Со сплавами на основе железа

Исследованиям взаимодействия водорода с расплавленным металлом, влияния водорода на свойства готового металла и методам "борьбы" с водородом, в особенности путём вакуумирования расплавленного металла и извлечения водорода в не содержащую его газовую фазу при термической обработке металла посвящено особенно много работ. Имеется ряд указаний о том, что одной из важнейших причин задержки вступления CШA в 1-ю Мировую войну более, чем на 2 года, была массовая пораженность наиболее ответственных ходовых деталей автомашин, самолетов и т.п. ранее не известным пороком – флокенами, что вызвало необходимость замены этих деталей новыми «незараженными». Среднеуглеродистые и многие легированные стали до сих пор относятся к флокеночувствигельным. Поэтому проблема удаления водорода из металла и понижения интенсивности его сорбции металлом остается весьма актуальной, в особенности на машиностроительных заводах [158, 176]. Важно также отметить, что в последние годы при неуклонно растущих требованиях к эксплуатационным свойствам всех марок сталей, довольно часто наблюдаются случаи отрицательного влияния водорода на свойства низкоуглеродистой спокойной стали ([C]=0,06-0,10 %). Он заметно влияет на образование пороков в еще не деформированном металле. Характерные примеры представлены в работе [172] где рассматривали, в частности, образование так называемых "паукообразных" трещин непрерывно-литых слябов и "заготовок" из низкоуглеродистой конвертерной стали.

В начале 50-х годов в работах, пропагандировавших новый для того времени кислородно-конверторный процесс, подчеркивалось, что он позволит производить сталь, практически не содержащую водорода, поскольку в дутье содержится ~ 99,5-99,7 % О₂. К сожалению, и в конвертерной низкоуглеродистой стали по различным причинам остается 2-7 1/млн водорода, который и оказывает свое неблагоприятное влияние.

С учетом сказанного выше в этом разделе ограничимся рассмотрением лишь:

1. Природы газообразного водорода и взаимодействия его с металлами;

2. Термодинамики сорбирования водорода расплавленными и твердыми сплавами железа;

3. Кинетики растворения и выделения водорода из расплавов на основе железа;

4. Состояния водорода в стали, его влияние на механические свойства стали и распределение водорода в твердом металле;

5. Поведения водорода при выплавке металла и при его внепечной обработке.

Учитывая то, что все эти вопросы были рассмотрены в ранее опубликованных работах, мы будем далее ссылаться на них и подробно излагать лишь некоторые результаты своих, ранее не опубликованных исследований.