Титан ионное легирование

Ионное легирование меди и ее сплавов танталом, хромом и титаном (10 моль/см , энергия 20 кэВ), которые традиционными металлургическими методами нельзя ввести в медь, значительно уменьшает плотность критического тока пассивации в 0,01 М растворе сульфата натрия в широком интервале pH. Наибольшее влияние эти легирующие добавки оказывают в средах, в которых медь и ее сплавы склонны к пассивации. В средах, способствующих активному растворению меди, влияние легирующих добавок проявляется в меньшей степени. [c.135]

Выше обсуждалось влияние примесей внедрения на деформационные характеристики Ti. Для фрикционного взаимодействия нелегированного титана характерно адгезионное изнашивание с переносом на поверхность контртела предельно упрочненных фрагментов титана. Действуя как абразив, наросты пропахивают поверхность титана. При этом по существу происходит трение титана по титану. Для легированных различными ионами титановых сплавов характерен окислительный износ с развитием разрушения по механизму отслаивания. Электронно-графическое исследование поверхности трения имплантированного углеродом Ti показало наличие плотной пленки окислов [99]. Имея невысокую прочность, окислы титана выполняют роль твердой смазки в условиях фрикционного взаимодействия. [c.99]

Следовательно, легирование алюминиевого покрытия титаном и кремнием, способствующими появлению эффективных катодных присадок, позволяет получить покрытие на основе алюминия, которое характеризуется высокой коррозионной стойкостью в сероводородных средах, а также в присутствии ионов хлора. [c.94]

Примеси замещения, введенные в металлы и сплавы Fe— Сг — Ni в количестве до 5 ат. %, также могут оказать значительное влияние на сопротивляемость сплава радиационному распуханию. В работах Джонстона и др. [187, 203] приведены результаты исследования радиационного распухания сплава Fe — 15 Сг — 20 Ni, легированного молибденом, алюминием, титаном, цирконием, кремнием, после облучения ионами Ni" с энергией 5 МэВ и в реакторе. Некоторые из них графически представлены на рис. 104. Видно, что введение титана, ниобия, кремния и циркония приводит к уменьшению распухания, причем цирконий подавляет распухание наиболее эффективно. Данные о влиянии молибдена неоднозначны легирование сплава молибденом приводит к увеличению распухания в условиях ионного облучения и к уменьшению при облучении в реакторе. Совместное легирование сплава кремнием и титаном подавляет распухание более эффективно, чем легирование каждым элементом в отдельности. [c.176]

Для защиты металлов от питтинговой коррозии применяют электрохимические методы зашиты, ингибиторы коррозии, рационально легированные сплавы (хромоникелевые стали, легированные молибденом, кремнием). Наибольшую коррозионную стойкость в средах с большим содержанием иона хлора имеет титан. [c.40]

Этот опасный вид коррозии недостаточно известен, поэтому борьбе с ним не уделяется должного внимания. Точечная коррозия возникает в нержавеющих сталях при действии на них сред, содержащих ионы хлора или активный хлор. Особенно активно действуют хлорная известь, хлористый кальций и хлориды других металлов. Точечную коррозию нержавеющей стали могут вызвать также морская вода, раствор поваренной соли, древесные стружки и строительный мусор, разлагающиеся в воде. Коррозия обычно начинается в местах, где имеются царапины и другие дефекты поверхности металла. Часто точечная коррозия начинается в местах контакта нержавеющей и углеродистой сталей. Точечная коррозия быстрее развивается, если среда мало подвижна относительно поверхности металла, так как продукты коррозии ускоряют коррозионный процесс. Стали, легированные титаном, имеют пониженную стойкость к точечной коррозии, легированные молибденом — повышенную стойкость. [c.16]

Титаном легируют кварцевые стекла, применяемые в радиоэлектронике. В работе [186] показана возможность повышения термостабильности кварцевого стекла добавкой в него титана [7—8% (по массе)]. Отмечено, что эффективность легирования определяется не только количеством титана в стекле, но и степенью его восстановления (соотношением ионов трех- и четырехвалентного титаиа). Увеличение коицентрации трехвалентного титана улучшает термостабильность стекла. [c.132]

Имеются экспериментальные подтверждения положительного влияния на способность железа к пассивации ионного легирования титаном и кремнием. Ионная имплантация этих элементов при дозах легирования от 0,1 до 1 10 ион/см , энергии 500 кэВ и температуре подложки от 293 до 453 К обеспечивала максимальную концентращю имплантированного элемента на уровне 20 %. При таком содержании титана или кремния в поверхностно-легированном железе резко уменьшается плотность тока пассивации в 0,5 М растворе СН3СООН + СНзСООЫа при pH = 5,0 и температуре 298 К. С увеличением числа циклов вольтамперометрии уменьшается различие в электрохимическом поведении чистого железа и железа, поверхностно легированного этими элементами, а после 42 циклов это различие в их поведении практически отсутствует. [c.74]

Ионное легирование нержавеющей стали А181304 ионами молибдена и фосфора (Ю " моль/ом при энергии 20 кэВ) приводит к увеличению потенциала пробоя соответственно на 100 и 50 мВ в 0,1 М растворе ИаС1 [73]. Легирование нержавеющих сталей молибденом, фосфором, титаном и танталом значительно повыщает коррозионную стойкость вследствие замедления катодных реакций и улучшения условий пассивируемости поверхности стали. Эффект ионного легирования нержавеющих сталей танталом также выше, чем при легировании хромом. Стойкость нержавеющих сталей к коррозионному растре- [c.133]

При изменении дозы ионного легирования наблюдается изменение характера защитного действия легирующих добавок. Например, увеличение дозы легирующего палладия от 10 до 5-10 моль/см вызывает изменение фазового состава поверхности от образования соединений титана с палладием типа Т12Рс1 и ИРйг до формирования металлической пленки чистого палладия на титане, что способствует повышению противокоррозионных свойств поверхностного слоя. [c.135]

Дрейли и Разер 2, 8] объясняют наблюдаемые факты тем, что выделяющийся на поверхности раздела металл—оксид газообразный водород разрушает защитную оксидную пленку. Если алюминий контактирует с более электроотрицательным металлом либо легирован никелем или железом, то можно предполагать, что ионы Н+ разряжаются на катодных участках, а не на алюминии, и оксидная пленка остается неповрежденной. Однако полезное действие катодных участков можно также объяснить [91 анодной пассивацией или катодной защитой алюминия. Это влияние сходно с действием легирующих добавок платины и палладия (или контакта с ними) на нержавеющую сталь аналогичным образом эти металлы пассивируют также титан в кислотах (см. разд. 5.4). [c.344]

Сплавы, обладающие более устойчивой пассивностью, особенно в присутствии ионов хлора, например нержавеющие хромоникелевые стали аустенитного класса, легированные молибденом, например сталь марки Х18Н12МЗТ, а также титан и хром обладают высокой стойкостью к щелевой коррозии. Благодаря высокой стойкости хрома можно рекомендовать хромовые покрытия для защиты от щелевой коррозии. [c.207]

Сплавы, обладающие более устойчивой пассивностью, особенно в присутствии ионов хлора, например нержавеющие стали, легированные никелем и молибденом (Х18Н12МЗТ), а также высокохромистая сталь марки Х28 и особенно титан и хром, имеют более высокую стойкость против щелевой коррозии, чем нержавеющие стали марок Х17, Х18Н9. [c.14]

На протяжении нескольких лет (с 1971 по 1976 г.) упорядочение пор наблюдалось только в материалах, облученных нейтронами или ионами, но не при облучении их в высоковольтном электронном микроскопе. В связи с этим в обзорах и статьях по упорядочению пор, опубликованных по 1976 г., к особенностям развития упорядоченной структуры пор относят отсутствие упорядочения пор при облучении материалов в высоковольтном электронном микроскопе [158]. В 1976 г. Чаддертон и др. [156] сообщили о формировании ГЦК-решетки пор во флюорите кальция при облучении электронами с энергией 100 кэВ. Фишер и Уильямс [161] наблюдали пространственное упорядочение пор при облучении в высоковольтном микроскопе азотированной стали 20/25, легированной титаном. [c.162]

На рис. 105, 106 представлены результаты предварительной оценки сплава LSI, состав которого соответствует составу стали 316, но с повышенным содержанием кремния (около 1 вес. %) и титана (0,15 вес.%), а также с малыми добавками меди, вольфрама, ванадия и циркония (204]. Облучение проводилось ионами с энергией 4 МэВ. Перед облучением в образцы введен гелий в количестве 8 аррт. Видно, что сталь 316, легированная титаном, и сталь LSI распухают значительно меньше, чем нестабилизиро-ванная сталь 316. Причем, как и в предыдущем случае, совместное легирование титаном и кремнием подавляет распухание более эффективно. [c.176]

Титан и его оъчавы обладают очень высокой коррозионной стойкостью в морской воде, влажной морской и промышленной атмосфере. В этих средах скорость коррозии титановых сплавов не превышает 0,0001 мм/год. Несмотря на то, что титан относится к наиболее термодинамически неустойчивым металлам, его высокая коррозионная стойкость обусловлена защитными свойствами образующихся гидридных и оксидных пленок. Титановые сплавы устойчивы в окислительных средах даже в присутствии больших количеств хлор-ионов в большинстве органических сред. Исключение составляют серная, соляная, муравьиная, щавелевая, винная, лимонная, смесь ледяной уксусной кислоты с уксусным ангидридом. Технические титановые сплавы, легированные алюминием (до 6%), марганцем (1...2%), оловом широко используются в химическом машиностроении, пищевой промышленности. [c.158]

Одним из " наиболее перспективных приложений ионной имплантации металлов и сплавов является легирование титана и его сплавов. Отличаясь высокими удельными прочностными характеристиками, титановые сплавы склонны к схватыванию при контактном взаимодействии и имеют низкую износостойкость. Методом ионной имплантации удается значительно повысить фрикционные характеристики титановых сплавов. В отдельных случаях износостойкость возрастает на три порядка [193]. Априори невозможно назвать основной механизм, ответственный за повышение фрикционных характеристик, так как он зависит от состава сплава, типа ионов, параметров имплантации и условий трения. Следует отметить, что, обладая большим сродством к С, N, В, О, титан легко образует соответствующие высокопрочные соединения. Их точная идентификация в поверхностных слоях затруднена изоморфизмом кристаллических структур и возможностью образования оксииитридов, карбонитридов, ок-сикарбидов и т. д. [c.98]

Сплавы ниобия и тантала. Поскольку NbaOg — полупроводник п-типа с анионными вакансиями, можно было бы полагать, что добавка в ниобий более высоковалентного металла (в области параболического окисления) должна привести к снижению скорости окисления. Однако анализ изменения концентрации и подвижности анионных вакансий в NbgOs при легировании титаном, ванадием, хромом и алюминием показывает, что в связи с высокой концентрацией дефектов, отличающейся лишь на два порядка от концентрации свободных электронов в металлах, и возможным изменением подвижности при изменении их концентрации подход к жаростойкому легированию ниобия с позиции теории Вагнера неприменим. Априорный выбор добавок в данном случае затруднен. Важную роль играет размер иона легирующего элемента. При образовав НИИ однофазной окалины легирование ниобия металлами, образующими ионы меньшего, чем ион размера, [c.427]

С НИМИ. При последующем нагреве происходят сложные процессы диффузии элементов сплава из его внутренних слоев к поверхности через окисную пленку, а также диффузия кислорода через окисную пленку в сплав. При окислении многих металлов превалирует процесс диффузии ионов металла через окисную пленку, в результате чего последняя наращивается на основном металле. В некоторых случаях преобладает процесс диффузии кислорода через окисную пленку внутрь металла, например при окислении титана при высоких температурах. Диффузионные процессы зависят от строения пленки, во многих случаях рыхлой, с незаполненными узлами кристаллической структуры (вакансиями), градиента концентрации легирующих элементов, а также термодинамических условий, способствующих приближению системы к равновесию. С окисленной поверхности чистого металла в глубь него образуются слои окислов с постепенно уменьшающимся содержанием связанного кислорода (РегОз, Рез04, РеО в железе Т10г, Т120з, ТЮ в титане и т. д.). Окисление легированных сплавов происходит более сложным образом. [c.124]

Хромоникелевые аустенитные стали по сравнению с хромистыми обладают рядом преимуществ, например хорошей свариваемостью, меньшей склонностью к охрупчиванию при повышенных температурах. Однако и хромоникелевые стали склонны к межкристаллитной коррозии, что особенно опасно для сварных конструкций. Этот вид коррозии обнаруживается после нагрева и выдержки при 400—800° С. Сталь с 17—20% Сг и 8— 11% N1 обладает высокой стойкостью в окислительных средах. Легирование этой стали молибденом, медью, палладием повышает стойкость ее в серной кислоте. Сталь устойчива в растворах щелочей и в органических кислотах при невысокой температуре. Легирование титаном, ниобием, танталом — катоднообразующими элементами устраняет склонность стали к межкристаллитной коррозии. Это же достигается закалкой стали (при 1100—1200° С). В морской воде, почве и в слабокислых растворах при содержании в них ионов хлора у хромоникелевых сталей часто наблюдается точечная коррозия, распространяющаяся в глубину металла. Легирование молибденом препятствует развитию точечной коррозии, особенно в средах, содержа щих хлориды сталь становится более стойкой и в ряде других сред (органические кислоты, соляная и серная кислоты). Легирование одновременно медью (2%) и молибденом (2%) значительно повышает стойкость в серной кислоте при всех концентрациях и повышенных температурах, что особенно важно для химической промышленности. [c.53]

Другие способы улучшения функционирования оптических эхо-процессоров. Один из них связан с использованием фемтосекундных титан-сапфировых лазеров. Дело в том, что рабочая длина волны этих лазеров (780-800 нм) совпадает с длиной волны энергетического перехода Не(1)- Н4(1) ионов трёхвалентного тулия. Рекордная длительность таких импульсов достигает 5 фс и они уже давно используются в оптической эхо-спектроскопии [212] для исследования твердотельных образцов при комнатных температурах. Разумеется, в качестве носителей информации таких процессоров должны использоваться стеклянные матрицы (например, ZBLANP), легированные трёхвалентным тулием, поскольку кристаллы YAG Tm + имеют узкие спектральные линии и большая часть энергии широкополосного фемтосекундного лазера окажется незадействованной. [c.187]

Кипящая азотная кислота имеет тот недостаток, что у всех нержавеющих сталей она вызывает коррозию собственно зерен, особенно у сталей, легированных молибденом и титаном, подвергшихся значительной холодной обработке давлением. Повышение скорости коррозии вызывается также продуктами коррозии. При растворении стали в раствор переходит двухвалентный хром, который затем окисляется до шестивалентного. Со временем в растворе накапливаются ионы шестивалентного хрома, которые легко восстанавли- [c.182]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...