- Project Runeberg -  Teknisk Tidskrift / Årgång 89. 1959 /
247

(1871-1962)
Table of Contents / Innehåll | << Previous | Next >>
  Project Runeberg | Catalog | Recent Changes | Donate | Comments? |   

Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - 1959, H. 11 - Skyddsgaser, av G Kluge

scanned image

<< prev. page << föreg. sida <<     >> nästa sida >> next page >>


Below is the raw OCR text from the above scanned image. Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan. Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!

This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.

Fig. 2. Inverkan av COJCO- och HtO/Ht-förhållandena på gasens
reaktion med järn (enligt Heiligenstaedt).

gerar häftigt med metaller under
nitridbild-ning.

Med undantag för några metaller verkar
koloxid och väte reducerande, koldioxid och
vatten oxiderande enligt reaktionerna

Me + C02^± MeO + CO (1)

Me + HX> MeO + H2 (2)

med de temperaturberoende
jämviktskonstanterna

Kn = Pco/Pcoi resP- KP2 = PhJPH.,O

där p är gasernas partialtryck. Partialtrycken
för metallen och metalloxiden är konstanta.

Härav framgår att
oxidations-reduktions-betingelserna i systemen Me—C—O och Me—
H—O inte bestäms av bara en gaskomponent
utan av relationerna mellan gasernas
partialtryck eller då totaltrycket är 1 at av
volymförhållandena Vco : Vco2 och Vh2 : Vh2o.

På grund av metallernas olika affinitet till
syre blir den gassammansättning, vid vilken
materialet inte oxideras, olika för olika
metaller.

Denna koloxid-koldioxidkvot är t.ex. vid
800°C för mangan ^ 10®, för järn ^ 3 och för
nickel > 8 • 10".

För järns reaktion med koldioxid eller
vattenånga enligt

Fr + CO.;- ’ FeO + CO (3)

3 Fe -I l CO,. - Fe30, } I CO (4)

Fe + H3() FeO + H3 (5)

bildar jämviktskurvan gräns mellan de
betingelser under vilka järnytan är blank och de vid
vilka oxid bildas (fig. 2). Kurvan har två
grenar vilka skär varandra vid 570° C. Orsaken
härtill är att Fe304 bildas under 570° C och FeO
över denna temperatur.

Vid stigande temperatur förskjutes jämvikten
mot lägre koldioxidhalt men högre halt av
vattenånga. På grund av att denna lätt oxiderar
järn vid låg temperatur bör man låta stål
svalna i en torr atmosfär (färsk skyddsgas) till
ca 150° C, då som bekant järn gulanlöpes redan
vid 200°C.

Jämviktsförhållandena blir givetvis mera
komplicerade ju flera skyddsgasens komponenter
är. Sålunda reagerar t.ex. koloxid, koldioxid,
väte och vatten med varandra varvid resultatet
bestäms av vattengasreaktionen

CO + H20 C02 + H2 (6)

Dess av temperaturen beroende
jämviktskonstant Kv = PcoPh2o/Pco2Ph2 §er insen direkt
upplysning om skyddsgasen verkar
oxiderande på stål eller reducerande på järnoxider.
Detta bestäms nämligen av
jämviktskonstanterna för reaktionerna (3) och (5), fig. 2:

Kps = Pco/Pco2 och KPö = PhJPhzo

Om två vilka som helst av de tre reaktionerna
(3), (5) och (6) har nått jämvikt, måste även
den tredje ha gjort det. Jämviktskonstanten för
(6) är nämligen kvoten av
jämviktskonstanterna för (3) och (5), dvs. Kv = Kps/Kpi3, och
anger lutningen för temperaturlinjerna i fig. 2. För
analytisk bestämning av gasatmosfärens
egenskaper kan man därför, oberoende av
varandra, använda Kv för erhållande av skyddsgasens
sammansättning i ugnen och Kpa och K^ för
bestämning av atmosfärens
oxidations-reduktionsförhållande.

Metans reaktioner har förbigåtts, då dess halt
i skyddsgasen understiger 1 vol-% och den
vanligen inte stör glödgningsprocessen. Vid
större halter av metan börjar denna falla
sönder vid mer än 500° C.

Jämvikt för reaktionerna metall—gas och gas
—gas fordrar teoretiskt en av den rådande
temperaturen beroende skyddsgassammansätt-

Tabell 3. Metall-gasreaktioner

Syre Koldioxid Koloxid Väte Metan Vatten

Rent järn ....................oxidation oxidation uppkolning — uppkolning oxidation

Kolstål (Fe—FesC) ............oxidation, oxidation, upp- eller avkolning — oxidation,

avkolning avkolning avkolning avkolning

Järnoxider ................... — — reduktion reduktion reduktion —

Aluminium ...................oxidation oxidation — reduktion reduktion

Koppar ......................oxidation — reduktion reduktion reduktion

TEKNISK TIDSKRIFT 1959 <51

<< prev. page << föreg. sida <<     >> nästa sida >> next page >>


Project Runeberg, Tue Dec 12 02:43:35 2023 (aronsson) (download) << Previous Next >>
https://runeberg.org/tektid/1959/0271.html

Valid HTML 4.0! All our files are DRM-free