Kinetyka absorpcji azotu przez topione łukowo spoiwa typu Fe-C-Mn

• Autorzy: Gruszczyk Andrzej
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Poddano analizie wpływ warunków topnienia metodą TIG w atmosferach Ar+2%N2 i Ar+2%N2+0,2%O2 oraz zawartości tlenu w spoiwach na kinetykę absorpcji azotu przez spoiwa typu Fe-C-Mn. Proces badano w połączeniu z innymi zjawiskami występującymi w stopionych spoiwach. Absorpcja azotu przez topione łukowo spoiwa typu Fe-C-Mn została opisana kinetyczna reakcja I rzędu, dzieląca całkowitą powierzchnię stopionej próbki na obszar oddziaływania łuku elektrycznego i obszar kontaktu z chłodniejszym gazem osłonowym. Na podstawie tego modelu wyznaczono zależne od czasu zmiany zawartości azotu, a także współczynniki transportu masy i szybkości absorpcji azotu w różnych warunkach topnienia. Wykazano, że warunki absorpcji azotu przez topione łukowo spoiwa typu Fe-C-Mn różnią się znacznie od mechanizmu sugerowanego dla czystego Fe i rozwiązań w systemie Fe-O. Reakcja odtleniania węglem zachodząca w wysokich temperaturach jest czynnikiem ograniczającym absorpcje azotu przez topione łukowo spoiwa typu Fe-C-Mn. Wzrost szybkości absorpcji azotu i zawartości azotu, wynikający ze zmniejszenia prądu topnienia, związany jest ze zmniejszeniem intensywności odtleniania węglem i intensywności parowania manganu, a także z powstawaniem ciekłych tlenków, które zmniejszają desorpcję azotu z obszarów niepoddanych oddziaływaniu łuku elektrycznego.

Słowa kluczowe

PL

absorpcja; azot; topienie łukowe; kinetyka; tlen; spoiwo

EN

absorption; nitrogen; arc melting; kinetics; oxygen; binder

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Dozór Techniczny
• Rocznik: 2019
• Tom: z. 3
• Strony: 22--31
• Opis fizyczny: Bibliogr. 26 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Gruszczyk Andrzej

• Politechnika Śląska

Bibliografia

• 1. Uda, M., Wada, T. 1968. Solubility of Nitrogen in Arc-melted and Levitation-melted Iron and Iron Alloys. Transactions of National Research Institute for Metals 10(2): 79-s to 91-s.
• 2. den Ouden, G., Griebling, O. 1989. Nitrogen Absorption During Arc Welding. MIS Doc. II-A-799-90.
• 3. Węgrzyn, J. 1990. Physics and Metallurgy of Welding. p. 531, Gliwice, Poland, Silesian Technical University Publishing.
• 4. Menon, R., Kotecki, Dj. 1987. Nitrogen in Stainless Steel Weld. MIS Doc. II-A-723-87.
• 5. Kikuchi, Y., Matsuda, F., Okabe, T., Ohta, M. 1996. Nitrogen Content of 316 L WeId Metal and Its Fine Particle By Means of High-Pressure MIG Arc Welding. Proceedings of the International Conference, Welding Science & Technology. ed. I. Hrivnak, pp. 102-108. Technical University of Kosice, Slovakia.
• 6. Allum, C.J. 1990. Nitrogen Absorption from Welding Arc. MIS Doc. II-A-799-90.
• 7. Katz, J. D., King, T.B. 1989. The Kinetics of Nitrogen Absorption and Desorption from Plasma Arc by Molten iron. Metallurgical Transactions B 20(4): 175-s to 185-s.
• 8. Mundra, K., DebRoy, T. 1995. A General Model for Partitioning of Gases between a Metal and In Plasma Environment. Metallurgical and Materials Transactions B 26: 149-s to 157-s.
• 9. Lakomskij, W.I., Torkhow, G.F. 1968. Doklady Akademii Nauk SSSR 183(1): 87-s to 89-s.
• 10. Węgrzyn, J., Apps, R.L 1968. Effect of Nitrogen on Fissuring in Mild Steel Weld Deposit. British Welding Journal 15 (11): 532-s to 540-s.
• 11. den Ouden, G. 1977. The Role of Nitrogen in Electric Arc Welding. Philips Welding Reporter 1: 1-s to 6-s.
• 12. Pokhodnya, I. K., Paltshevich, A.P. 1971.The Oxygen Influence on Nitrogen Absorption During Arc Welding. Avtomaticheskaya Svarka 1: 8-s to 11-s.
• 13. Uda, M., Ohno, S. 1973. Effect of Surface Active Elements on Nitrogen Content of Iron under Arc Melting, Transactions of National Research Institute for Metals 15(1): 20-s to 28-s.
• 14. Hooijmans, J.W, den Ouden, G. 1992. The influence of Oxygen on Nitrogen Absorption during Arc Melting of iron. Welding Journal 71(10): 337-s to 380-s.
• 15. Choi, S.K., Yoo, C.D., Kim, Y.S. 1998. Dynamic Simulation of Metal Transfer in GMAW Part 1: Globular and Spray Transfer Modes. Welding Journal 77(1): 38-s to 43-s.
• 16. Choi, S.K., Ko, S.H., Yoo, C.D., Kim, Y.S. 1998. Dynamic Simulation of Metal Transfer in GMAW Part 2: Short-Circuit Transfer Mode. Welding Journal 77(1): 45-s to 51-s.
• 17. Matsunawa, M. 1993. What Must be Resolved to Construct a Better Mathematical Model of Fusion Welding?. Proceedings of the International Conference on Modeling and Control of Joining Processes. ed. T. Zacharia, pp. 1-8. Oak Ridge National Laboratory. -
• 18. Gruszczyk, A. 1999. The Absorption of Nitrogen by Arc Melted Fe-C-Mn-type Filler Metals. p. 103, Gliwice, Poland, Silesian Technical University Publishing.
• 19. Sidorenko, M.F. 1985. Theory and Technology of Steel Arc Melting. p. 270, Moscow, MetaIlurgya.
• 20. Grigoryan, W. A., Belyanchikov, L.N., Stomakhin, A.J. 1987. Theory of Arc Melting Processes. p. 272, Moscow, Metallurgya.
• 21. Ryzhonkov, D.J. 1989. Theory of Metallurgical Processes. p. 392, Moscow, Metallurgya.
• 22. Novozhilov, N.M. 1979. Fundamentals of Arc Welding in Shielding Gases. p. 231, Moscow, Metallurgya.
• 23. Howden, D.G., Milner, D.R. 1963. Hydrogen Absorption in Arc Melting. British Welding Journal 10 (6) 304-s to 316-s.
• 24. Erokhin, A.A. 1975. Plasma-Arc Melting of Metals and Alloys. p. 188, Moscow, Nauka.
• 25. Grigorenko, G.M., Pomarin, J.M. 1989. Hydrogen and Nitrogen in Metals under Arc Melting. p. 200, Kiev, Naukova Dumka.
• 26. Gedeon, S.A., Eagar, T.W. 1990. Thermochemical Analysis of Hydrogen Absorption in Welding. Welding Journal 69 (7): 264-s to 271-s.

Uwagi

PL

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2019).