Как влияет кислород на свойства стали

Изучение особенностей растворения О, О2 в железе раскрыть взаимодействия его со сталью, основой которой является железо.

Железо с кислородом образует три оксида:

2Fe + O2 ↔ 2FeO ( закись, содержащая 22,7% О2).

6FeO +O2 ↔ 2Fe3O4 ( закись-окись, содержащая 27,64% О2).

4Fe3O4 + O2 ↔6Fe2O 3 (окись, содержащая 30,06% О2).

Из них только закись FeO растворима в железе и наиболее сильно влияет на его свойства. Остальные оксиды в железе не растворяются, могут присутствовать только в виде включений и легко разлагаются при высоких температурах.

Растворимость кислорода:

при температурах от комнатных до 300º составляет 0,001%;

при температуре плавления составляет 0,16%.

Наличие в стали легирующих элементов влияет на растворимость кислорода (С и Si сильно сжимают растворимость О2 ). Кислород может окислять легирующие элементы:

С + О → СО;

Мn + O → MnO;

Si + 2O → SiO2.

Закись железа может взаимодействовать с легирующими элементами:

FeO + C ↔ CO + Fe;

FeO + Mn ↔ Mn + Fe;

2Fe O + Si ↔ SiO2 + 2Fe.

Кислород в стали ухудшает все свойства: пределы прочности σв и текучести σт , относительное удлинение δ,% и ударная вязкость α.

С ростом кислорода :

1) уменьшается стойкость против коррозии;

2) растет склонность к старению;

3) при О2 >0,08% возникает хладно и красноломкость;

4) усиливается рост зерен при нагреве;

5) ухудшается обрабатываемость резанием и ковка;

бутин-2

СН3-С≡С-СН3

 

пентин-2;

СН3-С≡С-СН2-СН3

пропин-1;

НС≡С-СН3

бутин-1

НС≡С-СН2-СН3

4-метилгексин-1;

НС≡С-СН2-СН-СН2-СН3

                 !

                 СН3

5-метилгексин-2;

Н3С- С≡С-СН2-СН-СН3

                       !

                       СН3

4-этилгексин-2

Н3С- С≡С-СН-СН-СН3

                !

               С2Н5 

5-метилгексин-2

Н3С- С≡С-СН2-СН-СН3

                       !

                    СН3

4-этилгексин-2;

Н3С- С≡С-СН-СН2-СН3

                !

                С2Н5 

4-метил-3-этилпентен-2;

                    СН3

                    !

СН3-СН=СН-СН-СН3

              !

           С2Н5 

3-метил-4-этилпентен-2;

                   С2Н5 

                    !

СН3-СН=СН-СН-СН3

              !

            СН3

4-этил-5-пропилпентен-2;

                          С3Н7

                           !

СН3-СН=СН-СН-СН2

                   !

                  С2Н5

  

N₂   +  3Mg = Mg3N2 - нитрид магния

 N₂⁰ + 6e= 2N⁻³       |    1 , восст-е

 Mg⁰ - 2e= Mg⁺²      |     3  ок-е

 N₂⁰ - ок-ль

 Mg⁰ - в-ль

  

3Сa + N2  = Сa3N2 - нитрид кальция

  N₂⁰ + 6e= 2N⁻³       |    1 , восст-е

 Ca⁰ - 2e= Ca⁺²      |     3  ок-е

 N₂⁰ - ок-ль

 Ca⁰ - в-ль

 

2Al + N2 =   2AlN нитрид алюминия

 

 N₂⁰ + 6e= 2N⁻³       |    1 , восст-е

 Al⁰ - 3e= Al⁺³          |     2  ок-е

 N₂⁰ - ок-ль

 Al⁰ - в-ль

Вид хим. связи - ионная, ионная кристаллическая решетка. Св-ва - твердость, хрупкость

полностью гидролизуются в воде