Нагревательные печи и устройства
42
В большинстве случаев легирующие добавки диффундируют мед-
леннее, чем железо, чем и обусловливается их небольшое содержание в
слое окалины. У некоторых легированных сталей (например 2Х13) окис-
ление начинается при более высоких температурах. На характер окисле-
ния влияет и форма нагреваемой заготовки. Опыт показывает, что с уве-
личением отношения
F
/
М
угар снижается, несмотря на то, что площадь
окисления будет больше. На рис. 2.5,
а
,
б
даны зависимости
a
м
=
f
(
F
/
М
) и
a
F
=
f
(
F
/
М
) для углеродистой стали, полученные экспериментально.
Кроме того, на процесс окисления влияют размещение и транс-
портировка заготовок внутри печи, состояние и материал подины, а
также другие факторы.
Как указывалось выше, одновременно с окислением под слоем
окалины протекает обезуглероживание поверхностных слоев металла.
а
)
б
)
Рис. 2.5. Зависимость поверхностного и массового угара стальных
слитков от отношения поверхности к массе:
a
–
a
м
=
f
(
F
/
М
);
б
–
a
F
=
f
(
F
/
М
);
•
– экспериментальные данные
2.3. Обезуглероживание стали при нагреве
Газы, содержащиеся в печной атмосфере, взаимодействуют с углеро-
дом стали, находящимся в виде карбида железа, по следующим реакциям:
2Fe
3
C + O
2
= 6Fe + 2CO; Fe
3
C +CO
2
= 3Fe + 2CO;
FeC +H
2
O = 3Fe +CO + H
2
; FeC +2H
2
= 3Fe +CH
4
.
(2.8)
По степени обезуглероживания в убывающем порядке располага-
ются следующие газы: Н
2
О, СО
2
, O
2
и Н
2
. Необходимо особо отметить,
