Обезуглероживание стали при пайке в газовой среде
Обезуглероживание стали происходит по следующим причинам:
1. Кислород, находящийся в газовой среде, непосредственно соединяется с углеродом стали и тем самым уменьшает концентрацию последнего в поверхностном слое стали. При этом, чем ниже температура, тем меньше выгорает углерода.
2. Пары воды вступают в реакцию с углеродом:
Н2О + С = Н2 + СО.
Исследования показали, что в стали, содержащей 1,1% углерода, выдержанной в осушенном водороде при 1100гр. в течение 20 час, содержание углерода на поверхности пластинки снизилось на 0,18%, а на глубине 1 мм- на 0,08%. Аналогичный образец при тех же условиях, но в атмосфере влажного водорода потерял весь свой углерод на поверхности, а на глубине 1 мм содержал только 0,4% С. Таким образом, водяные пары являются главной обезуглероживающей средой.
3. Водород также вызывает обезуглероживание стали:
С+2Н2=СН4
Из этой реакции видно, что обезуглероживание стали зависит от концентрации водорода. Для уменьшения обезуглероживания стали желательно разбавлять водород нейтральным газом так, чтобы его (водорода) хватало только на восстановление окислов.
Обезуглероживание сталей приводит к снижению механических свойств, поэтому при пайке необходимо предусмотреть меры, предотвращающие процесс обезуглероживания. Одним из таких мер является добавление в газовую среду 0,8-1,0% метана. Поскольку водяные пары также влияют па обезуглероживание, добавление метана дает большой эффект при хорошей осушке газовой смеси. Практически вместо метана в газовую смесь добавляется каплями бензол, который легко испаряется и в газообразном состоянии, соединяясь с водородом, образует метан.