ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Углерод и влияние его тугоплавких карбидов на жаропрочность сплавов из "Технология литья жаропрочных сплавов " Углерод расположен в Периодической системе элементов Д.И. Менделеева под номером 6 и имеет температуру плавления 3900°С, кипения 4825°С, атомную массу 12,0115. Структура его гексагональная и типа алмаза, графита а = 0,356 нм г = 0,076 нм. Роль углерода при формировании физико-механических и эксплуатационных (износостойких, жаростойких) свойств жаропрочнЕ 1х отливок очень велика. [c.72] В структуре отливок углерод присутствует в виде карбида (РезС) и в свободном виде (графит). Механические и жаропрочные свойства его определяются составом карбидов и формой графита (пластинчатый, шаровидный) (рис. 30). [c.72] Карбиды, образованные легирующими элементами, обладают высокой твердостью и хрупкостью. Однако по отнощению к карбиду железа РезС они являются менее хрупкими и более твердыми. [c.73] При содержании углерода в количестве, недостаточном для образования ка )бидов со всеми присутствующими карбидообразующими элементами, карбиды будут образовываться теми элементами, которые обладают наибольшим химическим сродством с углеродом. Элементы с малым химическим сродством к углероду останутся в этом случае в твердом растворе или в виде других металлических соединений. [c.73] Элементы, расположенные в начале ряда (Fe, Мп и т.д.), образуют менее устойчивые карбиды при нагревании они легко диссоциируют. Элементы, находящиеся в конце ряда (Nb, Ti и т.д.), образуют более устойчивые карбиды диссоциация их наблюдается лишь при температурах, значительно повышающих температуру критических точек стали. [c.74] В настоящее время установлено, что в сталях могут о()разовы-ваться карбиды, основные сведения о которых даны в табл. 19. [c.74] По структуре карбиды легирующих элементов можно разделить на две группы. [c.74] Карбиды второй группы обладают простой кристаллической решеткой и представляют собой фазы внедрения. [c.75] Атомы металла у этих карбидов располагаются в узлах кристаллической решетки, а атомы углерода находятся не в узлах решетки, как у обычных химических соединений, а между атомами металла, как у твердых растворов внедрения. [c.75] Типичным представителем карбидов второй группы является карбид титана (рис. 31). [c.75] (РеМп)зС, встречающиеся в сталях. [c.75] Следовательно, легирующие элементы в определенном соотношении в зависимости от содержания углеродов, распределяются между различными фазами они растворяются в цементите, образуют самостоятельные карбиды и растворяются в железе. [c.75] Если принять атомный радиус углерода, равный 0,076 нм, то легко подсчитать, что у всех карбидообразующих элементов, кроме железа, марганца и хрома, отношение атомного радиуса углерода Гс к атомному радиусу металла гд/ . меньше 0,59. [c.75] Необходимо еще отмстить, что железо, марганец и хром образуют карбиды только первой группы тантал, ванадий, цирконий, ниобий и титан - только карбиды второй группы, а вольфрам и молибден могут образовывать карбиды обеих групп. [c.75] Содержание углерода в электролитическом никеле находится в пределах 0,005 - 0,15% С. При получении металлического никеля методом электролиза в качестве анода используют углеродсодержащий материал (графит, нефтяной кокс как наиболее чистый графитсодержащий материал). Кроме того, углерод применяют в качестве раскислителя на заключительной стадии при получении никеля. Общее количество комплексного раскислителя равно 0,18 -0,22% от массы расплава. При этом содержание элементов следующее 0,05 - 0,1% С 0,07 - 0,15% Si 0,05 - 0,2%Мп 0,05 - 0,1% Mg. [c.76] Углерод является необходимым элементом при термической обработке сплавов, содержащих тугоплавкие элементы. При взаимодействии с углеродом они образуют карбиды второй группы W , W2 , МоС, М02С, ТагС, V , Ti , Nb . [c.76] Карбиды титана, ниобия и тантала (Ti , Nb , ТаС, Тз2С) являются наиболее тугоплавкими составляющими и способствуют образованию дисперсных фаз. Таким образом, путем рационального режима термической обработки возможно значительно повысить жаропрочность свойств рабочих лопаток турбин авиационных двигателей. [c.76] Вернуться к основной статье