Железо свойства оксидов

Направление реакции зависит от концентрации кислорода в газовой фазе (окислительное и науглероживающее пламя), температуры взаимодействия и свойств оксида. При сварке сталей основное взаимодействие газовой фазы происходит с железом, т.е. образование его оксидов или восстановление. Элементы, имеющие большее сродство к кислороду, чем железо (А1, Si, Мп, Сг и т.д.) могут интенсивно окисляться тогда, когда реакций окисления железа не проходит. Они легко окисляются не только в чистом виде, но и находясь в виде легирующих добавок, причем чем их содержание выше, тем окисление интенсивнее. Окисление таких элементов, как А1, Ti, Mg, Si и некоторых других вообще исключить не удается и для уменьшения их угара следует помимо регулирования состава газовой смеси использовать флюсы. [c.84]

Оксид легирующего элемента должен удовлетворять условию сплошности, т.е. отношение объемов оксида и металла должно быть больше единицы > 1. В табл. 3.6 приведены обобщающие данные по некоторым свойствам оксидов хрома, алюминия и кремния. Эти элементы являются основными добавками для повышения жаростойкости железа. Как показывают данные таблицы это условие для вышеназванных элементов выполняется. [c.61]

Некоторые свойства оксидов элементов, повышающих жаростойкость железа [c.62]

К этой группе материалов относятся ферриты. Они представляют собой магнитную керамику, получаемую спеканием оксида железа с оксидами других металлов. Характерная особенность свойств ферритов — высокое, как у полупроводников, удельное электрическое сопротивление (10 - 10 Ом м). Вследствие низкой (в 10 - 10 раз меньшей, чем [c.542]

Из соединений железа с кислородом наибольшее влияние на свойства стали оказывает оксид железа РеО, так как только он растворяется в железе. Растворимость оксида железа в стали зависит главным образом от содержания углерода и температуры металла. С увеличением содержа- [c.101]

Третий этап (завершающий) — раскисление стали — заключается в восстановлении оксида железа, растворенного в жидком металле. При плавке повышение содержания кислорода в металле необходимо для окисления примесей, но в готовой стали кислород — вредная примесь, так как понижает механические свойства стали, особенно при высоких температурах. Сталь раскисляют двумя способами осаждающим и диффузионным. [c.31]

Следовательно, так как при pH =4ч-10 коррозия ограничена скоростью диффузии кислорода через слой оксида, небольшие изменения состава стали, термическая и механическая обработка ее не повлекут за собой изменений коррозионных свойств металла, пока диффузионно-барьерный слой остается неизменным. Скорость реакции определяют концентрация кислорода, температура или скорость перемешивания воды. Это важно, так как pH почти всех природных вод находится в пределах 4—10. Значит, любое железо, погруженное в пресную или морскую воду, будь то низко-или высокоуглеродистая сталь, низколегированная сталь, содержащая, например, 1—2 % Ni, Мп, Мо и т. д., ковкое железо, чугун, холоднокатаная малоуглеродистая сталь, будет иметь практически одинаковую скорость коррозии. Этот вывод подтверждается большим количеством лабораторных и промышленных данных для разнообразных типов железа и стали 111]. Некоторые из них приведены в табл. 6.1. Эти данные опровергают распространенное мнение, что ковкое железо, например, является более коррозионностойким, чем сталь. [c.107]

Немаловажное значение для напряженного состояния окалины имеет и существование нескольких фаз оксидов внутри оксидной пленки. Так, например, при росте многослойной оксидной пленки на железе и наличии разделяющих друг друга поверхностей различных фаз разные механизмы роста оксидных слоев и их механические свойства способствуют повреждению сцеплений окалины с металлом. [c.59]

Стекло металлические покрытия. Обязательным условием синтеза покрытий состава стекло—никель, стекло— нихром, стекло—феррохром является умеренное окисление металлических частиц в процессе обжига и хорошее их смачивание стекло-расплавом. Роль окислителя при обжиге в воздушной среде выполняет кислород воздуха. При обжиге в защитной среде (аргон) донором кислорода служат компоненты стекла — оксиды металлов (железа, марганца и др.) переменной валентности. Металлические частицы улучшают термомеханические свойства покрытий [6—7]. [c.79]

ЦНИИТМАШ проведены исследования хромомарганцевой стали с содержанием 0,1% С, 14% Сг, 14% Мп и 3,0% 1, а также ряда сталей с переменным содержанием марганца (до 20%) и содержанием хрома на уровне 12—14%. Лучшая коррозионная стойкость выявлена у стали с содержанием марганца 8—12%. Когда марганца менее 8% или более 12%, пленка состоит из оксидов хрома и железа или марганца, которые в контакте с пентоксидом ванадия, образуя легкоплавкие эвтектики, резко снижают жаростойкие свойства сталей. [c.247]

Для изучения защитных свойств покрытий и их набухания в воде применяли емкостный метод. Исследования проводили при частоте 1000 Гц, предполагая, что при этой частоте полностью исключается поляризация электрода. На рис. 6.9 показано, как меняется емкость стального электрода, покрытого пленкой из канифольно-масляного лака, наполненного оксидом железа (II). Для однослойного покрытия при испытании в искусственной морской воде рост емкости отмечается через несколько суток, для двухслойного — через 30, а трехслойного — через 70 сут. [c.114]

С точки зрения термодинамики можно ожидать, что с течением времени и при условии достаточного подвода металла наиболее устойчивая оксидная фаза вытеснит все другие оксиды над ней. Когда этот устойчивый оксид покроет всю поверхность сплава, будет достигнуто стационарное состояние окисления. Поведение этого оксида в зависимости от активности кислорода и компонентов сплава принято описывать с помощью изотермических диаграмм устойчивости [70]. Если устойчивый оксид продолжает медленно расти (т. е. является защитным), то очевидно, что он делает сплав более стойким к окислению, чем быстрорастущий оксид. Это соображение всегда учитывается при разработке сплавов, обладающих высокой стойкостью к окислению. Пример такой окалины (АЬОз) показан на рис. 8. При высоких температурах -защитные свойства пленки, определяемые коэффициентом диффузии кислорода в оксиде, наиболее высоки в случае АЬОз далее следует СггОз, а затем оксиды никеля и железа [71—74]. [c.21]

Для придания фрикционным материалам необходимых фрикционно-из-носных свойств в качестве активных наполнителей широко применяют оксиды различных металлов цинка, алюминия, хрома, свинца, железа (III) и др. [c.170]

Кремний и алюминий вводят обычно совместно или раздельно для повышения окалиностойкости хромистых сталей. На поверхности детали образуется очень прочная пленка сложного оксида железа, хрома, кремния и алюминия, отличающаяся хорошими защитными свойствами. [c.103]

Из числа оксидов железа по строению кристаллической решетки и по теплофизическим свойствам магнетит в наибольшей степени близок к железу. Известно, что магнетит образуется НЗ стали и при обычной эксплуатации котлов с конден-сатным питанием. Как показали рентгеноструктурные анализы, доля участия магнетита в составе окис-ной пленки на стали тем больше, чем выше температура (давление в котле). При температуре 300°С н выше магнетит является практически единственной составляющей [c.88]

Гидразин-гидрат, вводимый в раствор для создания более благоприятных условий растворения оксидов железа, не оказывает существенного влияния на защитные свойства бензотриазола. В этом случае ингибитор также обеспечивает снижение общих весовых потерь сплава и предотвращает омеднение образцов. [c.123]

Влияние кремния и марганца. Содержание кремния в углеродистой, хорошо раскисленной стали в качестве примеси обычно не превышает 0,37 %, а марганца — 0,8 %. Кремний и марганец переходят в сталь в процессе ее раскисления при выплавке. Они раскисляют сталь, т. е., соединяясь с кислородом закиси железа FeO, в виде оксидов переходят в шлак. Эти процессы раскисления улучшают свойства стали. Кремний, дегазируя металл, повышает плотность слитка. [c.132]

В состав неорганических стекол входят стеклообразующие оксиды кремния, бора, фосфора, германия, мышьяка, образующие структурную сетку и модифицирующие оксиды натрия, калия, лития, кальция, магния, бария, изменяющие физико-химические свойства стекломассы. Кроме того, в состав стекла вводят оксиды алюминия, железа, свинца, титана, бериллия и др., которые самостоятельно не образуют структурный каркас, но могут частично замещать стеклообразующие оксиды и этим сообщать стеклу нужные технические характеристики. В связи с этим промышленные стекла являются сложными многокомпонентными системами. [c.508]

Желе о. Растворимость кислорода в железе даже при сравнительно высоких температурах не превышает 0,03 %, что указывает на возможность его эффективного упрочнения оксидами. Порошковую смесь железа с добавкой оксида алюминия получают термическим разложением солей с последующим селективным восстановлением в водороде. Максимум прочностных свойств при 20 °С приходится на материал с [c.175]

Физико-химические способы применяют преимущественно для изготовления совершенных нитевидных кристаллов высокой прочности. Среди этой группы способов основным является получение усов восстановлением различного рода соединений металлов. В качестве исходных материалов используют галогениды, сульфиды и оксиды, восстанавливаемые газообразным или твердым восстановителем. Тонкие нитевидные кристаллы растут при определенных условиях восстановления (температура, парциальное давление восстанавливаемого соединения, свойства восстановителя и др.), причем большинство кристаллов при оптимальных условиях процесса получаются гладкими и прямыми, диаметр их 1 - 20 мкм. Так, температура восстановления галогенидов составляет для меди 650 °С, железа 730-760 °С, никеля 740 "С, марганца 940 С, кобальта 750 °С. Повышение температуры восстановления сверх оптимальной приводит сначала к возникновению пластинчатых образований, а затем к росту крупных, хорошо развитых кристаллов, тогда как усы не образуются. [c.182]

Как известно, при окислении железа образуются различные оксиды, отличающиеся по составу и защитным свойствам. Оксиды со структурой вюстита (FeO) обладают меньшим защитным действием при газовой коррозии, чем другие оксиды железа со структурой шпинели (Рез04, [c.63]

Осаждающее раскисление осуществляют введением в жидкую сталь растворимых раскислителей (ферромарганца, ферросилиция, алюминия), содержащих элементы (Мп, Si, А1 и др.), которые в данных условиях обладают большим сродством к кислороду, чем <слезо. В результате раскисления восстанавливается железо и образуются оксиды МпО, SiOi, Al.,0 , и другие, которые имеют меньшую плотность, чем сталь, и удаляются в шлак. Однако часть их может остаться в стали, что понижает ее свойства. [c.31]

Система железо — кислород. Железо может проявлять в своих соединениях степень окисления от -(-6 до +2. Оксид РеОз, образованный ковалентными полярными связями, обладает кислотными свойствами, неустойчив и при сварке образоваться не может. Оксид Ге Оз — соединение со смешанными связями, ам-фотерное — образует соли (ферриты). В природе РегОз встречается в виде железной руды — гематита, или если он гидратирован, то в виде (РезОз-НгО), бурого железняка или гетита. [c.320]

Материалы на основе фенолформальдегидных полимеров (ФФП). Фенолформальдегидные полимеры широко применяют при создании актифрикционных полимерных материалов ввиду их повышенной термической и химической стойкости и износостойкости. Для улучшения триботехнических свойств в ФФП вводят специальные наполнители (графит, свинец, M0S2, оксиды алюминия и меди, кремний, порошки алюминия, железа и меди, а также базальтовые, стеклянные и углеродные волокна, технический углерод, асбест, различные волокна), что позволяет получить самосмазывающиеся материалы с низкими коэффициентом трения без смазки (0,04-0,06) и интенсивностью изнашивания (10 -10 " ) для подшипников скольжения, уплотнений, направляющих, работающих при повышенных температурах. Известны самосмазывающиеся материалы на основе ФФП следующих марок АТМ-1, AMT-IE, Вилан-9Б, Синтек-2, АМАН-24. [c.37]

В технических электроязоляционных материалах, помимо потерь от сквозной электропроводности и потерь от замедленной поляризации, возникают диэлектрические потери, которые сильно влияют на электрические свойства диэлектриков. Эти потери вызываются наличием изолированных друг от друга посторонних проводящих или гюлуироводящих включений углерода, оксидов железа они значительны даже при малом содержании таких примесей в электроизоляционном материале. [c.45]

Тальк — хорошо известный минерал, обладающий способностью благодаря его чрезвычайной мягкости легко размалываться в порошок. Стеатитовая керамшса обычно изготовляется обжигом массы, составляемой из талькового порошка с некоторыми добавками Возможно также изготовлять детали из талькового камня путем его непосредственной механической обработки (которая проста ввиду мягкости материала) с последующим обжигом. Специальные сорта стеатита с особо малым содержанием примесей оксидов железа, предназначенные для высокочастотной изоляции, имеют малый tg fi (до 2-10 ) и хорошие механические свойства. Преимуществом стеатитовой керамики является также малая усадка при обжиге, позволяющая получать изде тия сравнительно точных размеров. К тому же он lie нуждается в глазуровке (благодаря плотной структуре) и может сравнительно легко дополнительно обрабатываться шлифовкой. Стеатит широко используется [c.172]

Хорошие защитные свойства имеет сплав железа с никелем. При взаимодействии оксидов железа с NiO образуется шпинель, чему соответствует стехиометрический состав NiFe04, а нестехио-метрический состав имеет формулу ЫьРез а 04. Здесь, в начальной стадии коррозии происходит, в основном, окисление железа, приводя к постепенному обогащению никелем границы раздела между сплавом и оксидом и тем самым подавляя образование FeO, а также усиливая возникновение шпинели. [c.66]

Исследования проводились с углями из шести географических районов США. Для расширения диапазона исследований в некоторых опытах состав углей скорректирован добавлением соединений щелочных металлов (натрий п калий) и карбонатов кальция либо магния. Также был использован обогащенный уголь. Основные свойства углей приведены в табл. 2.5. Угли отличаются друг от друга преимущественно по составу золы. Из щелочных металлов количество KjO в золе меняется от 1,02 до 4,04 % (количество NajO в золе меняется от 0,86 до 0,24%). Количества оксида кальция и магния относительно малы. Содержание в золе SOa колеблется от 0,38 до 19,41 % и, по-видимому, связано с СаО и MgO. Нельзя не отметить присутствия незначительного количества хлора и высокое содержание железа. [c.78]

Известно, что оксидом железа, который может существовать термодинамически равновесно непосредственно на поверхности углеродистой стали и обладать оптимальными защитными свойствами, является магнетит. Он относится к классу шпинелей и в результате соответствия параметров кристаллических -решеток хорошо сцепляется со сталью. Пространственная структура зародыша элементарной ячейки магнетита РезО представляет собой шестиатомное кольцо, пять атомов которого лежат в одной плоскости, шестой (атом кислорода) — в плоскости, перпендикулярной плоскости основного кольца. Соотношение концентраций двух- и трехвалентного железа в классическом магнетите составляет 1 2. Известно, что вторым оксидом, обладающим достаточно хорошими защитными свойствами, является маггемит. Однако при низких температурах оксид трехвалентного железа не может существовать термодинамически равновесно непосредственно на по-нерхности стали. [c.48]

Установлено ингибиторное действие 200—300 мг/кг гидразина на процесс кислородной коррозии стали вследствие образования защитной пленки магнетита. При температурах ниже 230°С продуктом восстановления оксидов и гидроксидов железа является в основном Ре(ОН)г, который постепенно превращается в магнетит Рбз04. При температурах выше 230°С образование магнетита на поверхности металла происходит непосредственно в виде плотного слоя, что приводит к значительно более прочному сцеплению оксида с металлом и увеличению защитных свойств пленки. [c.77]

Черный железооксидный пигмент. Синтетический черный железооксидный пигмент, по химическому составу представляющий собой оксид Рез04, отличается от природного магнетита более высокими пигментными свойствами — насыщенным синевато-черным цветом, высокими укрывистостью и красящей способностью, свето- и атмосферостойкостью обладает ферромагнитными свойствами, сильно зависящими от условий его получения. Плотность пигмента 4730 кг/м маслоемкость— 28 г/100 г пигмента средний размер частиц 0,25— 0,5 мкм. Растворяется в слабых кислотах, некоторых органических кислотах, но с трудом поддается воздействию концентрированной азотной кислоты не растворяется в аммиаке. При прокаливании с доступом воздуха легко окисляется, переходя в красный оксид железа [21]. [c.64]

Кислород — ухудшает пластические свойства стали как в холодном, так и в горячем состоянии. Он может растворяться в стали в очень небольших количествах. В плохо раскисленной стали кислород образует включения закиси железа. Взаимодействуя с марганцем или кремнием, он образует оксид марганца МпО, диоксид кремния SiOa или силикат марганца (МпО)2-(ЗЮ2)з- Оксиды имеют меньшую плотность, чем железо, всплывают при застывании слитка и переходят в шлак. Не успевшие всплыть до перехода металла в твердое состояние оксиды образуют неметаллические включения, которые вызывают подобно сере красноломкость стали. Очень твердые частицы оксидов марганца, кремния и алюминия ухудшают обрабатываемость резанием, вызывая быстрое затупление режущего инструмента. Крупные неметаллические включения могут привести к снижению прочности детали, особенно при наличии концентраторов напряжений. [c.95]

В ФРГ подробно разбирается химическая очистка фтористоводородной кислотой, применяемой как в виде солей, добавляемых для ускорения процесса растворения отложений, так и самостоятельно. Обсуждается химизм и кинетика растворения железоокисных отложений во фторосодержащпх кислотах. Наблюдаемая большая скорость растворения оксидов железа в растворах плавиковой кислоты связывается с комплексообразующими свойствами фторидов. Преимущества использования плавиковой кислоты заключаются в воз-мол<ности применения ее в виде холодных или слабонагретых растворов при незначительных скоростях движения раствора в прямоточных котлах и в отсутствие циркуляции для барабанных котлов. К недостаткам плавиковой кислоты относят растворение ею только железоокисных отложений и ограниченность сброса фторидов. [c.12]

Осложняется промывка и при одновременном присутствии железоокисных и медноокисных отложений примерно в равных соотношениях. Комплексонаты меди о бразу-ются быстрее, чем комплексонаты железа. В дальнейшем, поскольку железо образует более прочные, чем медь, комплексы, оно может вытеснять медь из комплексонатов, а при наличии железа медь может восстанавливаться из оксидов до металлической меди и выпадать на поверхностях труб. Поэтому в таких случаях также приходится проводить два этапа отмывки первый этап — при значениях pH, близких к нейтральному (6,5—7,0), для удаления меди из отложений, используя свойство меди о.бразовывать достаточно прочные комплексы в довольно широком диапазоне pH, и второй этап — при пониженных значениях pH для удаления железа (рН=3,5 -4,5). [c.117]

При использовании этого метода цементации следует иметь в виду, что снижение содержания углерода в слое с 1,2—1,3 до 0,8 % происходит только за счет углерода, растворенного в аустените. Снижение в аустените концентрации углерода и легирующих элементов (в результате образования карбидов) приводит к уменьшению закаливаемости и прокаливаемости цементованного слоя и в итоге к ухудшению механических свойств обрабатываемого изделия. В процессе газовой цементации в эндотермической атмосфере в сталь может диффундировать кислород. Это приводит к окислению, например, Сг, Мп, 31 и других элементов поверхностного слоя стали х = 20-т 30 мкм), обладающих большим химическим сродством к кислороду по сравнению с железом. Окисление легирующих элементов ( внутреннее окисление ) снижает устойчивость аустенита, и при последующей закалке в цементованном слое образуются трооститная сетка и оксиды, что понижает его твердость и предел выносливости стали. [c.236]

Часто для повышения износостойкости железографитовые подшипники подвергают оксидированию, т.е. обработке водяным паром при 500 - 600 С в течение 1 ч на поверхности частиц железа образуются его оксиды по реакции 3Fe + 4HjO = = Рез04 + 4Н2. Обработка паром значительно повышает коррозионную стойкость и твердость железографитового материала, а также и некоторые другие механические свойства, в том числе модуль упругости и предел текучести. Это позволяет использовать оксидированные детали для работы при повышенных температурах, во влажной атмосфере, при резких колебаниях температуры и т.п. Отметим, что сопротивление разрыву и сжатию при обработке паром несколько снижается. [c.46]

Поскольку упрочнение в армированных волокнами системах зависит главным образом от свойств волокон (матрица действует только как среда для передачи напряжения), такие системы по своим высокотемпературным характеристикам должны превосходить системы, упрочненные дисперсными частицами. В качестве армируюш,их используют собственно волокна, усы или проволоку из железа, стали, вольфрама, никеля, молибдена, титана и других металлов, графита, оксидов алюминия, бериллия или кремния, карбидов, нитридов, боридов и других соединений тугоплавких металлов. [c.181]

Для улучшения прессуемости необходимое количество порошка железа смешивают со стеротексом (0,3 - 0,5 %) и прессуют при давлении 300 - 700 МПа. Заготовки укладывают в лодочки из окалиностойкой стали и для более равномерного нагрева и изоляции друг от друга пересыпают оксидом алюминия (корраксом). Спекают заготовки в восстановительной атмосфере (например, в водороде с точкой росы не хуже-40 °С) при 1100- 1250°С и изотермической выдержке 1 -4ч в зависимости от размера изделий охлаждают спеченные заготовки в холодильнике печи в токе восстановительного газа. В ряде случаев для повышения магнитных свойств после охлаждения и очистки от засыпки заготовки подвергают повторному прессованию (допрессовыванию) при давлении 800 - 1000 МПа и продолжительному спеканию-отжигу (до 20 ч) при 1300 °С. [c.208]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...