Як і слід було очікувати, залишковий газ після відпалу в основному водень. 7 Підвищення тиску вимірюється за допомогою SRG був лінійним протягом тривалого періоду часу (рис 5). Таким чином, ефект повторна адсорбція може бути незначним і істинний коефіцієнт газовиділення (Q) для сталей, випробуваних в цьому дослідженні, можуть бути оцінені з використанням методу RoR. 10 Виміряні дані підвищення тиску, яке аналізують з використанням лінійного методу найменших квадратів Метод підгонки. Швидкості дегазація зразків камер були визначені за нахилом (малюнок 5).
Виміряна швидкість газовиділення для необробленої стали STS304 (зразок 1) становило 5,1 × 10 -9 Па м 3 сек -1 м 2, що узгоджується з повідомлених значень. 1-7 Зниження ~ 22 раз в дегазацією була досягнута з середньої TEMPERATЮр тепла для попередньої обробки у вакуумній печі протягом 36 год при 450 ° С (таблиця 1). Це демонструє ефективність теплової попередньої обробки в зниженні швидкості газовиділяючих водню з нержавіючої сталі, що говорить про те, що дегазація водню в процесі термічної обробки регулюється насипний механізмом дифузії. У той час як темпи дегазації для необроблених м'яких сталей були дуже низькими (<~ 4 × 10 -10 Па м 3 сек -1 м -2 (зразки 2 і 3), темпи дегазації поступалися темпам нержавіючих сталей після інтенсивної термообробки. 1,3 , 4 Крім того, спостерігалася швидкість газовиділення для м'якої сталі (зразок 2), зменшилася всього на 66% нижче термічної обробки при 850 ° с протягом 12 год у вакуумній печі (таблиця 1), і не робить істотного зниження газовиділення,
Результати цих вимірювань StronGly дозволяють припустити, що різниця в дегазацією між нержавіючих сталей і вуглецевих сталей можна віднести до відмінностей в процесах виплавки стали, і, зокрема, вторинної металургії процеси, в ході яких беруться домішкові гази. 16 процес дегазації вакууму, наприклад, процес Ruhrstahl-Hausen, зазвичай використовується в процесі виробництва м'яких сталей. Таким чином, рухливий водень повністю дегазируют в процесі виробництва сталі. На відміну від цього, переробка змішаного газу, такого як аргон-кисневого зневуглецювання при атмосферному тиску, в основному використовується в процесі виробництва нержавіючої сталі. Це забезпечує розумне пояснення спостережуваної низької швидкості обезгажен- водню необробленої низьковуглецевої сталі в порівнянні з необробленою нержавіючої сталі. 7
Малюнок 1. Приклад камери. Приклад вакуумної камери ізіз стали. Сталевий циліндр і дві торцеві пластини з фланцями (CF35) безпосередньо приварюється. Площа внутрішньої поверхні становить ~ 2400 см 2, а обсяг становить ~ 7 L. Будь ласка , Натисніть тут , щоб подивитися збільшену версію цієї фігури.
Малюнок 2. Піч. Вид пташиного польоту з печі разом з експериментальної установки і зразок вакуумної камери. Простий, коробчатий печі досить для цього експерименту. Будь ласка , Натисніть тут , щоб подивитися збільшену версію цієї фігури.
Малюнок 3. Experimenta л установки. Схема експериментальної установки для вимірювання швидкостей газовиділення з використанням методу RoR. Циліндрична камера для зразка поміщають всередину простий печі і відкачується через кутовий клапан цельнометаллического (AV). Після прогріву, пікап голови SRG додається і включений. Контроль температури активного потім ініціюється. CF: фланець, KF: зажим фланця, РДА: залишковий газовий аналізатор, і TMP: турбомолекулярні насос. Будь ласка , Натисніть тут , щоб подивитися збільшену версію цієї фігури.
Малюнок 4. Установка головки SRG на вакуумній камері. Ось головки SRG повинні бути розташовані вертикально в межах ± 2 ° С (максимум), як показано на малюнку. Вимірювач рівня повинен використовуватися для вирівнювання голови.пг "цільових =" _blank "> Будь ласка, натисніть тут, щоб подивитися збільшену версію цієї фігури.
Малюнок 5. Представник необроблених даних RoR (пунктирна лінія), виміряна за допомогою SRG після відпалу. Суцільна лінія (синього кольору) є методом найменших квадратів даних. Нахил кривої відповідає швидкості дегазацію 4 × 10 -10 Па м 3 сек -1 (H 2 еквівалента). Суцільна лінія на дні (в червоному) показує виміряне зміна температури, яка знаходиться в межах ± 0,1 ° С. Будь ласка , Натисніть тут , щоб подивитися збільшену версію цієї фігури.
Малюнок 6. Modifica ції комерційного SRG фланця. Фланець розбавляти згідно з кресленням конструкції і піддають термообробці при 400 ° С протягом 72 год (Fo ~ 6,4), щоб зменшити дегазацію. Виміряна навантаження газу на SRG фланець разом з кутом клапана (від поверхні, обробленої стороні SRG), склала 8,3 (± 0,1) × 10 -12 Па м 3 сек -1, що складає 15% -28% від газовиділення з зразків після термічної обробки (таблиця 1). На цьому тлі газова навантаження повинна бути вирахувана із загальної газової навантаження на зразок вакуумної камери. Будь ласка , Натисніть тут , щоб подивитися збільшену версію цієї фігури.
матеріал Зразок немає. d (мм) D (див 2 / сек) Термічна обробка Fo д (Па м 3 с -1 м -2) Нержавіюча сталь (304) 1 3.3 - 5,1 × 10 -9 5 × 10 -7 450 ° С, 36 ч 2.4 2,3 × 10 -10 М'яка сталь (S20C) 2. 10 - 2,6 × 10 -10 1 × × 10 -4 850 ° С, 12 ч 17 8,8 × 10 -11 3 10 - 4,0 × 10 -10
Таблиця 1: Вимірюється outgassi нг ставки. Швидкості (Q) є сумарні швидкості дегазації, в еквівалентних одиницях водню, і вимірюється після того, як на місці відпалу при температурі 150 ° С протягом 48 годин. Фо являє інтенсивність термообробки (безрозмірний); Fo = 4 ц / д 2, де D є коефіцієнт дифузії при температурі теплової попередньої обробки і D є товщина камери. 12,13
