Kolegiji : Toplinska obrada Toplinska obrada i površinska zaštita

9. Vježba: Određivanje C potencijala atmosfere

Podloge pripremio: doc. dr. sc. Darko Landek (Tekst vježbe u neizmijenjenom obliku preuzet iz knjige: B. Liščić, M. Stupnišek, T. Filetin, F. Cajner: Toplinska obrada praktikuum, FSB, 1992): e-mail: darko.landek@fsb.hr Podloge odobrio: prof. dr. sc. Franjo Cajner

FAKULTET STROJARSTVA I BRODOGRADNJE SVEUČILIŠTE U ZAGREBU

Zavod za materijale

Ak. god. 2011./12.

In{TI.lnct

zn{Iro?nct.I!tTcnolod-Ob

6n{IIe?nC,

@! ' esTgJ^od po laouegt?pn

. 'erllap iurg.rAod eu e>11[;6n euafuzer aqexru op apop au agdon ep r1r efueneprftbnod ,efuenecrl;6nzei

allg:a l_efnpo as n6ou (npay,|11 nyualsne) nro^]ser uonr)t n'e4rlpn e[eppes 5j",.etelicujtod-O."autsrnpo ouslneT ellla? rurgrnod eu ahc4eal ez efualeuz a[ ooupnsa)d po a;aJsoulte alsuttd'rjrleg'euiaa5 , '1aba6-g :rlrOolourtrlal loupnrls lo>lpeurafu n rlsalsns arou as o]g.o^!u, oer e6 ltesldo ollq !q afiune:di1'efuels e^p arrlzeJ '[1 e1e[lcuetod nufod ruouuagdo elenoopo au eptua.rd !s{e]d* t-JnleJeil.I9urrlg,-4eu!r logetrop n ua?euJopn uruJral al feng 'ara]soule alsurld (3 7" ,leficuatod-g)

.plrh6n refpuaioO. -:nzi

as afnparpo ruo4dnnod,ur!^O 'l[lloJ n elrftOn eleppes uozrleup eJlloJtuol oupeuleu as oll o?alou^e/ efuelin-elsodsn op as nfenegrflOnod ezallag 6otsrE ll?luLlal po auaperzl (etuaflpe.rO 6olsfrznlrp dfejatn elueluellnrpe:ur/69o4o) afi|ola>1ue1 '(yul .l.U--SV./-fV-g9)etrc>1ea.lqr>1s[rua1 altuJputpourlatpur!]s-olluolez euald alnle:adual auurlosde af eIc1un1 n[c>1ear nupeurpalod n4ens pz afa]ounet elue]suo)

auodruo_rd_e_leg?.9-a_p qpg lqrd ! q 1 gl r

fer 1691 qfeca [p 1 9 .7"

''rrnlaradural o

'sT^et e-'(nruatsiiii n rrdu) ruo^rsel urolnrl n ertfr6n isou,rlue e>p[ueuipo-uuaf - cp

(7) nlrcleat ez a?atou^er eluesuo)l - Hy(;) nftcleat ez 'eluelsuol eno-pJeopnog 'Azl 'azalounel eluelsuo) - By

ellton uafe?pes urlr?rrzBr s arya? "rr,,0"1",?"1rll'iri?r""rlii113l,lil"'li l,"r"orr" elsur;d erueaolarp ra[,,r6 !.6

.rs

J, . ozud-

UrOCd ' eHd /)

Oe . eocd

---:8Voc_d na

:eleueqeal 1 ete>lnpord nraluo ns a>leupal aza]ou^el a]ue]suox aupedr.rd'nlalus utoulo:dns n aftclear lulaq eleupaf n.rafu.is u:oupafn afrc>;ear eurzq a[epe1 'aza]ounel nlue]s n

"lgggl{oryd_aluenegrlgDnze.r

Q) OC + zH =- [CJ + 9ep1

(t) oou € [c] + zoc

e4ltol auafurze: afrc>1ea, agapafls nfennpo as agqaltep'e[uenegrfronze.r atrc>1ea, rtr"tr"iji\r!tlBifJt$:#,11C 169ry_9_1_jtt.{ll,?gddt_q_ur9}tsutvnod n uo11[16n s lruauodtuo>t t]tlsurtd afrc4eal tleltnpo ai ri6oru''921-1I zH 'tO5 b5;iu5uoeluot aiburid"Siipei"a!'o,i'eruej"bjsourie urilsuriiJ n e irlap etreperQo utisijlidol'tjJ

GOAn r'6

(eleltcualod-O)\Drr r19n \nvfl 3N3rod SrNVAtclSHoo'6

eluet;uoler-urnIrnfgnrl'^Zil€-Jepun on€h errl

Z-g legirane deliketrebadodatno uzetiu obzirutjecai legirajudih eleme.nata natermodinami6ku aktivnostqgliiiid. Kako se vidi iz konstanti ravnoteie, u reakcijama razmiene ugljika presudna je termodinamiikaffiFinost_pggike:-_a-g, Raspodjela u$fita op6enito (za legirane fneilegiiane delike) podlijeie zakonitostimatermodinamidke akivnosti.

t{ Ud,alJcooat od porrdlnc , ra

S1.9.2 Promjenaiermodinarnidke aktivnosti ugljika uslded djelovanja plinske atmosfere

(prema Neumann-u 19.10

%c

Nc=#!-

12,01 ' 55,85

^Fe-Cbg :;s : 0,055 %Si - 0,013 %Mn - 0,011%Cr + 0,014 %Ni - 0,o13 %Mo

(prema Gunnarson -u t9,2f)

9.2 METODE ODREDIVANJA C-POTENCIJALA

*3:1' D llFlgl F- Y.EI9IEl4_eJg4eJ9_X!i9

Foliie debljine oko sO#m izradene od tehnidki6i.stog iellezadrie se u plinskoi atmosferido dostizanjastanja ravnoteie (cca 30 inin, zavisno o debljinifolije itemperaturi plinske atrnosfere). U brzo ohladenoi folijise naknadno u kbmijskom laboratoriju rnetodom spaljivanja i apsorbciie odreduje sadriai ugljika {% C).Metoda je egzaktna, te se moie veoma precizno odrediti "C-potenciial' plinske atrnosfere, medutirn,postupak je veoma dug i ne moZe se primjeniti za kontinuirano reguliranje sastava plinske atmosfere negosamo za povremenu provjeru rezultata dobivenih drugim metodarna"

Kod ove metode koristi se svoiswo da elektriini otporzavisi od sadriaja ugliika r-l deliku {takoder i o visinitemperature).

Tanka ieliezna iica izloiena je djelovanju plinske atmosfere u pefi. Kontinuiranirn rnierenjem elektriEnogotpora odreduje se sadriaiugfiifau 6eli6noj iici. Fraktidno provodenje mjerenia povezano ie s mnogimpdte$kofama ftao $to su: vb$ka tromost, opasnost nastaiania karbida koii se sporo-rastvaraiu pri snEeniu3vamog C-potencijala i dr. Radi toga se ova metoda mnogo ne primieniuie u praksi.

. 2295ros

"c : T - 9't* : 9:151,1-9i1?9-fe*

u deliku J

a" u Ee1!'krl 2

- rC u Eellku I

74

zaldaj

-Sr

ten

nor

9d

mirplir

At!

(c(

mi€sfer

?rolp4Fue ngouod e6ep Feegs e44leue ouellnulrJoMpeH 'ped uerq as lpo^po ara|s-orlrlB e4su;|d lBrozn 'runpradurar nu?llop ei pllcuapcF3 qrsoupo lcefpunlela n6ou i:zni tu6luatafrl

Fs+oc+ tcl +ozsnfic4eai olffi=wntuns nuu'rsyor e4poao4[6n n,",. n4ers * "cr?iffiffi,rffiff,Sil ff:"""1,j$H,:*,j,g33u*u.*]

ffi

nfuaur16r6our

ofiar'ul!r'(c I

ilrolefue

zgr3 afuarafu nlouso ru e1e[cuapdg efue4garpo rs[ur;r4 g.5 .1g

I ro'o

zo'o

'oto 90'os'o TtooP

acrolu

z'o

t'o9to g'oo'ro'zo'€

'ouzelod po ls!^eiele .zoo + oe nuns nu"o3,ffio#:#t#S"llT,ffi"JjruT,g.ffililgl$l;::li:

agnbour alopz 'Qafuo ou,es asefuafttu] euilepuort a!-zb5 + oc euns pepo,rii t"ii"rr;6;*;;6;'*ffi

-aruce{ur n Bu!?np qlur" qluaparpo elerz {cqrosde eu aga'rar * ,rrf33;3,?:tl"1l'tr1;tft5fi,.1r}*';e[cuad€. a[nparpo pnpraduar louapa.rpo uo

ffi .rafug

fqoq + c; lslb - E9s6=H:'5"6ilf:6jrirEjddu,ai-lG-lrnj )-etiifibii preppesriliififfiiisc.ildip;,r?ffiilpou,r6

coupo uapjan el *grrdure'!.rnpraduar louaparpo ud ce e4uuap L r.6 + # - = 8x-

ffi-t*o8I . bd:

", *"d: a[ep !pa[F amtercdura]

eftclunlaf elol (oca+ [c] +zoc n[c4ea.rez) %f = sy:a?apunera*re]suo{ano.popnog.Aztzl

r----_'i_ " ^*

- 'luo lzpo urlllBDl ou^trylal s eplcuatodg a[uet;1n6at ; alualafu orr*.!!nu!]uo, ffim:m lsoupefpa aurefu e 'zJq Buroon a[ lueuodtuo4 q]1su11d apjuo{ ietnrsda epfiiuaiod-g nsdua o blirlnlriei

ou$alpu! as ulgeu fel eu t ftpl fouzafa^z n uo{!ll6n s FapuAEr n ns afo4 arua:*:y_:.:::lg,-"::If:*O3gol3!T 3Nt)t3HtONt'Z'Z'6

ltf e"p

/ q!?n

eul!l"b>l?!,

lsou

leflcualod-g

o,5 C,5 o,? c,8 g9 I'O 1'1

C-Pcterrcijt.l

-/ i.

eti.tacetet metexo.|

1 (.

va!.%r (f

1, 3J

1,l7'l (^J]

n qoqvr)'r

a,796

c'597

o, 6ci2

c, 5f4

c,4il

o,)72o, J15

c,2661.2 1,3 rA

|4-

mJ(

rattMeVTSl

mj€ei.ilr

glt

C-trok:

detod+l

jerstrop=najec

1Lor

.10

t

\''tu

tr,jd

zi(r

c)M

cA:,aL)r:lra:

L-t

sl. g.4 Shema mjerenja i regulacije Cpotencijala na osnovi mjerenja temperature roSenja u plinskoj atmosferi metanol / etilacetat

oo

oooooooo

76

lBlo3

'elefrcualod-C nlllqo n ouleu0rp afnze{st I e^eun?eratd (nu)lsoupafun eua;afu as qtfol ngouod arosacordo:1rtu agnferenobpo nleurr rfeparn ruJapon 'g'6 lolls eu af euez-eIUd elefrcualod-g afuenrparpo ez eruerOefrp raftuud r apuos a^olrsrl ngotuod elualalu.r edrcur.rd ecllS

'elefrcualod-g afuerr1n0a: ouzcatd I tu;eNso olelacn6our afed 'iuonlzpo tu!Ite.iI euloan s alua:afur ouelrnurluol afn:enlso ur?eu as Jet epnJarsouJle n>1sur1d n afnpe.rBnounelzr Jozuas es o6eu elolezrleue op eurld Xe.,ozn rlpo^po ouqa.rlod ahu efuaralu aluaponotd e7

'(Ozg + zH) I (zOO + OC) ararsoule a>1sur1d nlsr^ !nrnl-eladual nuapa:po pz alejsou.rle a4surld ;efrcuatod-g ezerc[w (nu): apuos a^olts!{ 'nzl uodeu a[olef

Jeq 'elrsll 1e;1tu;efrcred ruarafu - xzodJeq 'e),lrsr1 1e1] ru;efrcled rulua:a;ar - E zod

lou run 'eluelsuox ena-,{epelri i- I y 'ernle:adulal eulnpsde - ty lour/n'pluelsuol elsurld egdo - y

:af a[p6

"zod J . +,_:- Ut .l_' =ltul)J,"r'od I' a

af uaparpo apuos uode51 'erozuas auerls atqo s auape,on ns afo>l eporuara q11su11e1d "r"#rut*:fJrj ejrllnzal olp euolqala relrsr>1 euor 1al1es alnrentsozO)Z ngrponnlod n EuJe:n}eladulal uJ!),lostn lrd '(1Z'O =

,"',?od lsouzr r ueluetsuox ellsll lell rulefrcted a[6a[o1 pol IeJz aggagfeu) ulora1soulle uJou]ualayal afnleldo'as" eue.lts ebnlp e ' xzod exlsll plell 6oulefrc:ed 6oleuzodau tJalsouJle lolsurld af eua4olzr elozuas euellseupaf 'Ualsoulle [o>isu11d n rzeleu as rlo>1 zOJZ eprslo fruo1.rrc 0ouerrzr;rqels Jozuas r4jrponnlod as efnfuaf-uttd nperqo n4surldol Ez Euleia1souJle urlsurld n egefrcuatod-g efuenrpa:po nltrc n p),;!s!{ afua.laful e2

'(ozu +zH) t (zOC + OC) euJeruns aueruuap aralsourle a>1sur1d drl t nrnleradural nuaparpo pz plrcualod-3 rl'parpoel a9n6ou (zO Ooulelnlalour nlllqo ruoupoqols n afiu rtol) lrsrl 'rapoIel 't9eraf4 pflcuatod-g nletrugap1[o>1 eteuauodtuor'1 qrlsutld euuafuro s rza^ foune.rz n a[;[o>1 1tsr1 rfolsod ouprnud UaFoule tolsultd n

(Ozg + zO Zlt + zHez 1 lpafrrn ougrls)zoc

=-. zozlr + oc

:afrceprslonludnls er.ua.rd efuafru e]euauodr.uo>l rll>lsulld tltno>lrfiOn :a[uo as oIeI 'e.lalsou]e q1>1sur1d 1efrcualod-gnfnpa:po eluene?rhOnret r elueneprft0nod euefrc4ea: n nlngalpns afo4 eleuauoduol qrlsurld lsoupo

't'6lclls eu uetDefrp teurorls afnzelud lela3elrla/ louelauJ nlalsoulte ez elefrcuatod-3 aluerrln6ar 1 efuagor alnle:adual e[uenrparpo edlculrd 1 efuaralu:afurt6 'aJa]soulle alsurld nluponzro.rd ez nlnluefu:ud as l[o4 e>1rpono1rf10n alsJ^ po '[le.ragsourte lllxsu!ld etsr,rpo nXe^s ez ouqasod apafun l?ad n arnteradu:al al elefrcuatod-3 1 efuagor arnleradrueg.lsoup-o luqosnp€n'unleleduat louaparpo ud a:aisor.ute a>1sur1d lefrcualod-g tltpaJpo ouD{allput olet e[a9n6our eluagor arn]eJ-edLUal [afuaibf6l ']euzod soupo ruqosnpaur aIep rcnpnq aJalsoulle alsurld eluago.r arnleladuat eluarafuualnd acgapleu e 'nur;d n (OeH) a6eln e1alpn efuenrparpo opolaul aulelrzlJ a1?llzel as nlnfuaful.r6

'.Te,k ZA)ovremeno!iSCenjelenzora

referentnaetmosfera (zrak- rat \YOz l' PtRhT*.IL

Pt)

(

LITI

ls.1l

p.a

ls.3/

le.4l

zld peCl

plinskaatmosfera

1200

nV

1160

1120

1080

1040

1000

r'l

od(oql

ooxr{orlJ4

HoAd

senzor (zror)

plinskaatmosfera (nor')

Fnd.oterrnna pllnska atmosfera ne bazi. propsns'

PCO * Pg6r= Q,2)

nnr*Pgrg=Q'32

Temperatura u peil

-

O- l.4-raa

-1, ffiz I z

% 7 2 4tr"rlll7

t,3 fr 1,5o'5 or7 Or9 1r1C-potencljel-

78

S1.9.5 Shema mjerenja i regulacde Gpotencijala pomo6u kisikorre sonde

6Z

'186! qar6ez 'orlqlelan.'pdnlsod !{sflualoulral ?Ma? afue.l1pauag.:1ag;udn1g'y1 tr'6t'6zvtAr'o(leO l)Oe 'Fuolleuralul aurleM-seg '.epuosgolsJanes Jap Uru uarBqdsotul

uauallorluol u!slBlualodgolsualqoy sep ueounssayl. :oluolo) 1'lagpdnls'yI'?lsnorox'g le'61 .962-e62, V QgA )Za,ua6unllaq f{ aqcslut{cal larauBH

.,ualqgFzlBsu!3uagqola6pe uol{eLlag-g uap ;ne uegops6urua;6a1uo^ssngu!3,:uosJeuung.S lZ-61

'0 t*96e't(ego l)zz . ua6un;p4yr;

aqcsluqcal taJougH ' .Ounlqoryneseg.rep e16lnlppn Jnz Delryag. :uosJad 'g 'uueunap -3 tL.6l

:vHmvHSlt-I