ISSN:
0947-5117
Keywords:
Chemistry
;
Polymer and Materials Science
Source:
Wiley InterScience Backfile Collection 1832-2000
Topics:
Mechanical Engineering, Materials Science, Production Engineering, Mining and Metallurgy, Traffic Engineering, Precision Mechanics
Description / Table of Contents:
Influence of scale adhesion on the carbon concentration in the neighbourhood of the steel surfaceThe oxidation of carbon-iron alloys can theoretically proceed with decarburization or carburization depending on the temperature and pertial pressure of carbon monoxide and carbon dioxide in the furnace atmosphere.In the usual conditions only decarburization is observed. Nevertheless a superficial carbon enrichment can temporarily appear despite these theoretical previsions. The latter effect is very important between 730 and 800°C. It disappears above 950°C. The enrichment exists only where the scale is adherent.Ferrous ions cross the oxide but the carbon does not. Furthermore the carbon solubility in wustite is less that 0.5 ppm.The presence of silicon, manganese or nickel includes spalling and consequently the decarburization of subscale metal.With silicon alloys spalling occurs periodically during soaking and the external scale layers consist of Fe3O4 and Fe2O3.With manganese alloys the scale is always non adherent. Separation proceeds either at high temperature or during cooling. In the firs case, over-oxidation of the scale is induced.With nickel alloys the nickel enriched zone, which lies between the compact scale and the metal, adheres very tightly. The porosity of this zone allows rapid decarburization.
Abstract:
Einfluß der Zunderhaftung auf die Kohlenstoffkonzentration in der Nähe der StahloberflächeDie Oxydation von FeC-Legierungen kann theoretisch unter Entkohlung oder Aufkohlung ablaufen, je nach temperatur und Partialdruck des Kohlenmonoxids und des Kohlendioxids in der Atmosphäre. Unter normalen Bedingungen tritt jedoch nur Entkohlung auf. Trotz der theoretischen Vorausberechnungen Kann es jedoch zeitweilig zu einer Kohlenstoffanreicherung an der Oberfläche kommen; diese Erscheinung ist zwischen 730 und 800°C stark ausgeprägt, verschwindet jedoch oberhalb 950°C. Die Anreicherung findet sich nur an den Stellen mit fest haftendem Zunder. Das Oxid wird dabei von Eisen-II-ionen durchdrungen, die zum Zunderwachstum beitragen, während es für den Kohlenstoff nicht permeabel ist. Versuch, markierten Kohlenstoff in Eisen-II-Oxid in Lösung zu bringen haben gezeigt daß die Löslichkeit unter 0,5 ppm liegt.Die Entkohlung erfolgt örtlich, und zwar an Oberflächendefekten, und breitet sich mit der fortschreitenden Ablösung des Zunders aus.Silicium, Mangan oder Nickel begünstigen die Ablösung der Oxidschichten und damit die Entkohlung des darunterliegenden Metalls.Im Falle von Silicium und bei längeren Behandlungszeiten kommt es zu mehreren aufeinander folgenden Ablösungen, wobei die äußeren Schichten ausschließlich aus Hämatit und Magnetit bestehen. Im Falle von Magnan platzt die Zunderschicht immer ab und man beobachtet eine weitere Oxidation des Substrats, auch in der Kälte. Im Falle von Nickel haftet die an der Grenzfläche befindliche und stark mit metallischem Nickel angereicherte Schicht fest auf dem darunterliegenden Metall. Zwischen dieser Schicht und dem Fe-II-oxid kommt es jedoch zu einer Trennung. Da die Mischoxidschicht porös ist, beobachtet man, wie auch in den anderen Fällen, eine Entkohlung.
Notes:
L'oxydation d'alliages Fe—C peut théoriquement se produire avec décarburation ou carburation, suivant la tempéature et les pressions partielles de l'oxyde de carbone et du gaz carbonique dans l'atmosphère. Dans les conditions usuelles, seule la décarburation se produit. Cependant, un enrichissement superficiel, temporaire, en carbone peut exister en déipt des prévisions theéoriques. Ce dernier effet est très important entre 730 et 800°C; il disparaît au-dessus de 950°C. L'enrichissement n'a lieu qu'aux endroits où la calamine est adhérente. L'oxyde est traversé par les ions ferreux qui contribuent à sa croissance, mais il est imperméable au carbone. Des essais de mise en solution dans le protoxyde de fer de carbone marqué ont montre que la soubilité de cet élément dans cet oxyde est inférieure à 0,5 ppm.La décarburation se produit localement à l'endroit des défauts de surface et se propage par suite du décollement progressif de la calamine.La présence de silicium, de manganèse ou de nickle, favorise le décollement des couches d'oxyde et en conséquence la décarburation du métal sous-jacent.Dans le cas du silicium et pour les temps de traitement les plus longs, plusieurs décollements successifs ont lieu, les couches externes étant constituées uniquement d'hématite et de magnétite. Dans le cas du manganése, la couche de calamine est toujours décollée, soit à chaud et l'on observe une suroxydation, soit à froid. Dans le cas du nickel, la couche mixte qui se trouve à li'interface, et qui est fortement enrichie en nickel métallique, adhére aumétal sous-jacent. Un décollement a lieu entre cette couche mixte et le protoxyde. La couche mixte étant poreuse, on observe, comme dans les autres cas, une décarburation du métal.
Additional Material:
13 Ill.
Type of Medium:
Electronic Resource
URL:
http://dx.doi.org/10.1002/maco.19720231005
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