Из
приведенных на нем газовых компонентов печной атмосферы
(перечисленных не полностью) в результате соответствующих реакций,
протекающих у поверхности насыщаемого металла, выделяются атомарные
азот, углерод, кислород и водород, которые по меньшей мере частично
диффундируют затем в слой соединений. Здесь азот, углерод, а в данном
случае и кислород способствуют образованию у'- и
е-(оксикарбо)нитридов. В зависимости от концентрации диффундирующих
элементов могут также образовываться карбиды и оксиды. Одновременно с этим
углерод или другие легирующие элементы основного материала могут
оказывать влияние на структуру слоя соединений.
Если не принимать во внимание
легко различимую на любом поперечном шлифе пористую верхнюю кромку
слоя соединений, то последний обычно выглядит однородным.
Однако в действительности ни
отдельные элементы, такие как азот и углерод, ни присутствующие фазы не
распределены равномерно (рис. 52). Фактические неоднородности в
зависимости от условий азотирования и карбонитрирования могут быть
очень различиями. Все же на практике доля у'-фазы, пб данным
рентгеновско- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Карта
|
|
|
|
|
|
|
|
Страницы: 1 2 3... 32 33 34 35 36 37 38... 137 138 139
Внимание! эта страница распознана автоматически, поэтому мы не гарантируем, что она не содержит ошибок. Для того, чтобы увидеть оригинал, Вам необходимо скачать книгу |
