|
7-MARUZA
1.7-mavzu. Gazlarning eruvchanligi
Suyuq metallning gazlar bilan aloqasi. Eritib payvandlashda metallning kislorod bilan o`zaro ta’sirlashuvi. Payvand chok metalida kislorod yoki oksidlarning eruvchanligining mavjudligi.
Reja:
1.Suyuq metall bilan aloqada bo‘ladigan gazlar.
2. Eritib payvandlashda metallning kislorod bilan o‘zaro ta'sirlashuvi
3. Kislorodni erigan metall va shlak orasidagi taqsimlanishi.
Suyuq metall quyidagi gazlar bilan aloqada bo‘ladi:
O2; O; N2; N; H2; H; CO2; Ar; He va boshqalar
O2; H2 vа N2 uchun quyidagi erish kimyoviy formulasini yozish mumkin:
;
Formula metallda erigan atomar gazning kontsentratsiyasi ikki atomli gazning partsial bosimi kattaligidan olingan kvadrat ildizga proportsional ekanini ko‘rsatadi.
Atmosferada atomar holatdagi gaz mavjud bo‘lgan holda erishning kimyoviy formulasi bunday yoziladi:
Ya’ni metallda erigan atomar gazning kontsentratsiyasi uning atmosferadagi partsial bosimiga proportsionaldir.
Eritib payvandlashda metallning kislorod bilan o‘zaro ta'sirlashuvi
Po‘latni havo atmosferasida payvandlash jarayonida avvalo temirning oksidlanishi yuz beradi. 2[Fe] + O2 = 2[FeO]; ΔF1800 = - 150,5
Ter. da temirda O2 ning eruvchanligi 0,16%ni tashkil etadi. Biroq payvandlashda chok metallning Ter dan yuqoriroq qizib ketishi munosabati bilan sezilarli katta miqdordagi [O] bo‘lishi kuzatiladi, bunda O2 ning suyuq temirdagi eruvchanligi
formula bilan aniqlanadi.
Turli mualliflarning eksperimental ma’lumotlari po‘latdagi O2 ning miqdori 0,14 – 0,72% ni ko‘rsatadib bu esa chok metallining oksidli kirishmalar bilan ifloslanishi bilan izoxlanadi.
Reaktsiya rivojlanadi:
L – taqsimlash konstantasi FeO ning shlakdan metalga o‘tishi.
Temir temperaturasining Ter dan 2500 °C gacha o‘zgarishishida LFeO 0,011 dаn 0,125 gacha ortadi, bu esa aloxida oksidli fazani tashkil etuvchi va kislorodning umumiy miqdorini erish darajasidan yuqori oshiruvchi temirda FeO ning etarlicha yuqori eruvchanligi to‘g’risida dalolat beradi. Grafikda (10.1-rasm) kislorodning shlak va metall orasida taqsimlanishi to‘g’risida A.A. Eroxinning eksperemental ma'lumotlari keltirilgan.
10.1-rasm. Kislorodni erigan metall va shlak orasidagi taqsimlanishi.
Chok tarkibida legirlovchi elementlarning va kirishmalarning mavjudligi, kirilmalarning bevosita oksidlanishi munosabati bilan kislorod miqdorini kamaytiradi:
2[Mn] + O2 ↔ 2 (MnO) ΔF1800 = - 225
[Si] + O2 ↔ (SiO2) ΔF1800 = - 557
Yoki temir tiklanishi:
[FeO] + [C] ↔ CO2↑+ [Fe]
[FeO] + [Mn] ↔ (MnO) + [Fe]
2[FeO] + [Si] ↔ (SiO2) + [Fe]
Payvandlashning turli xil usullarida chok metalldagi kislorod miqdori shlakli va gazli faza tarkibi va oksidlanish sharoitlari bilan belgilanadi.
Payvandlashning turli xil usullarida kislorodning miqdori to‘g`risida o‘rtacha ma'lumotlarni keltiramiz.
Chokning kamuglerodli po‘lati metallida kislorodning umumiy miqdori.1.5.1-jadval
Mаteriаl
|
Kislorodning yig’indi miqdori, %
|
Tinch po‘lаt MСт3
|
0,003 ÷ 0,008
|
Qаynаyotgаn po‘lаt MСт3
|
0,01 – 0,02
|
Pаyvаndlаsh simi Св-08
|
0,01 – 0,02
|
Chok metаlli.
|
|
Gаz bilаn pаyvаndlаsh
|
0,05
|
УОНИ 13/45 elektrodlаri bilаn pаyvаndlаsh
|
0,02 – 0,03
|
ОСЦ-45 flyusi ostidа аvtomаtik pаyvаndlаsh
|
0,03 – 0,05
|
IM- elektrodidа pаyvаndlаsh
|
0,08 – 0,09
|
Ohаk qoplаmаli elektrod pаyvаndlаsh
|
0,21
|
Yolg’iz elektroddа pаyvаndlаsh
|
0,25 ÷ 0,28
|
Shunday qilib havo atmosferada ximoya qilib bo‘lmaganda yoki shlakda FeO miqdori katta bo‘lganda payvandlashda, masalan, TCM-7 elektrodlari bilan payvandlashda (2) reaktsiyaning chapga rivojlanishi hisobiga
[FeO] ↔ (FeO)
Temir kislorod bilan uchta oksidni hosil qiladi:
2 Fe + O2↔ 2FeO (zаkis, O2- miqdori 22,7%) – vyustit
6Fe+O2↔ 2Fe3O4 (zаkis-okis, O2-miqdori 27,64%) – mаgnetit
4 Fe + O2↔ 6Fe2O3 (okis, O2- miqdori 30,06% O2) – gemаtit
Bu uchta oksiddan faqatFeOoksidi temirda eriydi, va shuning uchun uning xossalariga eng kuchli ta’sir ko‘rsatadi. Qolgan oksidlar temirda erimaydi, ularda faqat ayrim kirishmalar ko‘rinishida ishtirok etishlari mumkin, va yuqori temperaturada oson emiriladi (parchalaniladi).
10.2-rasm. Kislorodni temirdagi eruvchanligini haroratga bog’liqligi.
log [%O] = - + 2,734 (Chipmen formulаsi)
log [%O]α = - + 1,452 ( аkаd. А.M. Sаmаrin formulаsi)
Kislorodning (γ) temirda eruvchanligi juda kam, temperaturaga bog’liq emas va taxminan [%O] = 0,002% ni tashkil etadi.
Kislorodning qattiq temirda eruvchanligi temperaturaning pasayishi bilan kamayadi, bu esa tuyingan eritmadan Feα ortiqcha oksidli fazaning ajralib chiqishicha va metallning oksidli kirishmalar bilan ifloslanishiga olib keladi.
Metallni yuqori tezlikda sovutishda xona temperaturasida Feα da to‘yingan kislorod qayd etiladi, bu payvand birikmalari metallarining eskirishini vujudga keltiradi.
10.3-rasm. Kislorodni kam uglerodli po‘latlarni mexanik xossalariga ta’siri.
Payvand chok metallida kislorod yoki oksidlarning eruvchanligining mavjudligi (erigan yoki alohida kiritmalar........) payvand birikmaning mexanik xossalarini sezilarli darajada pasaytiradi, ayniqsa elastik ko‘rsatkichlarini (.....zarba va nisbiy uzayish) pasaytiradi. Bundan tashqari po‘latda O2 mavjud bo‘lishi korrozion mustaxkamlikni namoyon qiladi va miqdori ko‘p bo‘lganda mo‘rt qilib qo‘yadi.
Do'stlaringiz bilan baham: |
