Стойкость химическая твердых растворов

Химическая стойкость однородных твердых растворов, состоя ших из двух компонентов, меняется с изменением концентрации сплава не плавно, а скачкообразно. Повышение коррозионной стой кости происходит при содержании более благородного компонента в количествах Vs, /s, /s, -, Vs атомных долей, т. е при 12,5, 25, 37,5 и т. д. атомных процентов. По достижении указанных концентраций скачкообразно возрастает потенциал сплава и резко уменьшается коррозия. Эта закономерность, установленная опытным путем, носит название правила n/s. Объясняется она особым расположением атомов благородного металла в кристаллической решетке сплава, позволяющим блокировать атомы менее благородного компонента. На фиг. 61 представлено изменение электродного потенциала сплавов Fe — Сг в зависимости от содержания хрома при действии слабой агрессивной среды атмосферы воздуха, слабых водных растворов кислот, хо. лодной азотной кислоты и др. При содержании в стали хрома, равном 11,7% весовых или 12,5% атомных, происходит резкое возрастание потенциала стали, который из отрицательного (— [c.107]

Необходимое содержание хрома в хромистых сталях определяется также агрессивностью среды. Так, в холодной разбавленной азотной кислоте хромистые стали с 13—15% Сг обладают достаточно высокой химической стойкостью, а в горячей кислоте они непригодны. В этих условиях пригодны стали, содержащие в твердом растворе не менее 23,7% масс. Сг, что соответствует второму порогу устойчивости. При третьем пороге устойчивости (около 35,87о масс. Сг) хромистые стали обладают достаточной [c.214]

Химическая стойкость медноникелевых сплавов обычно приближав ся к стойкости никеля при содержании никеля в твердом растворе не менее 50 ат. %. [c.257]

Мп вводится в деформируемые сплавы в количестве до 1,6%, а в литейные — до 1%. Мп с А1 дает ограниченные твердые растворы и химическое соединение Мп А1о, Мп улучшает антикоррозионную стойкость алюминиевых сплавов. [c.321]

Медь образует с никелем непрерывны ряд твердых растворов (фиг. 5). Она повышает химическую стойкость никеля. Сплавы никеля с медью превосходят по своей коррозионной стойкости медь и никель. [c.258]

Коррозионная стойкость подобных сталей обеспечивается прежде всего высоким содержанием хрома, который способствует иг переходу в пассивное состояние. Минимальное количество хрома,, необходимое для достижения пассивности, составляет 12% в а-или Y-твердом растворе железа. Однако в это количество нельзя включать хром, химически связанный в карбидах, нитридах и т.д. При введении других легирующих добавок, например никеля, молибдена, меди и др., достигается повышение технологических свойств стали, а также защитных свойств как в пассивном, так и в активном состоянии. [c.31]

Для повышения химической стойкости сплавов на железной основе в состав стали вводят преимущественно только такие легирующие элементы, которые образуют с железом твердые растворы и в то же время обладают высокой стойкостью в данной коррозионной среде. В частном случае, например, при разработке сталей, стойких к азотной кислоте, целесообразно введение в состав стали хрома, кремния или алюминия, поскольку каждый из этих элементов в отдельности обладает достаточно высокой стойкостью. Добавки молибдена в состав стали оказывают положительное влияние на повышение коррозионной стойкости в хлорсодержащих средах и органических кислотах (уксусной, муравьиной и др.) [4, 12, 19]. [c.59]

Химическая стойкость определяется по изменению массы, размеров и механических свойств образцов в ненапряженном состоянии и растрескиванию их в напряженно-деформированном состоянии после выдержки в течение определенного периода времени в жидких химических веществах, растворах твердых химических веществ, маслах, жидких горючих и других химически активных средах. Испытания производят цо ГОСТ 12020—72. [c.242]

Введение в твердый раствор никеля придает хромистым сталям более высокую химическую стойкость как за счет образования пассивной пленки оксида никеля, так и за счет перевода стали в более гомогенную (и, следовательно, в более коррозионностойкую) аустенитную структуру. [c.82]

В аморфных сплавах отсутствуют как дефекты кристаллического строения, так и дефекты, обусловленные протеканием диффузии атомов твердого раствора, которая подавляется при быстром охлаждении. Следовательно, аморфные сплавы не содержат и дефектов, вызывающих локальные колебания химического состава, т. е. они являются химически однородными однофазными твердыми растворами. Это способствует образованию однородной пассивирующей пленки и, в конечном счете, определяет их высокую коррозионную стойкость. [c.270]

В общем случае структура восстановленного слоя может быть гомогенной и композиционной. Гомогенные покрытия представляют собой однофазную систему. Это могут быть боридные фазы, полученные в результате химико-термической обработки, слои твердого раствора хрома, гальванически осажденного на восстанавливаемую поверхность, однородное керамическое или полимерное покрытие и т.д. Гомогенные покрытия находят широкое применение в ремонтном производстве. Их высокая однородность обусловливает высокую химическую стойкость. Ряд гомогенных покрытий, например напыленные керамические покрытия и диффузионные слои, обладают высокой твердостью и обеспечивают высокую износостойкость. [c.145]

Согласно псевдобинарной диаграмме состояния сплавов типа 18-8 при нагреве аустенитных швов стали типа 18-8 выше температур, соответствующих линии G—Е (см. рис. 3, а), вторичные карбиды растворяются и переходят в твердый раствор. Однородная аустенитная структура, полученная после закалки сварного шва, отличается высокой химической стойкостью и плохо травится. Чтобы улучшить травимость границ столбчатых кристаллов или зерен аустенита, необходимо вызвать появление избыточной фазы на этих границах. Поэтому все образцы после закалки были подвергнуты двухчасовому отпуску при 650° С, что дало возможность четко выявить микроструктуру аустенитных швов. [c.126]

В результате изучения стойкости аустенитных и аустенито-ферритных сталей в азотной кислоте выявилось, что режимы термической обработки и равномерность распределения хрома в стали оказывают большое влияние. Когда хром в аустенитной и ферритной фазах находится в твердом растворе и в одинаковых количествах, то стали обоих типов практически имеют одинаковую коррозионную стойкость в окислительных средах. При закалке с 1000—1100° С в воде в аустенитных и аустенитно-ферритных сталях хром остается в твердых растворах аустенита и феррита, поэтому эти стали, если они близки по своему химическому составу, обладают практически одинаковой коррозионной стойкостью. [c.573]

Введение в твердый раствор никеля придает хромистым сталям более высокую химическую стойкость как за счет образования пассивной пленки оксида никеля, так и за счет перевода стали в более гомогенную (и, следовательно, в более коррозионно-стойкую) аустенитную структуру. Наряду с повышением коррозионной стойкости никель способствует повышению пластичности, ударной вязкости, жаростойкости, а при использовании его в качестве основы вместо железа - и жаропрочности сплавов. В качестве аустенитообразующих элементов используют также азот, марганец, медь и кобальт. [c.154]

Термическая обработка изделий и аппаратов в химическом машиностроении проводится с целью 1) получения заданных механических свойств 2) снятия остаточных напряжений, вызванных пластической деформацией, сваркой и другими технологическими операциями, для повышения работоспособности и уменьшения опасности коррозионного растрескивания 3) устранения хрупких прослоек, образующихся при сварке 4) ликвидации склонности к межкристаллитной коррозии (МКК) 5) повышения общей коррозионной стойкости 6) получения заданной структуры (устранение дельта-феррита, сигма-фазы, получение однородного твердого раствора). [c.664]

Термическая и термохимическая обработки поверхности стали, а также гальванические покрытия стали другими металлами, применяемые для повышения износостойкости и коррозионной стойкости, а также для декоративных целей, изменяют физико-химические и механические свойства поверхности и относительно тонкого приповерхностного слоя стали. Этот слой изменяется, претерпевая фазовые превращения либо в связи с появлением твердых растворов, благодаря диффузии инородных элементов, либо в связи с появлением на поверхности химических соединений стали. При гальванопокрытиях поверхностный слой изделия образует уже новые металлы. Все эти процессы образования новых приповерхностных слоев сопровождаются возникновением остаточных напряжений, изменением механических свойств стали и его активности в физико-химических процессах. Хотя указанные виды обработки поверхности изменяют только тонкий приповерхностный слой стали, однако они значительно влияют на ее прочность в коррозионных средах. [c.149]

Явление коррозионного растрескивания латуней также связано с большим различием в химической стойкости атомов цинка и меди в твердом растворе металлического сплава. При наличии в латуни внутренних поверхностей, более богатых атомами цинка, например, но границам зерен, двойникам, плоскостям скольжения (что более вероятно при повышенном содержании цинка в сплаве) в условиях, обеспечивающих возможность протекания коррозии по этим поверхностям в глубину, развивается коррозионное растрескивание. Условия возможности проникновения коррозии [c.285]

По литературным данным [87] химическая стойкость двойных твердых растворов зависит от концентрации компонентов, входящих в твердый раствор. Если к компоненту А, устойчивому в данной среде, постепенно прибавлять неустойчивый в этих условиях компонент В, то коррозионная стойкость сплава будет меняться не постепенно, а скачкообразно. Именно, до достижения некоторой степени концентрации компонента В в сплаве коррозионная стойкость сплава равна коррозионной стойкости чистого металла А при другой какой-то концентрации металла Б в сплаве наступает резкий переход в коррозионной стойкости, и сплав приобретает коррозионную стойкость, соответствук>щую стойкости чистого компонента В. Чаще всего резкий переход коррозионной стойкости наблюдается при содержании 12,5 25 37,5 50 и т. д. атомных процентов более,благородного компонента в сплаве. Эту закономерность часто называют законом п/8 . Существование границ химического воздействия было установлено экспериментами для многих двойных сплавов, образующих между собой твердые растворы [50, 75], причем отмечалось, что положение границ устойчивости зависит как от сплава, так и от воздействующего на сплав реагента.. [c.54]

При легировании коррозионно-неустойчивого металла атомами металла устойчивого, в данной агрессивной среде, при условии, что оба компонента дают твердый раствор, и при отсутствии в сплаве заметной диффузии, полученный сплав приобретает химическую стойкость только при определенных соотношениях компонентов в сплаве. Эти определенные соотношения для таких двухкомпонентных твердых растворов вытекают нз так называемого правила границ устойчивости твердых расттюров, сформулированного Тамманом и выражающего зави-си.мость между концентрацией твердого раствора и его корро-эиотюи устойчивостью (так называемое правило п/8). [c.125]

Из жаростойких сплавов с высоким р довольно распространенными являются системы Си—N1—Zn—Мп. Медь образует е N1 непрерывный ряд твердых растворов (рис. 15.17). Си повышает химическую стойкость, прочность и электрические свойства сплавов. Мп с N1 образует значительную область твердых растворов, повышаетр сплавов. А1и Ш также значительно повышаютр сплавов. [c.284]

Си с А1 образует ограниченные твердые растворы и химическое соединение СнА12, обладающее высокой твердостью и хрупкостью. В сложных алюминиевых сплавах Си входит в состав тройных соединений. В деформируемых алюминиевых сплавах содержание Си не превышает 7%, а в литейных — 8%. Для таких сплавов Си — основной легирующий элемент, обеспечивающий высокие механические свойства после термической обработки однако Си ухудшает антикоррозионную стойкость алюминиевых сплавов. [c.321]

Анализ зависимости поляризуемости цинковьгх покрытий от содержания в них железа показывает влияние структурных составляющих сплавов. В однофазной области твердого раствора процесс коррозионного разрушения контролируется скоростями анодной и катодной реакций, и скорость коррозии составляет 0,05 г/(м ч). Наибольшая коррозионная стойкость приходится на область диаграммы железо — цинк, содержащей 8-17 % цинка, что связано, по-видимому, с появлением Г-фазы, являющейся химическим соединением на базе твердого раствора, стехиометрический состав которого соответствует формуле FesZnio- Наличие химического соединения вызьшает увеличение перенапряжения катодного процесса более значительное, чем для чистого цинка. Скорость коррозии сплава при содержании 8,5 % цинка составляет 0,02 г/ (м ч), а при 17,3 % - 0,01 г/ (м ч). Дальнейшее увеличение [c.55]

Микроструктура сплава A M. Сплав A M состоит из кристаллов химического соединения AlSb и двойной эвтектики а-твердый раствор магния и сурьмы в алюминии-Ь химическое соединение AlSb. По коррозионной стойкости равноценен сплаву АСС-6-5. [c.113]

Травитель 46а [2 г пикриновой кислоты 25 г NaOH 75 мл НаО]. Травитель 466 [2 г пикриновой кислоты 25 г КОН 75 мл НаО]. Травитель 46в [10 мл HNO3 10 мл HF 60 мл Н2О]. При рассмотрении макротравления уже была рассмотрена пригодность некоторых реактивов для микротравления. Кипящие растворы 46а и 466 придают окраску образцам соответственно в течение 3 и 10 мин. Реактив 46в окрашивает коррозионностойкий кремнистый сплав в литом состоянии с содержанием, % С 0,59 Si 14,5 Мп 0,24 Р 0,065. При этом удается выявить ликвацию кремния. Реактивы для микротравления позволяют выявлять ликвацию внутри твердого раствора и строение эвтектики. Особенно отчетливо, по данным Кербера, микроструктура ликвации выявляется травителями 46а и 466. Окраска указывает на увеличивающуюся от внутренних слоев к поверхности химическую стойкость твердого раствора. Путем циклического травления погружением в реактивы 46а и 46в, по данным Хурста и Релея [35], можно внутри металлической матрицы выявить границы вторичных зерен, которые ранее Васмуч [36] обнаружил только при электролитическом травлении. [c.121]

Высокая коррозионная стойкость хромистых сплавов обусловлена обраэоааннем пассивирующей пленки на поверхности изделий. При более сильных окисляющих реагентах пассивность наступает при меньшем содержании хрома и, наоборот, при химических реагентах пассивность наступает при большем содержании хрома. Пассивное состояние сплаву придает главным образом хром, находящийся в твердом растворе, поэтому введение углерода в сплав должно быть компенсировано соответствующим повышением содержания хрома. Минимальное содержание хрома в твердом растворе для сплава, не содержащего углерод, должно составлять 13—16% [61 ]. При определении необходимого количества хрома в железоуглеродистом сплаве принято считать, что на 1% С должно приходиться около 10% Сг. [c.226]

Для снижения возможности возникновения гальванических пар следует применять металлы высокой химической однородности и чистоты. Естественно, что вопрос выбора металла для выполнения конструкции решается с позиций экономической целесообразности. Для ответственных конструкций следует выбирать сплавы типа твердых растворов, какими являются аустенитные стали (1Х18Н9 и др.) или сплавы на никелевой основе (Х20Н80 и др.). Следует иметь в виду, что легирование стали с целью увеличения ее прочности или жаростойкости не всегда удовлетворяет одновременно повышению ее коррозионной стойкости. [c.31]

Медь, содержащаяся в сплаве, не оказывает отрицательного действия на его антикоррозионные свойства. В отливках, полученных методом литья под давлением, не образуется химического соединения СиА12, которое в других сплавах, являясь катодом по сравнению с анодными участками алюминиевого твердого раствора, приводит к его интенсивной коррозии. Медь имеет электроположительный потенциал и, находясь в твердом растворе алюминия, облагораживает его, что приводит к повышению коррозионной стойкости сплава. [c.88]

В аморфных сплавах железо — металлоид при термической обработке при 350°С метастабильные кристаллические фазы появляются только при очень длительном отжиге продолжительностью неоколько месяцев. При этом диаметр кристаллитов, выпадающих из пересыщенной исходной аморфной фазы, составляет 10 нм. Хотя средний химический - состав кристаллитов пересыщенного твердого раствора отвечает составу исходной аморфной фазы, но вследствие выделения кристаллической фазы коррозионная стойкость сплава снижается до уровня, близкого к уровню коррозионной стойкости на заключительной стадии кристаллизации, т. е. после высокотемпературной термической обработки [20]. [c.268]

Карбид кремния, кристаллизующийся в а (гексагональной) или (кубической) модификации, обычно получают путем химической реакции, путем спекания или путем горячего прессования последний процесс дает самый твердый и самый вязкий продукт Si . Керамический материал Si , по-видимому, обладает большей противоокислительной стойкостью, чем S13N4. Метод производства Si , программа по разработке и применению которого пользуется поддержкой со стороны вооруженных сил США, заключается в создании тонкого и равномерно заполненного кремнием углеродного каркаса, полученного из жидких полимерных растворов [41]. Этот материал намного прочнее, чем изделия из Si , полученные химическим путем или спеканием, и обладает примерно такой же прочностью, что и Si после горячего прессования. Путем карботермического восстановления оксидов кремния и алюминия в атмосфере азота был получен сплав SiN с АШ. Горячее прессование при 2000 °С приводит к образованию твердого раствора, а смесь фазы, обогащенной SiN, и фазы, обогащенной A1N, образуется путем термической обработки при более низкой температуре. [c.317]

Главная причина жизнеспособности суперсплавов в том, что они сохраняют выдающуюся прочность в интервале температур, при которых работают детали турбины. Их плотноупакованная решетка г.ц.к. обеспечивает длительную сохранность относительно высокого сопротивления активному растяжению, высокой длительной прочности, стойкости против ползучести и термомеханической усталости. Эти свойства длительно сохраняются вплоть до гомогологических температур значительно более высоких, чем у эквивалентных систем с решеткой о.ц.к. Свой вклад дают и такие характеристики решетки г.ц.к., как высокий модуль упругости, обилие систем скольжения, низкий коэффициент диффузии легирующих элементов. Для прочности сплавов чрезвычайно важна высокая растворимость легирующих элементов в аустенитной матрице, их физико-химические характеристики, обеспечивающие выделение в процессе старения таких интерметаллидных фаз, как у и у . Упрочнения можно достичь также за счет легирования твердого раствора, выделения карбидных фаз в процессе старения и использования их для управления границами зерен за счет направленной кристаллизации и соз- [c.31]

Мельхиор — сплав Си (основа) главным образом с Ni (5...30%). Например, Мельхиоры МН19 и МНЖМцЗО-0,8-1 — однофазные сплавы из а-твердого раствора серебристого цвета a =350...400 МПа. Они обладают высокой коррозионной и кавитационной стойкостью на воздухе и в воде, хорошей обрабатываемостцо. Из мельхиоров изготавливают конденсаторные трубы в морском судостроении, трубы термостатов, медицинский инструмент, детали точной механики, химической аппаратуры, монеты, изделия массового потребления. [c.211]

Фосфор, присутствуя в твердом растворе в феррите, делает последний хрупким (хладноломким), так как фосфор по кристаллической решетке, диаметру атомов и строению последних резко отличается от железа и вследствие этого очень сильно искажает решетку феррита. Сталь при повышенном содержании фосфора становится хрупкой и твердой, ударная вязкость ее резко снижается. Кроме того, фосфор сильно ликвирует и неравномерно распределяется. В силу сказанного, содержание фосфора в стали должно быть ниже 0,04%. Содержание фосфора в количестве до 0,1 % улучшает обрабатываемость автоматных (малоуглеродистых) сталей, способствуя образованию хрупкой стружки. Однако, если вытеснить фосфор из твердого раствора в феррите, например, присадкой меди, то он образует химическое соединение FejP, которое присутствует в структуре стали в виде мельчайших твердых частичек в вязком феррите, образуя особый эвтектоид. В такой структурной форме фосфор является полезным элементом, повышая механические свойства стали и стойкость ее в отношении сопротивления коррозии. [c.139]

Причина этого, по-видимому, состоит в следующем. Установлено, что кремний способствует развитию химической микронеоднородности твердого раствора причем эта микронеоднородность отличается высокой стойкостью она сохраняется даже после гомогенизации. Можно полагать, что химическая микронеоднород- [c.59]

Углерод отрицательно влияет на стойкость сталей против ПК. Отрицательное его действие реализуется как при нахождении в твердом растворе (закаленное состояние сталей), так и в виде карбидов и карбонитридов — первичных (например, Ti N, Nb N и т. п.) и вторичных (выделившихся при отпуске). Даже при относительной химической устойчивости наличие карбидов увеличивает степень гетерогенности стали. Выделение карбидов при отпуске также может сопровождаться обеднением хромом и молибденом смежных участков твердого раствора и ослаблением их стойкости против ПК. [c.81]

Литейные оловянные бронзы. Марки и химический состав приведен в табл. 19.24. Структура литых бронз, содержаш,их менее 8 % Sn, представлена а-твердым раствором с переменной концентрацией олова из-за сильно развитой дендритной ликвации. При содержании более 8 % Sn в структуре сплава появляется эвтектоид (а + 5), где 5 — кристаллы соединения usiSn , что вызывает снижение пластичности бронз. Однако включения твердого эвтектоида (а + 5) обеспечивает высокую стойкость бронз против исстирания и высокие антифрикционные свойства. [c.751]

Таким образсш, неоднородность стали по химическому составу в пределах микрообъемов и загрязненность инородными включениями отрицательно влияют на ее эрозионную стойкость. В этом отношении существующие представления о твердом растворе, как [c.176]

Свинец в сравнении с другими металлами обладает малой химической активностью и высокой коррозионной стойкостью. К недостаткам свинцовых оболочек, выполняемых из свинца при общем количестве примесей до 0,1%, в первую очередь следует отнести низкие механическую прочность, вибростойкость и сопротивление ползучести. Для повышения вибросюйкости оболочек наиболее эффективным средством является применение не технически чистого свинца, а его сплавов. Введение в состав свинца легирующих элементов сурьмы, олова, калмия, теллура, мышьяка и др., образующих различные химические соединения и твердые растворы, существенно улучшает механические свойства свинца. Легирующие присадки, как правило, располагаясь по границам зерен свинца, препятствуют tix росту и тем самым повышают вибростойкость оболочки. Химический состав сплавов свинца дан в табл. 5.11, а механические свойства и область применения некоторых марок свинца и его сплавов приведены в табл. 5.12. [c.292]

Ч-42 кгс/мм ) с порошком меди, уложенным у зазора, может быть обеспечена при нахлестке 2 мм и режиме пайки 970° С, 25 мин или 990° С, 15 мин с порошком Си + 5% Ni при той же нахлестке необходимо повышение температуры пайки. Сопротивление срезу образцов из хромоникелевой стали, паянных по режиму 1010° С, 10 мин, составляет 38 кгс/мм. При добавке никеля к порошку меди отмечается значительный разброс данных механической прочности, что, вероятно, обусловлено большей химической стойкостью окислов никеля и более высокой температурой плавления твердого раствора Си—Ni, чем меди. Высокое сопротивление срезу получено на соединениях из стали 12Х18Н9Т, паянных смесью] порошков Си + 10% Ni по режиму 1010—1030° С, 15 мин Т(,р = 45-н48 кгс/мм . [c.171]

Ниобий и тантал имеют одинаковые параметры решетки, весьма близкие ионные и атомные радиусы, не подвержены полиморфным превращениям и при сплавлении друг с другом образуют непрерывный ряд гомогенных твердых растворов [55—58]. С увеличением содержаияя тантала коррозионная стойкость сплавов ниобий — тантал повышается, приближаясь к стойкости чистого тантала [49]. Сплавы этой системы с успехом могут заменить чистый тантал во многих химических производствах и в значительной мере снизить его расход. Использованию этих сплавов способствуют и их хорошие механические и технологические свойства, а также отсутствие склонности к межкристаллитной коррозии и коррозии под напряжением. Они хорошо свариваются аргоно-дуговой сваркой. Экспериментально также установлено, что сплавы ниобий—тантал могут применяться в нагартованном состоянии, так как скорость коррозии их в зависимости от степени деформации изменяется незначительно, а именно на 0,01—0,02 мм год [59]. Указанное свидетельствует о том, что увеличение плотности дислокаций в решетке, повышающее уровень внутренних напряжений в результате деформации [60], сопровождающееся изменением структуры от полиэдрической до волокнистой, не оказывает существенного влияния на изменение химической стойкости сплавов ниобий — тантал. Результаты исследования микроструктур указывают, что ни коррозионная [c.85]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...