Силициды ниобия

Обработка данных рентгенофазового анализа показала, что на ранних стадиях обжига (1450—1500 °С), в интервале температур, при которых наплавляемые покрытия обладают максимумом жаростойкости, в качестве первичных продуктов реакции получаются силициды ниобия и молибдена, диборид ниобия, двойной борид ниобия и хрома и другие. [c.151]

Свойства силицидов ниобия, тантала, молибдена и вольфрама [16, 42 — 45, 48, 50, S -, 65, 66, 67, 105] [c.229]

Поскольку механизмы окисления высших силицидов ниобия и тантала с одной стороны, молибдена и вольфрама — с другой, как было показано выше, отличны друг от друга, принципы защитного действия и жаростойкие свойства соответствующих покрытий также различаются. [c.244]

Пропитка слоев силицида расплавов 5п—А1 (покрытия первого типа) приводит к их гомогенизации, в особенности в процессе окисления, вследствие способности расплава 8п—А1 переносить частички разрушенного силицида (рис. 114) эта способность н лежит в основе эффекта самозалечивания данного типа покрытий. Покрытия второго типа состоят из плотного внутреннего слоя легированного силицида ниобия и пористого наружного силицидного слоя, пропитанного расплавом 5п—А1. Такая структура должна быть эффективной в условиях статических и циклических испытаний на жаростойкость. [c.299]

Силициды ниобия при нагревании сильно окисляются с образованием легко отделяющейся окалины. [c.117]

Остальные слои по химическому составу электролита не отвечают какому-либо силициду ниобия содержание кремния в них постепенно уменьшается. Последний слой, содержащий нерастворимый дисилицид ниобия, контактирует с основным сплавом. Наиболее вероятно предположить, что растворимая часть слоев силицированного сплава [3—8] состоит из высокодисперсного дисилицида ниобия и твердого раствора кремния в ниобии количество последнего по глубине слоя постепенно увеличивается. [c.76]

Силициды титана могут успешно применяться для защиты графита, ниобия и других материалов. Испытания силицидов титана (толщиной 200 мкм) показали, что на ниобии средняя их жаростойкость при 1450° С составляет 70 ч, на графите—800 ч. Весьма перспективно применение силицидов титана для покрытия сталей. [c.41]

Такие металлы, как титан, тантал, молибден, цирконий,, ниобий и другие, а также ряд нитридов, карбидов, силицидов тугоплавких металлов нашли применение в некоторых отраслях промышленности. Эти металлы и их сплавы обладают ценными физическими и химическими свойствами и значительной коррозионной устойчивостью в сильноагрессивных средах, которая в некоторых случаях превосходит устойчивость нержавеющих сталей, платины, золота и серебра. [c.149]

Соединения тугоплавких металлов наряду с высокой температурой плавления и твердостью обладают коррозионной устойчивостью во многих агрессивных средах. В качестве коррози-онно-устойчивых материалов и покрытий используются соединения титана, тантала, ниобия, а также карбиды, силициды, бориды и нитриды. Карбид титана устойчив в концентрированной соляной кислоте, а карбиды бора и кремния отличаются высокой коррозионной устойчивостью во многих средах. [c.185]

Бориды металлов IV, V, VI групп периодической системы обладают меньшей упругостью паров по сравнению с силицидами и нитридами этих металлов, за исключением борида хрома, у которого скорость испарения выше, чем у других боридов. Низкая летучесть борида ниобия позволяет применять его в качестве нагревательных элементов электропечей. [c.416]

Жаростойкий твердый компонент может быть выбран из следующих веществ или их смесей карбидов вольфрама, кремния, ванадия, титана, бора, хрома и молибдена нитридов -кремния, бора и титана боридов хрома, вольфрама, молибдена, тантала и ванадия силицидов бора, молибдена, ниобия. [c.49]

Высокая чистота потребовалась в последнее время не только для металлов. Для применения в области высоких температур широко используют в настоящее время силициды, карбиды, бориды таких металлов, как тантал, вольфрам, ниобий и др. Так, в литературе указывается, что для изготовления различного рода изделий, например подшипников, работающих при высоких температурах, для производства режущего инструмента и деталей, работающих на износ, применяют борид титана высокой чистоты. [c.526]

Покрытия этого типа являются одним из основных видов защитных покрытий для тугоплавких металлов и сплавов. Их разработке уделяется все большее внимание. Наиболее полно современные достижения в этой области рассмотрены в обзорных работах [10, 72, 73, 332, 333]. Самыми перспективными типами диффузионных комплексных покрытий для тугоплавких металлов являются покрытия на основе модифицированных алюминидов и силицидов, причем современные исследователи стремятся разрабатывать не универсальные покрытия, а предназначенные для конкретных промышленных марок сплавов и определенных условий эксплуатации. Наиболее полно разработаны и исследованы защитные покрытия для сплавов ниобия и молибдена и в меньшей степени для сплавов тантала и вольфрама. [c.292]

Прирост доли испаряющейся составляющей покрытия при переходе от первого слоя ко второму и третьему является следствием увеличения площади контакта наплавляемого образца и внешней среды из-за возрастания открытой пористости и шероховатости его поверхности, а также до некоторой степени следствием испарения хрома и кремния, не связанных в интерме-таллиды ниобия и хрома и силицидов ниобия — продуктов взаимодействия хрома и кремния с подложкой. [c.150]

Система вольфрам — кремний. Согласно [64] V5Si3 имеет тетрагональную стр ктуру (пространственная группа Dih ). Структура VSi2, наиболее стойкая к окислению в рассматриваемой системе, аналогична структуре MoSi2- Основные свойства силицидов ниобия, тантала, молибдена и вольфрама приведены в табл. 4. [c.228]

Исследованию окисления высших силицидов ниобия, тантала, молибдена и вольфрама посвящено значительное число работ. Механизм окисления дисилииидов ниобия и тантала отличен от такового для дисилицидов молибдена и вольфрама. Это различие вызвано тем обстоятельство-м, чтО высшие окислы молибдена и вольф рама обладают высокой упругостью пара при повышенных температурах. Этот фактор влияет на состав фаз, образующихся при окислении указанных веществ. [c.230]

В некоторых случаях раздельная активация процесса может быть достигнута и при использовании общего активатора. Так, описан способ совместного насыщения ниобия и его сплавов кремнием и хромом при температуре 1120° С в течение 6 ч из смеси их порошков при использовании в качестве активатора NH4 I. При этом на первой стадии идет преимущественное насыщение хромом, а затем кремнием. Такая очередность процесса обусловлена, очевидно, тем, что в начальной стадии образуются только галогениды хрома, поскольку хлорируемость его окисла значительно выше, чем SiO., [100]. Таким образом, одностадийное насыщение позволяет получить структуру слоя, состоящего из Nb r и легированного хромом силицида ниобия, которая обычно достигается при проведении последовательного процесса хромо-силицирования [6]. [c.97]

Первый тип покрытий состоит из пористого силицида ниобия, легированного или нелегировапного танталом, хромом или обоими элементами, поры которого пропитаны расплавом 5п—А1. Слой силицида пропитывается во время его образования в ванне с расплавом 5п—А1, находящимся в равновесии с кремнием. Покрытия второго типа обычно состоят из слоя легированных силицидов, предварительно нанесенного пульверизацией с последующим отжигом и затем пропитанного сплавом 5п—А1. Оптимальными условиями обработки в расплаве 90 5п—10А1 в первом случае была температура 900° С и выдержка 4 ч, во втором 900° С и 1 ч. В работе [337] рассмотрены различные технологические варианты получения покрытий обоих типов и их влияние на структуру и свойства защитных слоев в процессе формирования и окисления в различных условиях испытаний. [c.299]

Комплексные покрытия на основе тугоплавких соединений могут быть также получены путем предварительного нанесения покрытия из тугоплавкого переходного металла любым другим путем (например, электролитическим, из газовой фазы и т. п.) и затем диффузионного насыщения этого покрытия неметаллом. Таким способом в работе [19] были получены на ниобии и тантале покрытия, состоящие из наружного слоя MoSij и внутренних слоев — силицидов ниобия и тантала. Процесс получения таких покрытий состоял из нанесения на поверхность ниобия и тантала слоя МоОд, восстановления этого слоя водородом до чистого молибдена и последующего силицирования в газовой среде, содержащей SI I4+H2. Покрытия этого типа обладали более высокими защитными свойствами по сравнению с покрытиями, полученными при непосредственном силицировании ниобия и тантала. [c.37]

В процессе насыщения ниобия и его сплавов кремнием образуется покрытие сложного состава. Рентгеноструктурным и металлографическим анализом установлено наличие двух слоев в покрытии. Внешний широкий светлый слой (рис. 1) представляет собой дисилицид ниобия с гексагональной решеткой (а=4.788 А, с=6.58 А). Микротвердость этого слоя, измеренная на ПМТ-3 при нагрузке 50 г, составляет 1080 кг/мм . Внутренний тонкий слой, почти не изменяющий свою толщину со временем силицирования, представляет собой низший силицид ниобия (NbgSlg). Изменение продолжительности насыщения ниобия кремнием не приводит к изменению микроструктуры или фазового состава. Как показал рентгеноструктурный анализ, после насыщения сплавов ниобия кремнием на их поверхности находится дисилицид ниобия. На рис. 2—4 показана зависимость квадрата удельного привеса от времени насыщения для различных температур. Как видно из графиков, точки хорошо укладываются на прямые, что говорит о параболической зависимости насыщения ниобия и его сплавов кремнием от времени. Следовательно, определяющей скорость роста слоев является диффузия. Из рис. 2—4 видно, что все легирующие добавки (кроме Re) увеличивают скорость силицирования ниобия, причем 5- и 10-процентное содержание вольфрама в сплаве одинаково влияет на увеличение скорости силицирования. Это относится и к снлаву, содержащему 0.4 и 0.55% лантана. У сплавов, содержащих 2 и 5% рения, скорость силицирования практически такая же, как и у чистого ниобия. Наибольш ая скорость силицирования наблюдается у снлава, содержащего 2.17% Pd. [c.69]

Установлено [68], что силициды ванадия YSig и VsSig обладают большей стойкостью против окисления, чем силицид ниобия NbSig. Хорошей стойкостью против окисления обладает также и (0,5% V + 0,5% Nb) SI2. [c.137]

Влияние церия на микроструктуру еилицидного покрытия при изучении на оптическом микроскопе МИМ-8 не обнаруживается. Что касается алюминидного покрытия, то на шлифах четко видно измельчение зерен алюминида ниобия и уменьшение столбчатого характера их. Изменение микротвердости силицидов и алюминидов под влиянием р. з. э. не установлено. [c.45]

Используемый для индентора синтетический сапфир имеет микротвердость 27 ООО МН/м при нагрузке 0,5 Н. Испытания силицидов молибдена и ниобия, имеюш,их микротвердость соответственно 8900 и 11 ОООМН/м при нагрузке 0,5 Н, показали, что данные о величине микротвердости, измеренной сапфировым индентором, не отличаются от данных, полученных при контрольных испытаниях алмазным индентором. [c.54]

Покрытия из металлов п сплавов используют в качестве антикоррозионных (хром, никель, нихром), жаростойких (ниобий, мо либден), жароэрозионностойких (вольфрам). Хромоникелевые само-флюсующиеся сплавы обладают износостойкостью, эрозионной и коррозионной стойкостью, стойкостью к окислению при высокой температуре. Оксиды (оксид алминия, оксид хрома, диоксиды циркония или титана) применяют как теплозащитные покрытия, обладающие высокой жаро- и коррозионной стойкостью, твердостью. Бориды различных металлов имеют высокую твердость и хорошую жаростойкость, силициды — высокую термо- и жаростойкость. Карбиды металлов в большинстве случаев характеризуются высокой твердостью, износо- и жаростойкостью нитриды титана, циркония, гафния — высокой твердостью, износо- и термостойкостью, устойчивостью к коррозии. [c.139]

Наряду с газовой металлизацией и электрометаллизацией в промыщленности начинают применять плазменное напыление материалов со специальными свойствами на металлы, керамику, пластмассы, стекло, дерево и т. п. По технологическим возможностям этот способ превосходит применяемые способы нанесения покрытий. При этом способе расплавление и распыление тугоплавких материалов осуществляется с помощью высокотемпературной плазменной струи. При плазменном напылении в качестве материала покрытий используются окиси алюминия, вольфрам, молибден, ниобий, интерметаллоиды, силициды, всевозможные карбиды, бориды и др. В соответствии со свойствами наносимых покрытий может быть обеспечена требуемая жаропрочность, сопротивление олислению, износоустойчивость при высоких температурах и в различных средах. [c.327]

Химико-термические методы упрочнения поверхности для повышения износостойкости за счет увеличения поверхностной твердости (цементация, азотирование, цианирование, борирование и др. процессы) весьма эффективны для повышения сопротивления абразивному изнашиванию. Для улучшения противозадирных свойств создаются (посредством сульфиди-рования, сульфо-цианирования, селенирования, азотирования) тонкие поверхностные слои, обогащенные химическими соединениями, предотвращающими схватывание и задир при трении.. Большой эффект получается при использовании метода карбонитрации. Широко применяются электрохимические методы нанесения покрытий А1, РЬ, Sn, Ag, Au и др. При восстановлении деталей (в ремонте) используется электролитическое хромирование, никелирование, железнение и др. Значительная часть технологических задач, связанных с необходимостью повышения износостойкости, коррозионной стойкости, жаропрочности, восстановительного ремонта и др. решается при использовании методов металлизации напылением, включающих газоплазменную металлизацию, электродуговую, плазменную, высокочастотную индукционную металлизацию и детонационное напыление покрытий - наносятся металлы и сплавы, оксиды, карбиды, бориды, стекло, фосфор, органические материалы. Плазменное напыление используют для нанесения тугоплавких покрытий окиси алюминия, вольфрама, молибдена, ниобия, интерметаллидов, силицидов, карбидов, боридов и др. Детонационное напыление имеет преимущество в связи с незначительным нагревом покрываемой детали и распыляемых частиц. В последнее время активно развиваются методы нанесения износостойких покрытий в вакууме катодное распыление, термическое напыление, ионное осаждение. В зависимости от реакционной способности газовой среды методы напыления [c.199]

Бориды, силициды и интерметаллические соединения [23, 39, 77, 85, 86, 108, 1501. Бориды ниобия, из которых только моноборид плавится без разложения, неустойчивы на воздухе при температурах 1100—1200 . Большое электрическое сопротивление, хорошая отражательная способность и низкая летучесть борндов ниобия позволяют применять их в качестве нагревателей печей сопротивления и индукционных печей, а также для теплоизоляционных экранов. Эти соединения имеют сравнительно высокую твердость при повышенных температурах, в связи с чем они являются хорошими высокотемпературными абразивными материалами. [c.453]

Наиболее часто для изготовления термоэлектродов используется графит в паре либо с такими металлами, как вольфрам или рений, либо с графитом, легированным бором. Для окислительных сред тер-мсэлектроды изготовляются из силицидов таких переходных металлов, как молибден, вольфрам, рений. В процессе окислительного нагрева силицидов на поверхности образуется стеклообразная пленка двуокиси кремния, защищающая изделие от дальнейшего окисления и разрушения. Для измерения температур расплавленных сталей и чугу-нов эффективно используются термоэлектроды из боридов циркония и хрома. При измерении температуры среды, в которой возможны выделения углерода и, следовательно, карбндизация элементов термопары, в качестве термоэлектродов используются карбиды титана, циркония, ниобия, тантала, гафния. В окислительных средах они не стойки. [c.289]

Дисилициды молибдена и вольфрама и, в меньшей степени,, ниобия и тантала нашли широкое применение в качестве защитных жаростойких покрытий и обеспечили надежную работу деталей, изготовленных из этих материалов, в условиях воздействия повышенных температур и окислительных сред. Можно без преувеличения сказать, что подавляющее большинство разработанных к настояще.му времени жаростойких покрытий на тугонлавких металлах содержит в качестве основного компонента высший силицид соответствующего металла. [c.226]

Нагрев титана, ниобия в натриевосиликатном расплаве состава 36%НазО, 64% 5Юа сопровождается образованием силицидов [c.124]

Для защиты ниобия и жаропрочных его сплавов от окисления и насыщения газами при нагревании до 800° С на воздухе в течение 300 ч и при 1450° С в течение 10 ч можно применять покрытие типа Сг—Л1—81, наносимое напылением. Для более длительной работы при нагревании до 1500° С перспективны покрытия из легированных бором, хромом и алюминием силицидов молибдена или ниобия из высокожаростойких сплавов на основе ниобия (КЬ—Та—Ш—2г), наносимые напылением с помощью плазменной горелки. [c.163]

Из других классов бескислородных тугоплавких соединений наиболее полно изучено окисление силицидов большой четверки тугоплавких металлов — ниобия, тантала, молибдена и вольфрама. Окисление других силицидов, а также алюминидов и бериллидов пока изучено менее полно. [c.66]

При вакуумном силицировании ниобия покрытие обычно состоит из двух слоев — наружного из дисилицида ниобия и внутреннего из низшего силицида N55813 [20, с. 68]. Микроструктура и фазовый состав диффузионного слоя практически не зависят от времени насыщения, а кинетика его образования и роста подчиняется параболической зависимости. [c.231]

Одно из весьма распространенных защитных покрытий для тугоплавких металлов и сплавов, прежде всего на основе ниобия и тантала — покрытие, наносимое из расплавов 8п—А1, содержащих от 5 до 50% (по массе) А1. В зависимости от состава сплава и материала основы выбирают временный и температурный режим обработки. Обзор способов повыщения жаростойкости тугоплавких металлов (ЫЬ, Та, Мо н и ) и их сплавов с помощью 5п—А1 покрытий сделан в работе [336]. Основную защитную функцию выполняет алюминидное покрытие, а олово, по мнению автора работы [336], играет роль мягкого напряженного барьера между окислом, образующимся на поверхности, и интерметаллндом, облегчая доставку алюминия к местам повреждения покрытия и обеспечивая тем самым быстрое залечивание этих повреждений. Именно в способности самозалечивания и состоит одно из основных преимуществ 5п—А1 покрытий перед другими. Свойства покрытий улучщают легированием сплава такими элементами, как Т1, Сг, Мо, 51. В этом случае обычно образуются композиционные покрытия на основе силицидов и алюминидов. [c.298]

Предложены новые технологические варианты на сплавах ниобия и тантала Сг——51 покрытий. Вначале сплавы подвергают титанированию или хромотитанированию известными способами, а затем силицированию в одну или две стадии в кипящем слое дисилицидов молибдена, вольфрама, чистого кремния или их смесей. В том же патенте предложен способ нанесения и состав Сг—И—51 покрытия для ниобиевых сплавов. Покрытие наносят трехстадийным диффузионным насыщением в порошковых смесях при отжиге в вакууме 10 мм рт. ст. На первой стадии проводят титанирование при 1200° С в течение 16 ч, затем — хромотитанирование при 1280° С в течение 16—24 ч и, наконец, силицирование при 1170° С в течение 16 ч. Первые две стадии обработки обеспечивают получение промежуточного Сг—N5—Т1 слоя сложного состава, который остается практически неизменным после выдержки в течение 50 ч при 1350° С и служит как бы барьером для наружного покрытия на основе силицида (N5, Т1, Сг) 512-Для повышения сопротивления покрытия термическому удару, эрозионному износу, ползучести к основным порошкам на всех стадиях процесса добавляют порошки В, А1, Ре, Со, N1, Р1. [c.309]

В патенте предложены комбинированные электрохимические покрытия на никелевой основе для защиты ниобия от высокотемпературного окисления. Способ нанесения покрытий состоит в следующем. После пескоструйной обработки или шлифовки и последующей промывки в НС1 (1 1) ниобий погружают в горячую ванну Уатта (в качестве катода) и никелируют по режиму плотность тока 2,3—11 а/дм , pH = 2-н5, время выдержки 0,5—4 ч, анод— никель. Для осаждения и однородного равномерного покрытия катод вращается со скоростью 4—6 об1мин, а электролит перемешивается при помощи барботажа аргоном или сжатым воздухом кроме того, рекомендуется применение реверсивного тока. В качестве дисперсного вещества в электролит добавляют смесь из очень тонких порошков хрома, силицида хрома, боридов никеля и железа в соотношении, ч. (по массе) 5 5 5 3. Концентрация порошков в ванне составляет 200 г/л. После осаждения покрытия нужной толщины изделия извлекают из ванны, промывают, сушат и подвергают термообработке при 900—1000°С в течение 5 мин. Покрытие содержит в среднем 15—20% (объемн.) дисперсных включений, но это содержание может быть увеличено повышением концентрации порошков в ванне, уменьшением размера частиц, увеличением плотности тока и снижением величины pH. Испытания покрытия на окисление в потоке воздуха при 1370° С показали, что оно отличается 20-кратным увеличением сопротивления коррозии по сравнению с незащищенным ниобием. [c.384]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...