Conținutul de azot și hidrogen din oțelul topit prin diferite procedee este prezentat în tabel. 3.16.
HIDROGEN. Metoda de transformare a oxigenului de producere a oțelului are condiții prealabile care asigură un conținut mai scăzut de hidrogen în oțel în comparație cu procesul cu focar deschis. În timpul procesului de topire, conținutul de hidrogen se modifică de la conținutul inițial din încărcătura metalică, în principal în fontă (3-7 cm3/100 g) la valorile indicate în tabel. Aceste valori sunt mai mici decât valorile critice la care începe să apară efectul nociv al hidrogenului asupra calității metalului turnat. Acest lucru este foarte important pentru oțelurile critice.
Principalele surse de hidrogen care intră în baia convertorului sunt deșeurile de fontă și oțel. O cantitate semnificativă de resturi contribuie sub formă de rugină. Multă umiditate poate proveni din varul învechit, parțial hidratat.
Conținutul de hidrogen din metal depinde puțin de conținutul de umiditate din materialele sursă dacă acestea nu sunt introduse în convertor la sfârșitul purjării. Partea principală a hidrogenului în timpul procesului de topire este îndepărtată cu faza gazoasă. În plus, hidrogenul foarte mobil este spălat intens din metal de către bulele de CO.
Principalul motiv pentru conținutul scăzut de hidrogen din oțelul convertizor de oxigen este conținutul scăzut de umiditate și hidrogen în faza gazoasă deasupra metalului. Spre deosebire de atmosfera spațiului de lucru al unui cuptor cu vatră deschisă, unde combustibilul este ars pentru a forma H2O și H2, conținutul acestor gaze în cavitatea convertorului nu depășește 1%.
Procesul de dizolvare a hidrogenului poate fi exprimat prin următoarea inegalitate:
De aici rezultă că conținutul de hidrogen din oțel este mai mare, cu atât este mai mare presiunea parțială a acestuia în gazele convertizorului.
Tranziția hidrogenului din vapori de apă în oțel este descrisă de ecuația:
(H20) = 2[H] + [O].
Constanta de echilibru a acestei reacții este
Conținutul de hidrogen din oțel crește odată cu creșterea presiunii parțiale a vaporilor de apă din gazele convertizorului, care este determinată în principal de umiditatea suflului, și scade odată cu creșterea oxidării oțelului.
Principala sursă de hidrogen în procesul convertorului este oxigenul utilizat pentru purjare. Oxigenul tehnic conține 8-10 g/m3 de umiditate. Intrând în zona de reacție, vaporii de apă se disociază și eliberează hidrogen în metal. Potrivit lui V.I. Yavoisky, concentrația de echilibru a [H] în aceste condiții poate ajunge la 10-13 cm3/100 g. Conținutul real de hidrogen în timpul procesului de suflare este mult mai mic, ceea ce este asociat cu efectul de degazare al fierberii băii.
În practica producției de convertoare, sunt cunoscute cazuri de conținut foarte mare de hidrogen în metal. Acest lucru se datorează, de obicei, utilizării unei lance de purjare cu scurgeri și pătrunderii apei de răcire în zona de reacție.
Trebuie amintit că în timpul producerii și dezoxidării oțelului, conținutul de hidrogen din acesta crește datorită pătrunderii sale din feroaliaje și aditivi de cementare.
Dinamica modificărilor hidrogenului în timpul purjării metalului în convertor este prezentată în Fig. 3,54.
Nivelul inițial al conținutului de hidrogen din metal este determinat de conținutul acestuia în încărcătură. În prima perioadă de purjare (4-6 minute), are loc o creștere a concentrației de hidrogen în metal, care este asociată cu intrarea acestuia din rugina fierului vechi, umiditatea hidratată a varului și din atmosfera convertorului; Presiunea parțială a vaporilor de apă în atmosferă în această perioadă este destul de mare, deoarece rata de oxidare a carbonului este scăzută. Instabilitatea semnificativă a valorilor concentrației de hidrogen obținute în diferite topituri se explică prin cantități diferite de hidrogen provenite din diferite surse; după 4-6 minute, conținutul de carbon din metal scade, ceea ce este asociat cu o creștere a ratei de decarbonizare și cu efectul de leșiere al bulelor de CO. La sfârșitul suflarii, conținutul de hidrogen din metal crește, ceea ce se explică prin scăderea vitezei de oxidare a carbonului.
Conținutul final de hidrogen din baia de convertizor depinde în mare măsură de momentul introducerii aditivilor care conțin hidrogen - cu cât acest moment este mai aproape de sfârșitul purjării, cu atât concentrația de hidrogen este mai mare.
Un mijloc radical de reducere a conținutului de hidrogen din oțel este evacuarea, timp în care gradul de îndepărtare a hidrogenului este de 50-70% sau mai mult.
AZOT. Datorită caracteristicilor sale inerente (presiune parțială scăzută a azotului în suflarea de oxigen, viteză mare de oxidare a carbonului, absența scurgerilor de aer în cavitatea convertorului), procesul de conversie a oxigenului este bine potrivit pentru producerea de metal cu un conținut scăzut de azot la ieșire. .
Conținutul de azot din metalul convertizorului de oxigen prezintă cel mai mare interes în producția de oțeluri cu conținut scăzut de carbon destinate deformării plastice la rece. Influența azotului asupra ductilității oțelului și a tendinței sale de a îmbătrâni în timpul serviciului și, în special, la temperaturi scăzute, dispar complet atunci când concentrația sa în oțel nu depășește 0,001-0,0005%. Ținând cont de rolul decisiv al azotului în indicatorii de calitate ai oțelului, această problemă ar trebui discutată mai detaliat.
Azotul se dizolvă bine în fier lichid - la 1600°C 0,044% N se dizolvă - și foarte limitat în fier solid. În fier la temperatura camerei, solubilitatea azotului devine semnificativ mai mică decât conținutul său real. Cu toate acestea, spre deosebire de hidrogen, azotul nu se eliberează din oțel la răcire, formând o soluție suprasaturată. Pierderea de azot dintr-o soluție suprasaturată, care este posibilă în timpul tratării termomecanice a metalului, duce la o scădere a ductilității oțelului și se numește îmbătrânire.
Concentrația de azot din metalul care este în echilibru cu faza gazoasă este determinată de legea lui Sieverts:
Constanta de proporționalitate este o funcție de compoziția băii metalice și de temperatură. Pe măsură ce temperatura crește, valorile Kn cresc, ceea ce duce la o creștere a solubilității azotului în metal.
Pentru procesul de transformare a oxigenului, presiunea parțială a azotului din explozia Pn este de o importanță deosebită. Acest lucru se datorează faptului că temperatura zonei de reacție poate ajunge la 2500°C.
Deoarece metalul din zona de reacție este în contact cu fluxul de oxigen și practic nu conține carbon, solubilitatea azotului în el va corespunde cu solubilitatea sa în fier pur. Calcule de V.I. Yavoisky a arătat că solubilitatea maximă a azotului la o puritate a oxigenului de 97% (PN2 = 0,18 la g și T = 2200°C) este de 0,0256%.
Metalul, saturat cu azot în zona de reacție, este transferat într-un volum de metal îndepărtat de acesta. Desigur, concentrația de azot în întregul volum al băii va fi de multe ori mai mică, nu numai datorită conținutului mai mare de impurități din baie și a temperaturii mai scăzute a metalului, ci și datorită scăderii brusce a presiunii parțiale a azotului la o valoare relativ ridicată. rata de oxidare a carbonului și o concentrație mare de gaze care conțin carbon în gazele de eșapament. Totuși, cele de mai sus indică oportunitatea reducerii temperaturii zonei de reacție, în special prin injectarea de materiale asemănătoare prafului.
Factori care determină conținutul de azot din baia de convertizor.
Principalele surse de gaze care intră în oțelul convertizorului includ:
- încărcare materiale;
- atmosfera unitatii de topire;
- oxigen tehnic;
- feroaliaje și aditivi introduși în metal;
- atmosfera care înconjoară metalul lichid în timpul eliberării și turnării acestuia etc.
Materiale de încărcare și feroaliaje. Mai jos sunt date despre conținutul de gaz al diferitelor materiale.
Datele din Tabelul 3.17 indică faptul că cele mai importante surse de azot care intră în oțelul convertizorului sunt în primul rând materialele de încărcare (fontă, fier vechi, feroaliaje etc.). Pentru procesul de transformare a oxigenului, componenta principală a încărcăturii este fonta, deci este evident că ponderea de azot introdusă de fontă trebuie să fie semnificativă. Conținutul de azot din fonta de la diferite plante variază între 0,003-0,014%. Diferitele niveluri de azot din fonta dintr-un număr de plante se explică prin condițiile specifice de producție la aceste întreprinderi. În general, până la 75% din cantitatea totală se adaugă în baia de convertizor cu fontă.
Mod topire prin explozie. Unul dintre factorii care determină conținutul de azot din oțel este gradul de puritate al exploziei de oxigen. După cum au arătat studiile efectuate în condiții industriale la NLMK și la uzina metalurgică Krivorozhstal, un conținut scăzut de azot (aproximativ 0,002%) poate fi obținut numai prin suflarea metalului cu oxigen de înaltă puritate (mai mult de 99,7%). O scădere a purității exploziei de oxigen la 99,2-99,5% duce nu numai la o creștere a conținutului de azot, ci și la o creștere a răspândirii acestei valori de la căldură la căldură. Relația dintre puritatea oxigenului η și conținutul de azot din oțelul cu conținut scăzut de carbon înainte de eliberarea acestuia din convertor este caracterizată de următoarele date prezentate în tabelul 3.18.
Suflarea metalului cu oxigen de aproximativ 98% puritate duce la o creștere a conținutului de azot din metal la 0,0063-0,0090%. Modificarea conținutului de azot din metal în funcție de gradul de puritate al exploziei se datorează faptului că gazul cu o presiune parțială foarte scăzută a azotului este suflat în metal. În acest caz, cu cât este mai mare gradul de rarefacție (puritatea oxigenului) și intensitatea amestecării băii cu monoxid de carbon eliberat, cu atât este mai mare îndepărtarea azotului din metal (Fig. 3.55).
După cum se poate observa din figură, în regiunea I, după 5-6 minute de suflare, procesul de denitrogenare a topiturii devine mai intens decât trecerea azotului în metal, iar acest proces se dezvoltă până la un anumit conținut de azot în metalul (0,003-0,004%) și depinde de presiunea parțială a acestuia în zona de reacție și de viteza de decarbonizare în această perioadă. La suflarea cu oxigen de puritate redusă (92-99% O2), conținutul de azot din metal atinge un minim în aproximativ al 12-lea minut, după care începe să crească. În ultima treime a perioadei de purjare se observă stabilizarea conținutului de azot, ceea ce indică egalitatea relativă a fluxurilor de intrare și eliminare a azotului.
Cu toate acestea, dacă nu sunt respectate condiții optime de topire, se observă o creștere a concentrației de azot din metal, chiar și cu puritate ridicată a oxigenului. Unul dintre factorii care determină conținutul de azot din metal este intensitatea alimentării cu oxigen. S-a stabilit că la suflarea cu oxigen de înaltă puritate, creșterea intensității suflarii ajută la reducerea conținutului de azot din oțel.
Nivelul semnificativ și limitele fluctuațiilor conținutului de azot din metal sunt destul de de înțeles dacă luăm în considerare cantitatea mare introdusă de explozia de oxigen comparativ cu alte surse (Tabelul 3.19).
În procesul de realizare a cercetărilor privind 130 de convertoare, V.I. Yavoisky și colegii săi au descoperit că conținutul de azot din metal după suflare este determinat de puritatea exploziei de oxigen și de conținutul de carbon:
Un alt factor important în regimul de sablare care afectează conținutul de azot din metal este poziția tuierei deasupra suprafeței metalului.
Azotul din atmosferă poate trece în oțel ca urmare a ejectării acestuia de către un curent de oxigen. Ejectarea este imposibilă atunci când suflați în modul cu jet „inundat”. Totuşi, la sfârşitul suflarii, odată cu creşterea înălţimii tuierei, conţinutul de azot creşte datorită aspiraţiei acestuia prin gât (Fig. 3.56).
Pentru a preveni acest proces, se propune să se sufle argon în orificiul de robinet la sfârșitul suflarii și să se adauge calcar, calcar de moară și minereu de fier la convertor, ceea ce face posibilă stabilizarea conținutului de azot din metal după suflare la nivel de 0,002%.
Suflante. Este necesar în special să ne oprim asupra rolului post-suflare în ceea ce privește creșterea azotului în oțel. Consecințele deosebit de neplăcute apar cu două sau mai multe lovituri (Fig. 3.57).
Suflarea suplimentară duce inevitabil la o creștere a azotului din metal din următoarele motive:
1 - în timpul suflarii suplimentare, atmosfera din convertor este reînnoită;
2 - aspirația aerului crește, deoarece suflarea suplimentară se efectuează în modul „jet deschis”.
Trebuie remarcat faptul că post-suflare efectuată la un conținut scăzut de carbon este deosebit de periculoasă (Fig. 3.57).
Regimul de zgură. Un factor tehnologic important care determină conținutul final de azot din metal este modul de topire cu zgură a convertorului, în primul rând, starea zgurii, cantitatea acesteia, care este asociată cu efectul protector al stratului de zgură. În modul optim de topire a zgurii, zgura în timpul procesului de suflare este în stare de spumă, iar metalul este izolat de contactul cu atmosfera. Dacă se observă coagularea zgurii în timpul procesului de suflare, atunci se obține metal cu un conținut ridicat de azot înainte de atingerea topiturii. S-a stabilit experimental că saturația metalului cu azot în convertor începe după 60% din timpul de purjare (Fig. 3.58) și, prin urmare, pentru a obține concentrații scăzute de azot, este necesară menținerea zgurii într-o spumă. stare în ultimele 50% din timpul de purjare.
Saturarea oțelului cu azot în timpul tasării și turnării. Absorbția de azot în timpul atingerii, deoxidării și turnării are un impact semnificativ asupra conținutului de azot al metalului finit și există mulți factori care influențează procesul de absorbție a azotului în timpul atingerii. Astfel, s-a stabilit că absorbția azotului de către metal crește odată cu scăderea diametrului orificiului de robinet și cu creșterea lungimii acestuia, cu creșterea grosimii învelișului de zgură, și scade odată cu scăderea înălțimea căderii metalului și conținutul de oxigen din oțelul lichid. De asemenea, depinde în mod semnificativ de durata eliberării și de geometria jetului, adică. determinată de mărimea suprafeţei de contact a metalului cu aerul atmosferic în timpul procesului de scurgere.
Saturația metalului cu azot este facilitată și de introducerea dezoxidanților și a agenților de aliere în oala de turnare a oțelului în timpul umplerii acestuia.
Compoziția chimică a metalului. Toate elementele, în funcție de gradul de influență asupra solubilității azotului în fier, pot fi împărțite în trei grupe:
1. Elemente care formează nitruri destul de stabile. Când este dopat cu aceste elemente, solubilitatea azotului în fier crește. Elementele acestui grup includ Cr, V, B, Mn, Si, Al, Ti, Nb, Zr și metale din pământuri rare. Coeficientul de activitate al azotului din aliajele de fier cu aceste elemente scade.
2. Elemente - analogi ai fierului, care practic nu afectează solubilitatea azotului: Ni, Co.
3. Elemente care reduc solubilitatea azotului - C, P.
În general, se poate afirma că procesul de transformare a oxigenului este unic în ceea ce privește obținerea unui nivel scăzut de azot în metal după purjare. Acest proces poate atinge cu ușurință 0,002% sau mai puțin dacă sunt îndeplinite următoarele condiții:
1. Puritate ridicată a oxigenului (99,7-99,8%).
2. Utilizarea fontei cu conținut scăzut de azot. În acest sens, este promițătoare utilizarea fontei tratate cu var și gaz natural, unde se realizează simultan concentrații scăzute de sulf (0,003 - 0,005%) și azot (sub 0,003%). La transformarea unei astfel de fonte, se obține oțel cu 0,0013% azot.
3. Evacuarea oțelului cu conținut scăzut de sulf.
4. Eliminarea completă a suflarii suplimentare la producerea oțelurilor cu conținut scăzut de azot.
5. Reducerea temperaturii zonei de reacție prin introducerea de var, minereu, sinter etc.
6. Aditiv la oală în timpul topirii aditivilor de gazeificare (calcar, minereu etc.) în cantitate de până la 2 kg/t, care acționează atât ca intensificatori de fierbere, cât și ca agenți activi de formare a gazelor.
7. Prevenirea saturației metalelor cu azot în timpul prelucrării, prelucrării în afara cuptorului și turnării, deoarece evacuarea oțelului în scopul denitrogenării este ineficientă.
OXIGEN. Furnizarea conținutului de oxigen specificat pentru diferite tipuri de oțel se realizează printr-un regim adecvat de dezoxidare. Cu o anumită tehnologie de dezoxidare, cu cât este mai mare conținutul de oxigen din metal în momentul turnării, cu atât este mai mare conținutul acestuia în momentul dezoxidării.
În plus, contaminarea metalului finit cu incluziuni de oxid (produși de dezoxidare), comportamentul metalului în timpul turnării și structura lingoului (martor), precum și concentrația de oxigen rămasă în soluția solidă, depind de conținutul de oxigen în oțel lichid; acesta din urmă contribuie la îmbătrânirea oțelului, crește fragilitatea acestuia, crește rezistența electrică și afectează negativ proprietățile magnetice.
În oțelul lichid, oxigenul poate exista sub formă activă, nelegată și sub formă de incluziuni de oxid. Oxigenul este în prezent singurul element a cărui activitate poate fi determinată prin măsurare directă - prin măsurarea E.M.F. într-o celulă galvanică cu concentrație de temperatură ridicată.
Tranziția oxigenului de la explozie la metal are loc în două etape; În prima etapă, oxidarea are loc în principal a fierului:
pe al doilea - dizolvarea parțială a oxigenului în metal:
Desigur, conținutul de oxigen din metalul zonei de reacție este mai mare decât în întregul volum al băii. Metalul zonei de reacție este în esență un donor de oxigen pentru întreaga baie.
Odată cu procesul de tranziție a oxigenului de la zgură la metal, există procese de oxidare a altor impurități, în urma cărora oxigenul este îndepărtat din zgură și metal, iar conținutul de oxigen în fiecare moment de topire este determinat de viteza. dintre aceste două procese reciproc opuse. Modificarea conținutului de oxigen în timpul purjării este prezentată în Fig. 3,59 (conform lui R.V. Starov).
Chiar la începutul purjării, cu o rată scăzută de oxidare a carbonului și amestecare slabă a băii, conținutul de oxigen crește ușor. Odată cu debutul oxidării intense a carbonului, conținutul de oxigen scade, iar răspândirea valorilor scade, de asemenea, st. O scădere a vitezei de oxidare și a conținutului de carbon duce la o creștere bruscă atât a valorilor absolute, cât și la răspândirea valorilor conținutului de oxigen.
Invenţia se referă la metalurgia feroasă, în special la producţia de oţel inoxidabil. Metoda presupune furnizarea de azot a metalului printr-un dispozitiv instalat în căptușeala fundului oalului. Înainte de furnizarea azotului, se determină conținutul de sulf din metal și se realizează saturarea cu azot ținând cont de conținutul acestuia. Consumul maxim de azot este determinat în funcție de conținutul de sulf din metal. Consumul de azot trebuie să fie în intervalul de cel puțin 0,5 din valoarea maximă și nu mai mult decât valoarea maximă a consumului de azot, determinată de raport. Temperatura metalului este menținută între 1520°-1640°C. Este posibil să se adauge feroaliaje nitrurate în etapa de finisare. Utilizarea invenţiei face posibilă creşterea gradului de asimilare a azotului gazos de către metal, reducând în acelaşi timp consumul acestuia. 2 salariu dosare, 3 tabele.
Invenţia se referă la domeniul metalurgiei, şi anume la producerea oţelului inoxidabil în principal în instalaţii de prelucrare a metalelor în afara cuptorului, de exemplu unităţi cu oală-cuptor, unităţi de evacuare şi de decarbonizare (rafinare) în vid-oxigen.
Există o metodă cunoscută de aliare a oțelului cu azot folosind feroaliaje nitrurate. Feroaliajele nitrurate sunt adăugate în cuptor sau oală în timpul eliberării metalului din cuptor (Sviyazhin A.G. „Alierea oțelului cu azot.” Buletinul de informații științifice și tehnice „Metalurgia feroasă”, numărul 6 (1094), 1990, p. 23) .
Dezavantajele acestei metode atunci când este utilizată în stațiile de tratare după furnal sunt instabilitatea și absorbția scăzută de azot. În cazul tratamentului sub vid ulterioare, se produce o pierdere aproape completă de azot introdus cu feroaliaje. Alimentarea feroaliajelor nitrurate într-o oală cu metal duce la topirea și dizolvarea feroaliajelor în stratul de suprafață de oțel și îndepărtarea majorității azotului în atmosferă.
Există o metodă cunoscută pentru nitrurarea oțelului lichid într-o oală, care include suflarea topiturii cu azot gazos printr-o lance submersibilă și furnizarea de azot de sus în jeturi către suprafața zonei de barbotare de sub conul de protecție (brevet RF nr. 2009209, IPC S21S 7/072, 15/03/94).
Procesul se caracterizează printr-un consum mare de azot - 125-250 l/t·min și este însoțit de fierbere de metal în partea superioară a oală. Acest lucru duce la uzura rapidă a căptușelii oalelor în zona de zgură.
Cea mai apropiată de metoda revendicată în esență tehnică este metoda de aliere a oțelului inoxidabil cu azot, care include saturarea metalului cu azot gazos la un debit de 17-36 l/t·min (Rimkevich V.S., Butskiy E.V., Kurasov V.I., Sazhin I.V., Savchenko S.G. „Cu privire la posibilitatea de aliere a metalului cu azot din faza gazoasă”, Electrometalurgie, nr. 2, 2000, pp. 14-16 - prototip).
Dezavantajul acestei metode este consumul mare și gradul scăzut de absorbție a azotului, care nu depășește 32%. O parte semnificativă din gazul furnizat este eliberată în atmosferă. Procesul este însoțit de amestecarea intensă a metalului și a zgurii, ceea ce duce la o eroziune crescută a căptușelii în zona de zgură a oalului și la răcirea accelerată a oțelului. La alierea oțelului cu azot gazos în stațiile de tratare post-cuptor fără mijloace de încălzire, acestea din urmă pot duce la suprarăcirea metalului și la nerealizarea conținutului de azot necesar.
Problema rezolvată de invenție este eliminarea tuturor neajunsurilor identificate, și anume reducerea eroziunii căptușelii oală, reducerea consumului de azot, reducerea pierderilor de căldură prin optimizarea procesului de nitrurare.
Această sarcină este realizată prin faptul că, în metoda de aliere a oțelului inoxidabil cu azot, care include saturarea metalului cu azot gazos prin furnizarea de azot a metalului, înainte de furnizarea de azot, se determină conținutul de sulf din metal și saturația acestuia cu azot. se efectuează ținând cont de conținutul de sulf cu un consum de azot de cel puțin 0,5 și nu mai mult decât consumul maxim de azot, care este determinat de raportul:
Q=12-29,9[S]+16,9[S],
29,9; 16,9 - coeficienți empirici;
Este recomandabil să saturați metalul cu azot gazos în intervalul de temperatură 1520-1640°C.
În plus, este recomandabil să se obțină un conținut de azot în oțel de peste 0,1%, împreună cu purjarea cu azot, pentru a furniza feroaliaje nitrurate în etapa de finisare.
S-a stabilit experimental că dizolvarea azotului din metal din faza gazoasă este influențată de conținutul de sulf ca element activ de suprafață, care blochează dizolvarea azotului din metal și, în consecință, afectează rata de saturarea oțelului inoxidabil cu azot. Pe măsură ce debitul gazului de azot furnizat crește, crește rata de saturație a oțelului cu azot.
Când rata maximă de saturație a oțelului cu azot este depășită, începe eliberarea cantității de azot în exces (nedizolvat) din metal, însoțită de mișcarea turbulentă a metalului și a zgurii în oală. Prin urmare, o creștere suplimentară a consumului de azot nu afectează rata de saturație a metalului cu azot, ci duce la eliminarea acestuia în atmosferă și, în consecință, la o scădere a gradului de asimilare, precum și la o intensificare a mișcarea (amestecarea) metalului și zgurii în oală și o creștere a uzurii căptușelii oalului. Aceasta crește viteza de răcire a metalului.
Metoda propusă face posibilă luarea în considerare a influenței conținutului de sulf din metalul topit asupra ratei de saturație a metalului cu azot și determinarea, în funcție de raportul dat, consumul maxim de azot la care rata maximă. de saturare a metalului cu azot se realizează, ceea ce înseamnă că se asigură un grad ridicat de asimilare a azotului de către metal. Când consumul maxim de azot gazos, determinat de raport, este depășit, excesul de azot nu este absorbit de metal și este îndepărtat din oală, provocând mișcarea turbulentă a metalului și a zgurii în oală și distrugerea (spălarea) căptușeala acestuia, precum și răcirea sporită a metalului și consumul excesiv de azot. În același timp, gradul de absorbție a azotului scade, deoarece o parte din azot este îndepărtată în atmosferă. Când consumul de azot gazos este mai mic de 0,5 determinat de raport, procesul de aliere este întârziat, ceea ce duce la suprarăcirea metalului, în timp ce valoarea specificată a conținutului de azot din metalul finit nu este atinsă.
Relația dintre conținutul de sulf din metal, rata maximă de saturație a oțelului inoxidabil cu consumul de azot și azot a fost confirmată experimental.
Rata maximă de saturație a metalului cu azot gazos la diferite valori ale conținutului de sulf din oțel inoxidabil a fost determinată prin modificarea consumului acestuia. Rezultatele experimentelor sunt prezentate în tabelul 1.
Este indicat să se efectueze procesul de nitrurare la o temperatură de 1520-1640°C, fără a depăși valorile începutului de înmuiere a căptușelii refractare a oalului. La o temperatură mai mică de 1520°C, are loc suprarăcirea metalului, deoarece această temperatură se află în intervalul de temperatură pentru turnarea oțelului inoxidabil.
La temperaturi peste 1640°C, începe intensificarea eroziunii căptușelii oalei, cauzată de mișcarea metalului și a zgurii care are loc sub influența insuflării azotului, deoarece temperatura indicată corespunde începutului de înmuiere a materialelor refractare din oală sub sarcină utilizate pentru prelucrarea în afara cuptorului.
Pentru a obține un conținut de azot mai mare de 0,1% în oțel inoxidabil, nu este suficient să aliați oțelul cu azot gazos doar din cauza duratei procesului, a suprarăcirii metalului și a necesității unei încălziri semnificative a metalului, care negativ afectează durabilitatea căptușelii oală. Introducerea feroaliajelor nitrurate în etapa de finisare a oțelului face posibilă atingerea unor valori specificate ale conținutului de azot din oțel fără a crește durata procesului. Astfel, rezultatul tehnic este o creștere a gradului de asimilare a azotului gazos de către metal, reducând în același timp consumul de azot, spălând căptușeala oală și reducând pierderile de căldură.
Metoda se realizează după cum urmează.
După eliberarea oțelului inoxidabil (semifabricat) în oală se efectuează operațiunile necesare de prelucrare a oțelului (dezoxidare, rafinare etc.). Imediat înainte de purjarea oțelului cu azot, se prelevează o probă pentru conținutul de sulf din metal, apoi se determină consumul maxim de azot pe tonă de oțel folosind raportul dat și metalul este saturat cu azot gazos prin furnizarea de azot printr-un dispozitiv instalat. în partea de jos a oală, ținând cont de conținutul de sulf la valorile specificate de azot în oțel inoxidabil. Consumul de azot este variat în limitele specificate cu cel puțin 0,5 din valoarea calculată a consumului maxim de azot și nu depășind valoarea calculată a consumului maxim de azot. Dacă este necesar, metalul este încălzit la temperatura optimă de saturație a oțelului cu azot gazos, care este 1520-1640°C.
La un conținut dat de azot în oțel de peste 0,1%, în etapa de finisare a metalului, împreună cu purjarea cu azot, se adaugă feroaliaje nitrurate conform calculului.
Exemple de implementare a metodei.
Exemplul 1. La o instalație de rafinare a oxigenului în vid într-o oală cu o capacitate de 30 de tone, oțelul rezistent la coroziune 04Х18Н10 a fost aliat cu azot gazos furnizat oalei cu metal printr-o țeavă inferioară (dop) cu orificii fante de 0,2 mm lățime.
După eliberarea produsului intermediar într-o oală căptușită cu materiale refractare periclază-cromit, s-au efectuat tratarea în vid cu oxigen și dezoxidarea metalului și a zgurii în condiții de vid. Imediat înainte de suflarea metalului cu azot, a fost determinat conținutul de sulf din metal. Consumul maxim de azot gazos a fost calculat folosind raportul de mai sus, ținând cont de conținutul de sulf din oțel, iar oțelul a fost aliat cu azot cu consum de azot în valorile limită determinate de raportul specificat. Procesul de saturare a oțelului cu azot a fost efectuat la o temperatură de 1520-1640°C. Gradul de eroziune a căptușelii oală a fost determinat de conținutul de oxid de magneziu din zgură. Gradul de asimilare a gazului de către metal a fost determinat de raportul dintre azotul asimilat și consumul total.
Parametrii topiturii aliajelor metalice cu azot gazos și rezultatele în comparație cu prototipul sunt redate în Tabelul 2.
Când se depășește consumul maxim de azot gazos, determinat de raport, gradul de asimilare a acestuia scade și crește eroziunea căptușelii oalei, fapt dovedit de o creștere a oxidului de magneziu în zgură (opțiunea 6, tabelul 2).
Când consumul de azot este mai mic de 0,5 din consumul maxim de azot (opțiunea 8 din Tabelul 2), conținutul de azot specificat în oțel nu este atins atunci când metalul este suprarăcit.
Când temperatura metalului este mai mică de 1520°C, conținutul de azot specificat în metal nu este atins (opțiunea 5 din Tabelul 2). La temperaturi de peste 1640°C, erodarea căptușelii oalului crește, evidențiată de o creștere a cantității de oxid de magneziu din zgură (opțiunea 4, tabelul 2). Opțiunile optime sunt 1, 2, 7 din tabelul 2.
Exemplul 2. Pe o unitate de oală-cuptor s-a realizat alierea de oțel inoxidabil SV-10Kh16N25AM6, cu un conținut de azot de 0,1-0,2%.
Metalul (semiprodusul) a fost topit într-un cuptor cu arc electric și eliberat într-o oală căptușită cu materiale refractare periclază-carbon. Înainte de a satura metalul cu azot gazos, a fost luată o probă de metal pentru a determina compoziția sa chimică, incl. continutul de sulf. Consumul maxim de azot a fost stabilit în funcție de raportul dat, ținând cont de conținutul de sulf din oțel. Temperatura metalului a fost menținută la 1520-1640°C.
Alimentarea cu azot gazos prin dispozitivul de purjare a fost pornită după instalarea oalului pe căruciorul de transport (suport din oțel). În procesul de saturare a metalului cu azot gazos în etapa de finisare, s-a determinat conținutul de azot din oțel inoxidabil și, conform calculelor, s-a alimentat oalei cu metalul cu crom nitrurat cu feroaliaj nitrurat cu un conținut de azot de 8%. Rezultatele topiturii de aliere a metalelor folosind metoda revendicată și metoda prototipului sunt prezentate în tabelul 3.
Când se depășește consumul maxim de azot gazos, determinat de raport (opțiunea 5 din tabelul 3), gradul de asimilare a azotului se reduce cu 10%, iar conținutul de oxid de magneziu din zgură crește cu 30%.
Când consumul de azot este mai mic de 0,5 din consumul maxim de azot (opțiunea 7 din tabelul 3), conținutul de azot specificat în oțel nu este atins.
Când limita superioară de temperatură (1640°C) a saturației oțelului cu azot a fost depășită, intensitatea eroziunii căptușelii oală a crescut (opțiunea 4, Tabelul 3). Când limita inferioară a intervalului de temperatură a scăzut (1520°C), metalul solidificat a rămas pe fund în cantitate de 580 kg (pierderi) (opțiunea 8 din Tabelul 3). Opțiunile optime sunt 1, 3, 6 din tabelul 3.
Metoda propusă de aliere a oțelului inoxidabil cu azot gazos crește gradul de asimilare a azotului de către metal de 1,9-2,5 ori, în timp ce eroziunea căptușelii oală este redusă de 1,5-2 ori, consumul de azot este redus de 1,5-3,8 ori comparativ cu cu prototip. Pierderile de căldură și durata de topire sunt reduse.
1. Metodă de aliere a oțelului inoxidabil cu azot, inclusiv saturarea metalului cu azot gazos prin alimentarea cu azot a metalului, caracterizată prin aceea că, înainte de alimentarea cu azot, se determină conținutul de sulf din metal și se efectuează saturarea acestuia cu azot luând în considerare: luați în considerare conținutul de sulf cu un consum de azot de cel puțin 0,5 și nu mai mult decât consumul maxim de azot, care este determinat de raportul
Q=12-29,9[S]+16,9[S]2,
unde Q este consumul maxim de azot, l/t·min;
12 - consumul de azot corespunzător vitezei maxime de saturație a oțelului cu azot, l/t·min;
29,9; 16,9 - coeficienți empirici;
2. Procedeu conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că metalul este saturat cu azot gazos în intervalul de temperatură 1520-1640°C.
3. Procedeu conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că, pentru a obţine un conţinut de azot în oţel mai mare de 0,1%, împreună cu purjarea cu azot, în etapa de finisare sunt furnizate feroaliaje nitrurate.
Azotul atomic şi se dizolvă,Și formează compuși chimici in otel.
Solubilitate crescută avea azot disociat.
Educat compuși chimici – nitruri. În oțeluri, azotul formează nitruri atât cu fierul, cât și cu majoritatea impurităților.
Cu fier, azotul produce două tipuri de nitruri (compuși chimici): Fe 4 N conține 5,88% N 2, Fe 2 N - 11,1% N 2. Nitrururile de tip ionic se obțin prin interacțiunea metalelor cu azotul la temperaturi de 700-1200 °C. Nitrururile se formează în plasmă în arc, plasmatroni de înaltă frecvență și ultra-înaltă frecvență. În acest din urmă caz, nitrururile se formează ca pulberi ultrafine cu o dimensiune a particulelor de 10-100 nm.
Azotul formează, de asemenea, nitruri cu elemente de aliere de oțel, adesea semnificativ mai stabil decât nitrururile de fier. Sunt deosebit de rezistente la temperaturi ridicate nitruri de siliciu si titan.
Pentru sudare are o importanță mai mare Fe 4 N. Ultrafin refractar nitruri cu dimensiunea particulelor 10-100 nm se solidifică în bazinul de sudură mai repede decât fierul, prin urmare, cu o viteză crescută de răcire a metalului, nitrururile de fier pot să nu aibă timp să precipite din soluția ά-Fe, iar aceasta din urmă va fi suprasaturat azot.
Încălzirea prin sudare introduce abateri de la starea de echilibru a solubilității N în Fe. Cantitatea totală de azot dizolvată în metal datorită încălzirii metalului poate fi mărită.
Solubilitatea azotului în fier depinde în mod semnificativ de temperatură(Fig. 113). Pe măsură ce temperatura crește, solubilitatea azotului crește, suferind modificări bruște în momentele transformărilor polimorfe ale fierului și în timpul trecerii acestuia de la solid la lichid. Modificările bruște ale solubilității duc la formarea de bule de gaz.
Cercetare proces de saturare a metalului cu azot a arătat că este posibil acestea sunt modurile în care procedează:
1) azot disociat direct se dizolvă în picături de metal lichid. La răcirea ulterioară a metalului la temperaturi corespunzătoare se formează nitruri de fier;
2) azot disociat se formează la temperaturi ridicate nitruri persistente, care, dizolvarea în picături de metal lichid, saturați-l cu azot.
3) forme de azot disociateîn regiunea cu temperaturi ridicate oxid nitric NO, care se dizolvă în picături. La temperaturi ale metalelor sub 1000 °C, oxidul de azot precipită din soluția solidă și se disociază; în acest caz, azotul atomic formează nitruri de fier, iar oxigenul formează oxizi.
Deci: în timpul sudării, azotul se dizolvă simultan în metal și formează compuși chimici (nitruri de fier) și în cele din urmă saturează fierul cu azot și compușii săi chimici.
Fiind într-un metal într-o stare sau alta, azotul îi afectează foarte mult proprietățile. Din fig. 114 este clar că cu O creștere a conținutului de azot crește limitele de rezistență și fluiditate ale metalului.
În același timp proprietățile plastice și, mai ales brusc, rezistența la impact a oțelului scad. Odată cu aceasta, apare și tendința de îmbătrânire a metalului, tendința de fragilitate la rece și fragilitatea albastră crește, capacitatea de întărire crește și
permeabilitatea magnetică, rezistența electrică a metalului crește.
Astfel, în cazul general, azotul este o impuritate nedorită în metalul de sudură, în special atunci când un astfel de metal este expus la o sarcină dinamică.
in orice caz în condițiile de sudare a oțelurilor înalt aliate din clasa austenitică, azotul crește stabilitatea austeniteiși acționează ca un aditiv de aliere care poate înlocui o anumită cantitate de nichel.
Azotul este introdus de obicei în oțel sub formă de feroaliaje nitrurate (ferocrom, feromangan) care conțin de la 1,5 la 7,0% azot.Absorbția maximă de azot este de aproximativ 0,3%. Încercările de obținere a oțelului cu un conținut mai mare de azot au dus la afectarea bulelor de gaze turnate. În studiile autorilor, azotul a fost introdus sub formă de azot de mangan. Compoziția chimică a topiturii experimentale și cantitatea de gaze din metal sunt date în tabel. 1.
Gradul de absorbție a azotului de către metal la un conținut scăzut de azot a fost de aproximativ 70% din intrare. Odată cu creșterea cantității de azot introdus, gradul de asimilare scade la 55% (m3) și mai mic.
Aliarea cu azot dă o ușoară creștere a limitei de curgere a oțelului și o scădere a valorilor alungirii și contracției relative (Tabelul 2).
Natura microstructurii oțelului cu o cantitate crescută de azot a rămas aproape neschimbată.
Rezistența la impact, determinată pe probe standard crestate, la toate temperaturile de testare este mai mică decât pentru probele cu o cantitate normală de azot (Fig. 1).
Rezistența la uzură a oțelului crește cu aproximativ 10-15% odată cu creșterea conținutului de azot. Pierderea de metal în timpul ciclului de testare (70 mii de rotații cu frecare de rulare cu alunecare de 10%, P = 70 kg) este P1 - 1,04 g pentru probele de topitură; trunchiuri de baie M1 - 0,81 g si de baie.
Când unele elemente sunt introduse în oțel, de exemplu vanadiu, crom etc., solubilitatea azotului în fier crește într-o măsură mai mare decât atunci când se introduce mangan.
Datorită acestui fapt, la introducerea în oțel, pe lângă nitrura de mangan, nitrura de crom, care conține 9,0% azot, a fost posibil să se rețină 57 cm3/100 g de azot în metal. Gradul de „asimilare” a azotului de către oțel este de 36%. Suprafața probelor turnate nu era netedă, deși întregul volum de metal nu avea încă carcase de gaz.
Compoziția chimică a acestui grup de probe este dată în tabel. 3.
Prezența simultană a cromului și azotului în oțelul cu mangan are un efect benefic asupra proprietăților mecanice (Tabelul 4) și microstructurii. Dimensiunea granulelor austenitei scade la Nr. 4-6.
După cum reiese din tabel. 4, azotul și cromul din oțelul cu mangan măresc foarte semnificativ limita de curgere și rezistența la tracțiune, fără a reduce ductilitatea oțelului.
Rezistența la impact la toate temperaturile de testare este la același nivel ca și pentru probele aliate numai cu azot (Fig. 2).
Rezistența la uzură a oțelului atunci când este aliat împreună cu azot și crom a crescut cu aproximativ 15% în comparație cu oțelul obișnuit cu mangan testat în aceleași condiții, adică nu s-a dovedit a fi mai mare decât atunci când se aliază oțelul cu azot singur.
Pe baza rezultatelor studiilor de laborator, la una dintre fabrici au fost efectuate două topituri și au fost turnate miezuri experimentale din oțel mangan cu aditivi de azot și crom. Compoziția chimică a miezurilor este dată în tabel. 5.
Anterior, metalul de topire nr. 1 a fost dezoxidat în cuptor la un conținut de oxid de mangan și oxid de fier de 8,1 și, respectiv, 2,0%. Azotul în cantitate de 0,043% a fost introdus în oțel sub formă de nitrură de mangan după dezoxidarea prin precipitare a metalului într-o oală cu aluminiu.
Conținutul de azot al miezului finit, determinat prin topire în vid, a fost de 0,033%. În consecință, absorbția de azot a fost de aproximativ 70%. Conținutul real de azot al oțelului a fost probabil mai mare, deoarece analiza efectuată prin metode convenționale dă întotdeauna rezultate oarecum subestimate din cauza volatilității manganului și a capacității acestuia de a se combina chimic cu gazele eliberate din probă.
Metalul de topire nr. 2 din cuptor a fost aliat cu ferocrom în plus față de mangan înainte de eliberare. După dezoxidare într-o oală cu aluminiu, la oțel s-a adăugat nitrură de mangan care conține 6,0% azot. Din fiecare topitură experimentală au fost turnate patru miezuri de tip P50 1/11 și au fost asamblate traverse, care au fost puse în funcțiune pe diferite căi ferate.
Pe calea ferată din Siberia de Vest a fost stabilită monitorizarea sistematică a miezurilor, iar datele din măsurătorile de control sunt transmise anual la Institutul Central de Cercetare. Acolo, a fost monitorizată simultan o traversă de control cu un miez de oțel cu conținut ridicat de mangan produs în masă, ale cărei condiții de funcționare erau similare cu condițiile traverselor experimentale.
Numeroase observații operaționale au arătat că miezul din oțel cu conținut ridicat de mangan se uzează cel mai intens într-o secțiune cu o lățime de 20 mm.
Cercetările au arătat că modelul de uzură al traverselor experimentale nu s-a schimbat în comparație cu traversele de producție standard (cea mai intensă uzură a fost observată și în prima perioadă de funcționare), dar rata de uzură s-a dovedit a fi mai mică, iar durata de viață a miezurile au crescut.
Piesa transversală de control de producție în masă a ieșit din funcțiune după ce a trecut prin ea 152,9 milioane m de sarcină în mișcare. Această rezistență la uzură este puțin peste medie. Două traverse experimentale au fost scoase de pe șină după ce au trecut prin ele 134,2 și 216,8 milioane de tone de marfă. Primul a fost scos nu din cauza uzurii, ci din cauza unei fisuri la balustrada. Celelalte două traverse, dintre care una a depășit peste 200 de milioane de tone de marfă, sunt în funcțiune, iar monitorizarea acestora continuă.
Rezultatele lucrării au arătat că miezurile experimentale din oțel austenitic mangan care conțin o cantitate crescută de azot pot trece o cantitate mai mare de sarcină în mișcare până la uzura maximă admisă în comparație cu miezurile din oțel G13L de compoziție standard.
25.11.2019
Fiecare om modern, mai devreme sau mai târziu, trebuie să decidă unde să pună un birou de calculator. Evaluăm spațiul liber din apartament și mergem mai departe - selectăm un model...
25.11.2019
Întrebarea unde să plasați covoarele într-un apartament nu este mai puțin importantă decât capacitatea de a alege covorul potrivit. Acest articol vă va spune cum să faceți acest lucru....
25.11.2019
În fiecare industrie în care se produc produse lichide sau vâscoase: în industria farmaceutică, în industria cosmetică, în sectoarele alimentare și chimice - peste tot...
25.11.2019
Astăzi, încălzirea oglinzii este o nouă opțiune care vă permite să păstrați suprafața oglinzii curată de abur fierbinte după efectuarea procedurilor de apă. Mulțumită...
25.11.2019
Un cod de bare este un simbol grafic care ilustrează dungi alternante de alb-negru sau alte forme geometrice. Se aplică ca parte a marcajului...
25.11.2019
Mulți proprietari de proprietăți rezidențiale de țară care doresc să creeze cea mai confortabilă atmosferă în casa lor,...
25.11.2019
Atât în construcțiile de amatori, cât și în cele profesionale, țevile de profil sunt la mare căutare. Cu ajutorul lor, sunt construite pentru a rezista la sarcini grele...
24.11.2019
Pantofii de siguranță fac parte din echipamentul unui lucrător conceput pentru a proteja picioarele de frig, temperaturi ridicate, substanțe chimice, daune mecanice, electricitate etc.
Dezvoltarea de noi ramuri de tehnologie, precum și intensificarea proceselor existente de tehnologie fizică și chimică pentru producția de materiale și produse necesită o creștere bruscă a calității metalului, a nivelului de caracteristici de serviciu și a fiabilității produselor.
Având în vedere lipsa tot mai mare a celor mai importante elemente de aliere (nichel, crom, cobalt, wolfram, molibden etc.), producătorii de oțel de top consideră că direcția principală pentru creșterea proprietăților mecanice și fizice ale oțelului și reducerea greutății structurilor va fi trecerea la oțeluri ultrapure carbon și slab aliate sau oțeluri, aliate cu elemente nedeficiente, cu o utilizare mai eficientă a posibilităților de control al structurii și proprietăților oțelurilor prin microaditivi și tratament de temperatură și deformare.
Unul dintre elementele promițătoare pentru oțel aliat și microaliat este azotul. Acesta este un material accesibil și complet rar. Azotul, cu disponibilitatea sa pe scară largă și costul scăzut, este un element puternic de formare a austenitei și este utilizat eficient în producția de oțeluri aliate economic în diverse scopuri.
Oțelurile întărite cu nitrură slab aliată conțin de obicei 0,010 până la 0,040% azot, în timp ce metalele cu aliaje înalte pot avea concentrații de azot mai mari de 1%.
Pentru alierea cu azot, se poate folosi orice material care conține azot în cantități suficiente și este capabil să se dizolve în metal lichid. Datorită costului redus și simplității, sunt cunoscute metode de aliere cu azot care se bazează pe suflarea topiturii cu azot gazos.
Prin urmare, aliarea oțelului cu azot pentru a obține austenită stabilă și întărirea acestuia este în prezent din ce în ce mai răspândită. Cu toate acestea, aliarea oțelului cu azot prezintă unele dificultăți, deoarece pentru a evalua comportamentul azotului în diferite etape ale procesului de fabricare a oțelului, este necesar să existe date fiabile privind solubilitatea, viteza de dizolvare și condițiile de interacțiune a azotului cu alte componente ale topi.
Relevanța problemelor constă în determinarea posibilității de predicție a solubilității azotului în topiturile metalice în funcție de compoziția lor chimică, temperatură, presiunea parțială a azotului în faza gazoasă, precum și necesitatea cunoașterii caracteristicilor cinetice ale procesului ca în funcție de condițiile procesului de topire și prelucrare după furnal a oțelului.
O metodă promițătoare este aliarea oțelului cu azot gazos în timpul prelucrării sale în afara cuptorului într-o oală. Metoda este simplă și economică și vă permite să preziceți cu exactitate conținutul de azot din metal.
Insa hidrodinamica fazei lichide are o mare influenta asupra asimilarii azotului de catre otel. În acest sens, sunt necesare cercetări în condiții de laborator și industriale pentru a determina condițiile și parametrii necesari de purjare.
Azotul sub formă de impurități din oțeluri provoacă modificări nebanale și chiar extraordinare ale proprietăților acestora.
În special, această afirmație se referă la combinația neobișnuită de forță de curgere și tenacitate la rupere. Primul studiu al proprietăților mecanice ale oțelurilor cu azot a fost probabil de Andrew |1|, care a obținut probe de Fe-N și a descoperit o creștere a limitei de curgere cauzată de introducerea azotului și de efectul austenitizării cu azot. Mai proaspăt și Kubisch |2| au fost primii care au descoperit că, odată cu creșterea conținutului de azot, o creștere a limitei de curgere a oțelurilor austenitice este însoțită de scăderea așteptată a rezistenței.
De fapt, acest fapt a însemnat că oțelurile cu azot reprezintă o nouă clasă promițătoare de materiale structurale. Mai recent, mai multe studii au arătat, de asemenea, că azotul din oțeluri poate îmbunătăți durata de viață la oboseală, rezistența la temperaturi scăzute și înalte, întărirea mecanică și rezistența la uzură.
În prezent, oțelurile crom-nichel de înaltă rezistență (09Х15Н8У, 07ХХ16Н6, 10Х15Н4АМЗ, 08Х15Н5Д2Т etc.) sunt utilizate în industrie. Dezavantajul lor este că conțin nichel limitat.
Au fost dezvoltate noi oțeluri fără nichel de înaltă rezistență din această clasă: 10Kh14AG6, 10Kh14AG6F, 10Kh14AG6MF, 10Kh14AG6D2’M etc. (A.S. URSS nr. 771180, 789626, 996). Ele deschid o direcție promițătoare în crearea oțelurilor de tranziție. Nu există informații despre utilizarea acestor oțeluri în practica străină și internă.
Microstructura oțelurilor dezvoltate este martensită cu conținut scăzut de carbon și austenită metastabilă, care se transformă în martensită sub încărcare. În funcție de condițiile specifice de funcționare, datorită alierei și prelucrării, se modifică cantitatea și gradul de stabilitate a austenitei și, în consecință, se reglează nivelul proprietăților mecanice și de serviciu. După tratamentul termic, inclusiv călirea (normalizarea) de la 1000 °C și revenirea la 200 °C, oțelurile noi au o combinație bună de proprietăți mecanice. Un nivel mai ridicat de rezistență, menținând în același timp o bună ductilitate la rezistența la impact, este atins după întărirea treptată cu expunere în intervalul 100-400 °C (Tabelul 4). Testele comparative pentru rezistența la încărcarea șoc-ciclică, simulând condițiile de funcționare ale plăcilor supapelor inelare ale compresoarelor, au arătat că oțelul 10Kh14AG6MF are un nivel de 1,5-2 ori mai mare al acestei caracteristici decât binecunoscutul oțel crom-nichel 09Kh15N8Yu.
Testele pilot ale plăcilor supapelor inelare ale compresoarelor de înaltă presiune - 320/320, care funcționează la comprimarea unui amestec de azot-hidrogen în timpul producției de amoniac la Asociația de producție Slantsekhim, au arătat că durabilitatea plăcilor din oțel nou 10Kh14AG6MF este 1,1-1,2 ori mai mare decât din oțel 10X15N4AMZ (VNS-5) și de 1,8 ori mai mare decât cel din 40X13.
În unele cazuri, oțelurile din clasa de tranziție fără nichel pot înlocui cu succes oțelurile mai scumpe care conțin nichel 111].
Referință: clasa de tranziție a metalelor include aliaje care formează atât faze austenitice, cât și faze martensitice.
În industrie, cel mai utilizat oțel austenitic este oțelul 12Х18Н9Т. Din păcate, este utilizat nu numai în cazurile în care defecțiunea pieselor se datorează coroziunii, ci și atunci când cauza distrugerii este cavitația și uzura.