КАК ХРОМ ВЛИЯЕТ НА ИЗНОСОСТОЙКОСТЬ СТАЛИ

АННОТАЦИЯ

Хром – это карбидообразующий элемент, с помощью углеродов он создает карбиды (соединения металлов и неметаллов с углеродом), которые, в свою очередь, являются наиболее сильными, устойчивыми и износостойкими, чем цементит (карбид железа, химическое соединение с формулой Fe3C). Именно благодаря этим карбидам стальным издельям обеспечивается стойкость, ведь не зря из хромистых сталей производят лезвия для ножей.

Не удивительно, что хром считается самым важным легирующим элементом в сталях. Без него у нас не было ножей и ножниц. Без хромированной стали мы бы не смогли жить так как сейчас. Так как мы не сможем жить без таких вещей. Поэтому это довольно актуальная тема.

Ведь мы привыкли много, где его использовать в быту и не только. На кухне в офисе в школе и университете и колледже есть предметы, сделанные их хромированной стали. И конечно вам рассказать, как же хром влияет износостойкость метала. Как раз этот вопрос будет раскрыт в данной статье.

ABSTRACT

Chromium is a carbide–forming element, with the help of carbons it creates carbides (compounds of metals and nonmetals with carbon), which, in turn, are the strongest, stable and wear-resistant than cementite (iron carbide, a chemical compound with the formula Fe3C). It is thanks to these carbide steel products that durability is ensured, because it is not for nothing that blades for knives are made from chromium steels.

It is not surprising that chromium is considered the most important alloying element in steels. Without him, we didn't have knives and scissors. Without chrome steel, we would not be able to live as we do now. Since we can't live without such things. Therefore, this is a rather relevant topic.

After all, we are used to a lot of where to use it in everyday life and not only. In the kitchen in the office at school and university and college there are items made of their chrome steel. And of course, I will tell you how chrome affects the wear resistance of metal. Just this question will be disclosed in this article.

Ключевые слова: хром, сталь, важный, износостойкость, элемент.

Keywords: chrome, steel, important, wear resistance, element.

ВВЕДЕНИЕ

24-й элемент периодической системы Менделеева. В чистом виде это голубовато-белый металл с характерным металлическим блеском. На воздухе хром пассивируется — на поверхности появляется плотная пленка, предохраняющая ее от коррозии и почернения. Ученые применили это свойство на практике – они разработали технику хромирования, позволяющую покрывать предметы тонким слоем хрома, придавая им эффектный блеск и противодействуя негативным внешним воздействиям.

Изделия, обработанные хромированием, приобретают сразу несколько замечательных свойств, таких как:

• Привлекательный внешний вид.

• Высокая твердость.

• Устойчив к коррозии.

• Стойкость к истиранию.

• Термостойкий.

Целью исследования: показать людям что хром повышает износостойкость стали и решить определённые проблемы.

Задачами нашего исследования являются:

• Проверить правдивость того, что хром повышает износостойкость стали;
• Выяснить с какими проблемами можно столкнуться;
• Сделать выводы на основании полученных данных.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

Местом проведения исследования было выбрано анализ научных трудов профессоров и кандидатов технологических наук. Так же будут анализироваться научные статьи, журналы и интервью.

РЕЗУЛЬТАТЫ

Коррозионная стойкость стали увеличивается с увеличением содержания хрома в сплаве. В связи с высокой склонностью к пассивации (пассивация металлов — это переход металлических поверхностей в инертное, неактивное состояние, связанный с образованием тонкого поверхностного слоя соединения, тормозящего коррозию. В технике пассивация — это Технические процессы, защищающие металлы от коррозии с использованием специальных растворов или процессов, приводящих к образованию оксидных пленок) очень устойчивы в средах, содержащих электролиты, называемые хромистыми сталями с содержанием хрома 11-12. Возрастает при увеличении до %. Если сталь содержит небольшое количество хрома, пассивирующий слой может состоять в основном из оксида железа с внедренными атомами хрома. Если содержание хрома выше 11-12 %, а содержание углерода остается относительно низким, до 0,2 %, пассивирующий слой имеет вид тонкой пленки, состоящей в основном из оксида хрома (III) (Cr2O3). При этом сталь приобретает способность к самопассивации так же, как и хром. Покрытая тонкой пленкой, такая сталь не склонна к рудному отложению или замерзанию на своей поверхности. Это основная причина, по которой нержавеющие стали содержат в своем составе не менее 12% хрома. Также стоит отметить, что с увеличением содержания углерода в составе стали снижается ее коррозионная стойкость. Например, если сталь содержит 0,3—0,4 % углерода и 13—15 % хрома, она не будет пассивироваться в растворе, содержащем воздух. Однако увеличение содержания углерода в стали приводит к образованию большего количества карбидов, что делает сталь более износостойкой.

Также стали с содержанием хрома более 13% подвержены питтинговой (от англ. pitting, от англ.holes — покрытый отверстиями) — коррозии металлов, которая приводит к образованию питтинговой коррозии, то есть язв, полостей в металле, Внешне питтинг проявляется в виде углублений на поверхности металла. Питтинг в основном возникает в защитных слоях (нанесенных или образовавшихся естественным путем) в местах различных дефектов (внутренние напряжения, поры, микровключения, границы зерен, трещины от дислокаций).  или питтинговое (поражает только пассивные сплавы и металлы) и хлоридное коррозионное растрескивание в слабощелочных и нейтральных средах. Ингредиент - хром.

Нержавеющие хромистые стали подвержены межкристаллитной коррозии (разновидность коррозии, при которой разрушение металла происходит преимущественно по границам зерен (кристаллов)), и для повышения стойкости к ней их легируют титаном или ниобием, также содержание углерода, когда сталь работает под ударными нагрузками.

Что касается других видов коррозии (протекающих по неэлектрохимическим механизмам), то хромистые стали очень стойки, а также устойчивы к высокотемпературной сероводородной коррозии. Такой уровень стойкости обусловлен особой структурой защитной пленки, появляющейся на поверхности металла.

Отметим, что хром является основным легирующим элементом, повышающим стойкость сталей к водородной коррозии при его содержании в сплаве более 20 % (водородная коррозия обусловлена ​​химическим взаимодействием водорода с карбидными составляющими стали). В результате внешнее проявление водородной коррозии означает сильное снижение прочности стали без заметной поверхности разрушения). Это связано с тем, что, как указывалось ранее, хром образует более устойчивые карбиды неживого цементита и, как известно, процесс водородной коррозии, протекающий в присутствии водорода, при высоких температурах определяется разложением цементита. Следовательно, содержание углерода в стали также влияет на ее сопротивление этому типу разрушения.

ДИСКУССИЯ

Основываясь на теоретические данные и результатов, полученных в ходе данной работы по данной теме, необходимо рассмотреть те причины, из-за которых многие люди думают, что хром уменьшает износостойкость стали. В ходе анализа были найдены решения данных проблем:

• Необходимо повысить количество достоверной информации;
• Организовать форумы, на которые может прийти каждый и узнать то, что его интересует;

Именно такие мероприятия, по нашему мнению, помогут нам с данной проблемой.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Мы пришли к выводу что хром не понижает износостойкость стали, а наоборот повышает. Не знание людей за частую не от недостоверной информации, а от правильной но не полной, так как в интернете много информации про его опасность для человека при изготовлении предметов, и многие думают что это так же и плохо для стали. Но в данной статье мы раскрыли эту тему и показали. Что да он опасен, но в момент изготовление, и уже давно придумали способ как этого избежать. Так что хром просто повышает износостойкость, а не как наоборот.

Список литературы:

1. Вороницын И. С. Исследование механических свойств хромовых покрытий, применяемых для упрочнения и восстановления деталей машин: моногр. — Л.: ЛДНТ, 1963. — 210 с.
2. Горбатый В. К. Исследование электролитического проточного хромирования как способа упрочнения цилиндров автотракторных двигателей: автореф. дис. … канд. техн. наук. — Л.: ЛДНТП, 1958. — 20 с.
3. Голицын В. А. Восстановление и упрочнение деталей анодно-струйным хромированием при ремонте дизелей судов внутреннего плавания: автореф. дис. … канд. техн. наук. — Л.: ЛИВТ. 1985. — 240 с.
4. Голицын В. А. Износостойкость хромового покрытия и азотированной стали при трении со свинцовистой бронзой // Судостроение и судоремонт: сб. науч. тр. / под ред. А. А. Кузьмина; СПГУВК. — СПб., 1998. — С. 85–88. ЖУРНАЛ университета водн ы х коммуникаций Выпуск 3 134
5. Яхнина В. Д. Исследование износостойкости азотированной стали различного состава. — Киев: Киевский дом научно-технической пропаганды, 1970. — Вып. V: Технологические методы повышения износостойкости. — С. 50–53.
6. Иванов В. И., Дехтярь Л. И. Износостойкость хромовых покрытий, полученных в проточном электролите // Электронная обработка материалов. — 1975. — Вып. 2.
7. Лисник Н. К. Исследование и разработка технологии восстановления шеек коленчатых валов автотракторных двигателей проточным хромированием: автореф. дис. … канд. техн. наук. — Кишинев: КСХИ, 1977. — 21 с.
8. Молчанов Н. Ф. Восстановление и упрочнение деталей автомобилей хромированием. — М.: Транспорт. 1981. — 175 с.