零件在加熱過程中爐內(nèi)氣氛與鋼將發(fā)生化學(xué)反應(yīng)

2019-04-10 16:25

電動推桿零件在加熱過程中爐內(nèi)氣氛與鋼將發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，氣氛中氣體與氣體之間也要發(fā) 生反應(yīng)。這些氣體與鋼發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的方向是正反應(yīng)還是逆反應(yīng)，氣體與氣體之間發(fā) 生的反應(yīng)將給加熱過程的鋼造成氧化、脫碳或還原、增碳，是熱處理過程很重要的問題。如果在鋼的加熱過程中嚴(yán)格控制爐子溫度、壓力，控制通人爐子內(nèi)氣體各成分的混合比(原料氣體和空氣的混合比)等，使?fàn)t子的各種因素不變。經(jīng)過一段時間，爐子內(nèi)的氣體成分就會相對穩(wěn)定在一定數(shù)值以內(nèi)，不隨時間而變。這時爐子內(nèi)的氣氛處于平衡狀態(tài)，這就是所謂的“化學(xué)平衡”狀態(tài)。但是，所謂的“化學(xué)平衡”狀態(tài) 總是由相對靜止不斷地轉(zhuǎn)化為顯著變動，爐子內(nèi)的氣體與氣體之間，氣體與鋼材之間，由平衡到不平衡。平衡狀態(tài)是相對、暫時、有條件的，不平衡是的。當(dāng)加人少量原料氣或適當(dāng)調(diào)整溫度、增加壓力時，這個平衡就被破壞，氣體的反應(yīng)將向一個方向進(jìn)行。而這些反應(yīng)的方向與氣氛所處的條件有很大的關(guān)系。溫度的高低，某種氣體成分的多少，爐子內(nèi)氣體成分的壓力等都將影響氣體反應(yīng)的方向。爐子內(nèi)氣氛反應(yīng) 方向的變化直接影響熱處理零件的質(zhì)量。要保證熱處理零件的質(zhì)量，就要保證爐子內(nèi) 氣氛按照要求進(jìn)行反應(yīng)。氣體反應(yīng)方向的判斷和爐子內(nèi)氣氛的條件和氣體的能量有關(guān)。爐子氣氛的變化使?fàn)t內(nèi)氣氛的能量隨之發(fā)生變化，高位能的氣氛具有向低位能的方向進(jìn)行反應(yīng)的趨勢。從物理學(xué)的角度看，一個重物在凸凹不平的地面上，在更低位置時重物處于最穩(wěn)定狀態(tài)。也就是說重物的位能越低，穩(wěn)定性越高。如果重物處于高位能狀態(tài)，就有向低位能狀態(tài)變化的趨勢。同樣，在普通化學(xué)里，原子中的電子所處的能級越低，其穩(wěn)定性越好。在受到激發(fā)后高能電子總是要釋放出能量降低能級，向低能級發(fā)展。氫與氫原子之間，氧與氧原子之間相互作用的位能高于氫原子與氧原子相互作用的位能。所以氫原子與氧原子有相互化合成水(H20)分子的趨勢。這就是“能量降低原理”。在物理化學(xué)中，水加熱后變成水蒸氣，吸收熱量后的水蒸氣位能比水高，但是水蒸氣位能在高溫狀態(tài)比水穩(wěn)定。在這種情況下不符合普通物理、化學(xué)的“能量降低原理”。其實，物理化學(xué)中這種現(xiàn)象仍然服從“能量降低原理”，只是在不同條件下，隨著體系的不斷變化，物質(zhì)降低的能量種類不同而已。

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