49. Действие различных атмосфер на стали.

Атмосфера – газовая среда, в которой получают или обрабатывают металлы. Атмосфера состоит из кислорода, углекислого газа, угарного газа, аммиака, аргона, метана и т.д.

При нагреве металлов в печах происходит окалинообразование и обезуглероживание металла.

Окалинообразование происходит вследствие окисления металла. Атомы железа на поверхности металла взаимодействуют с О2 – FeO, FeO3, FeO4. Слой оксидов не является преградой для проникновения кислорода. Чем выше температура и скорость проникновения кислорода, тем интенсивней окалинообразование. В атмосфере печи могут присутствовать как окисляющие, так и восстановительные газы – кислород, водяной пар, двуокись углерода (окисляющие), водород, угарный газ (восстановительные). Для предотвращения появления окалины необходимо установить определённое соотношение окисляющих и восстановительных газов.

Обезуглероживание металлов. При высоких температурах газы в печи вступают в реакцию с углеродом, который находится в составе стали. В результате чего поверхность обезуглероживается. Атомы углерода поднимаются на верхний слой металла и выгорают при взаимодействии с газами. В целях предохранения стальных изделий, используют атмосферы, при которых взаимодействие с металлом в процессе нагрева можно регулировать в нужном направлении.

Существуют специальные установки для получения атмосфер с заданным соотношением окислительных и восстановительных газов – защитные и контролируемые атмосферы.

Действие различных атмосфер на стали.

Газ	Воздействие
	Инертное	Окислит.	Восстанов.	Науглерож.	Обезуглерож.	Азотирование
Азот (N2)	+	-	-	-	-	-
Аргон (Ar)	+	-	-	-	-	-
Гелий (He)	+	-	-	-	-	-
Кислород (O2 )	-	+	-	-	-	-
Водород (H2)	-	-	+	-	+	-
Угар. Газ (CO)	-	-	+	-	+	-
Углек. Газ (CO2)	-	-	+	-	+	-
Водяной пар (H2)	-	+	-	-	+	-
Метан	-	-	+	+	-	-
Аммиак	-	-	-	-	-	+

50. Основные типы контролируемых атмосфер.

1) инертные

2) науглероживающе - восстановительные

Защитные атмосферы служат для защиты от окисления и обезуглероживания. Науглероживающе-восстановительные атмосферы также служат для защиты от окисления, от обезуглероживания, а также для насыщения атмосферы азотом, хромом или бором.

Существует атмосфера водорода H2-H2O-N2 . Она получается при электролизе воды с последующей очисткой от кислорода. Она обезуглероживающая.

Диссоциированный аммиак NH3. Его атмосфера получена при диссоциации аммиака. И по своим свойствам такая же.

Генераторный газ H2-CH4-H2O-N2 Она получается при взаимодействии водорода с древесным углём. Науглероживающая атмосфера.

Большое распостранение в промышленности получили такие атмосферы как эндогаз и экзогаз.

Наличие в печах защитных и контролируемых атмосфер позволяет

Снизить потери металла

Отказаться от трудоёмкой очистки металла от окалины

Увеличить срок службы деталей из металла

3 группы технолог прицессов, которые требуют применения контролируемых и защитных атмосфер

1.Термическая обработка металлов

2. Химико-термич. Обработка метллов

3. Специальные технологии