Взаимодействие наплавляемого металла с азотом.

Азот попадает в зону сварки главным образом из воздуха. В зависимости от температуры азот может находиться в газовой фазе в различных состояниях: молекулярном, атомарном и ионизированном. Растворимость атомарного азота при постоянной температуре определяется соотношением

delim{[}{% N}{]} = K_p_N

При наличии азота в газовой фазе в молекулярной форме его растворимость определяется уравнением

delim{[}{% N}{]} = K sqrt{PN_2}

Последняя зависимость косвенно указывает на то, что процессу растворения азота предшествует диссоциация молекулярного азота на атомы.

Азот образует с железом химические соединения — нитриды: Fe2N (11,15 %N) и Fe4N (5,9% N). Считается, что возможно и образование нитрида Fe8N.

Теплота образования Fe2N и Fe4N соответственно равна:

2Fe + 0,5N_2 = Fe_2 N + 16,5 {к Д ж} / {м о л ь}

4Fe + 0,5N_2 = Fe_4 N + 18673,1 {к Д ж} / {м о л ь}

Fe2N начинает разлагаться в атмосфере чистого азота при температуре —550 °С. Дальнейшее повышение температуры вызывает диссоциацию нитрида Fe4N. При относительно не больших концентрациях азота в металле нитрид железа до вольно устойчив даже при высоких температурах.

Растворимость в железе азота при его парциальном давлении PN<sub>2</sub> = 10<sup>5</sup> Па
Рис. 1. Растворимость в железе азота при его парциальном давлении PN2 = 105 Па

Растворимость азота в железе при его парциальном давлении PN2 = 105 Па приведена на рис. 1. Изменение растворимости азота при кристаллизации железа происходит скачкообразно. Вместе с этим из диаграммы состояния железо — азот следует, что растворимость азота в твердом железе значительно превышает значения, приведенные на рис. 1. Поэтому кривую предельной растворимости азота в железе на рис. 1 следует рассматривать как растворимость азота, находящегося в равновесии с нитридами железа.






Навигация
Болты
Винты, шпильки, штифты, прокладки
Пружины
Заклепки
Шпонки
Гайки
Резьба
Валы
Муфты
Подшипники
Виды соединений
Передачи
Материал
Дополнительные материалы
Госты метизов
Сварка
Мы в соцсетях
podshipniki.moscow применяемость подшипников
Сортовой металлопрокат: str-steel.ru в Москве с доставкой.