Титан взаимодействие с азотом

При взаимодействии с азотом на поверхности металлов и сплавов протекает активная адсорбция при этом скорость диффузии азота тем выше, чем больше сродство входящих в состав сплава элементов с азотом. Наибольшим сродством к азоту обладают титан и алюминий, значительно меньшим — хром, марганец, молибден, железо и кобальт. [c.84]

При сварке титан взаимодействует с кислородом и азотом. Поэтому электродуговая сварка титана должна производиться в среде защитных газов. Обычно применяется вакуумная или аргонно-дуговая сварка. Сварной шов имеет 90% устойчивости относительно основного металла. При температурах выше 500°С поверхностный слой титана становится проницаемым для кислорода, поэтому титан необходимо эксплуатировать при температурах, не превышающих 350°С. [c.150]

При аргонодуговой сварке в специальную сварочную горелку подается аргон, струя которого непрерывно истекает из сопла горелки, оттесняя воздух и защищая электрод, дугу и сварочную ванну от взаимодействия с азотом и кислородом воздуха. Благодаря этому становится возможной сварка практически всех металлов и сплавов, в том числе таких химически активных, как титан, алюминий, магний, бериллий, цирконий и их сплавов. [c.331]

Хромомарганцевые стали, содержащие азот, нельзя легировать титаном или ниобием для защиты от МКК. Оба элемента в первую очередь будут взаимодействовать с азотом, образуя нитриды. В этих сталях для повышения стойкости против МКК уменьшают содержание углерода до 0,03 %. [c.481]

В последние годы быстро расширяется применение титана в раз личных областях техники. Некоторые из сплавов титана (АТ-3 АТ-4, АТ-6, Т5-Т) относятся к числу коррозионностойких мате риалов. Однако титан нестоек в горячих кислотах и щелочах интенсивно окисляется и взаимодействует с азотом при- нагрева НИИ в воздухе. Поэтому ведутся поиски средств защиты титана В частности, эффективным способом защиты титана является эма лирование. [c.309]

Сталь является, несомненно, самой распространенной металлической подложкой. Обычный (литейный) и ковкий чугуны также покрывают методом горячего погружения. Довольно широко используется покрытие меди оловом. Для отдельных специальных целей могут покрываться этим методом и такие металлы, как титан и молибден (например, алюминием с целью исключения их окисления или взаимодействия с азотом из воздуха). [c.358]

Тугоплавкие металлы (титан, ванадий, хром и др.) имеют высокую химическую активность в расплавленном состоянии. Они активно взаимодействуют с кислородом,азотом, водородом и углеродом. Поэтому плавку этих металлов и их сплавов ведут в вакууме или в среде защитных газов. [c.173]

Титановые сплавы хорошо поддаются горячей пластической деформации (в интервале 800 —1000°С), которая является основным методом изготовления полуфабрикатов. Отливка титановых сплавов крайне затруднительна, так как титан в расплавленном состоянии поглощает кислород, азот и водород и взаимодействует с формовочными материалами. [c.188]

В обычной атмосфере титан стоек по отношению к окислению до 400 - 500°С при более высоких температурах он проявляет большую реакционную способность к взаимодействию с кислородом, азотом и водородом. Можно значительно увеличить жаростойкость титана путем его легирования хромом и особенно алюминием и кремнием. [c.78]

Заметное взаимодействие с кислородом начинается при температурах выше 600° С, а с азотом— выше 700° С. Растворимость водорода в титане является обратимой, и водород можно почти полностью удалить отжигом в вакууме, что невозможно в случае кислорода и азота. Примеси этих газов ухудшают механические свойства титана. [c.357]

Как уже отмечалось выше, присутствие азота в сталях, стабилизированных титаном или ниобием, может ухудшать их стойкость против МКК. Связывая титан и ниобий в малорастворимые нитриды, азот тем самым выводит эти элементы из взаимодействия с углеродом, что требует введения избыточного количества титана или ниобия. Количество связанного в нитриды титана определяется соотношением Ti/N = 3,3, а ниобия — Nb/N 6,64. [c.55]

Заметное взаимодействие титана с кислородом воздуха начинается при температурах выше 600° С, с азотом — выше 700° С. При окислении титана, кроме обычной окалины, образуется хрупкий поверхностный слой, представляющий твердый раствор кислорода в титане. [c.171]

При высоких температурах титан активно взаимодействует с воздухом — азот и кислород растворяются в поверхностных слоях, что приводит к снижению пластичности. Время нагрева должно быть минимальным. В восстановительной атмосфере пламенных печей возможно интенсивное наводороживание, поэтому атмосфера должна быть окислительной. [c.236]

Широкое применение новых конструкционных материалов на основе тугоплавких и высокоактивных металлов (титан, цирконий, молибден, вольфрам и др.) потребовало создания способа их обработки источником тепла с высокой плотностью энергии в условиях защиты от взаимодействия с газами воздуха (кислород, азот). Наиболее полно этим условиям отвечает электронно-лучевая технология. [c.244]

Исследования показывают, что разбавление кислорода воздухом уменьшает скорости окисления и азот также взаимодействует с железом и нержавеющими сталями и жаропрочными сплавами при высоких температурах и тем больше, чем выше температура. Однако скорость взаимодействия азота в атмосфере воздуха значительно меньше, чем кислорода. Сплавы, содержащие хром, алюминий, титан, бериллий, при высоких температурах способны образовывать нитриды при 500 С и выше, что, как известно, широко используется при азотировании изделий. [c.665]

Азот в высоколегированных жаропрочных сталях вреден тем, что, взаимодействуя с хромом, титаном и алюминием, образует тугоплавкие нитриды или карбонитриды, часто в виде [c.504]

Титан энергично взаимодействует с кислородом, азотом и водородом, это свойство обычно считают отрицательной особенностью титана, так как поглощение титаном этих газов приводит к значительному ухудшению его механических свойств. Представляло интерес исследовать влияние насыщения газами поверхностного слоя титана на его коррозионные свойства. На фиг. 1 видно, что насыщение поверхности титана азотом, водородом и кислородом значительно улучшает его коррозионные свойства. Наиболее высокой стойкостью обладают нитридные и гидридные слои, которые обеспечивают стойкость титана почти до 100% концентрации серной кислоты. Окисные слои оказываются устойчивыми только до 70% концентрации кислоты. Особый интерес представляет высокая устойчивость азотированных слоев, так как азотирование является одновременно и одним из методов поверхностного упрочнения титана, [c.153]

В процессе плавки необходимо исключить взаимодействие расплавленного металла с кислородом и азотом Титан относится к числу тех немногих металлов, которые при высоких температурах горят в азоте. Взаимодействие расплавленного титана с азотом протекает настолько бурно и с таким большим выделением тепла, что по внешним признакам полностью совпадает с горением металлов в кислороде. Титановая губка начинает гореть в кислороде при температурах выше 500° С, при этом развивается такое большое количество тепла, что она плавится. С кислородом воздуха губка начинает бурно взаимодействовать при температурах выше 1200—1300° С. [c.372]

Титан, отличающийся слабой химической активностью при низких температурах, при достаточно высоких температурах активно взаимодействует с большинством веществ, особенно с газами кислородом, азотом, водородом, окисью углерода, двуокисью углерода, водяным паром, аммиаком и многими другими веществами. [c.380]

Поглощение титаном азота в общих чертах аналогично поглощению кислорода. Однако скорость поглощения азота значительно меньше. Взаимодействие титана с азотом идет настолько слабо, что до температур 825—850° С на поверхности титана не обнаруживается даже следов нитридной пленки. Выше 850° С наблюдается потускнение поверхности, вызванное образованием на поверхности титана тонкой нитридной пленки. [c.381]

Важнейшим химическим свойством титана является его превосходная коррозионная стойкость в различных условиях. Как и в случае нержавеющей стали или алюминия, эту особенность титана можно объяснить образованием на его поверхности пассивирующей окисной пленки, благодаря чему титан устойчив против воздегктвня большинства окислительных сред. Окиспая пленка обладает защитными свойствами только при умеренном нагреве, поскольку при температурах до 249° титан окисляется очень медленно, а при дальнейшем повышении температуры скорость его окисления возрастает. Кроме того, титан взаимодействует с азотом, но при несколько более высокой температуре, чем с кислородом. [c.764]

Большей равномерности распределения упрочняющих дисперсных частиц и уменьшения их размера можно достичь, используя для получения дисперсноупрочненных катализаторов метод внутреннего азотирования. Для этого использовали спеченные образцы состава (Ni—l5Mo) Ti, полученные мундштучным прессованием. Азотирование осуществляли в газостате, в атмосфере азота, при давлении 150 МПа и температуре 1250 К в течение одного часа. В процессе азотирования титан, первоначально находившийся в твердом растворе на основе никеля, взаимодействует с азотом, образуя дисперсные частицы TiN. Молибден при этом, из-за невысокой термодинамической устойчивости нитрида молибдена, остается в у-твердом растворе, сохраняя упрочненный легированный твердый раствор на основе никеля. [c.442]

И установлено, что в этом интервале температур кинетика азотиро-вания подчиняется параболическому закону. Отмечается, что при температуре 700° С ниобий и тантал поглощают азот быстрее, чем цирконий, и медленнее, чем титан, и сделан вывод о необходимости тщательной очистки азота от кислорода и водорода, так как ниобий взаимодействует с азотом намного медленнее, чем с кислородом и водородом. [c.164]

При нагреве выше температуры 550 °С титан энергично взаимодействует с азотом, образуя нитриды и раствор внедрения, в результате также повышается твердость и снижается пластичность титана. Поверхностный слой титана, насыщенный азотом и кислородом, имеет высокую твердость и носит название альфиро-ванного слоя. Попадание частиц этого слоя в сварной шов снижает пластичность металла, в связи с чем перед сваркой его следует полностью удалять. [c.333]

При сварке титан взаимодействует с кислородом и азотом и поэтому дуговая сварка титана должна проводиться в среде защитных газов применяется аргоно-дуговая сварка или вакуумная. Прочность сварного соединения составляет 90% от прочности основного металла. При температуре выше 500°С поверхностный слой титана становится проницаемым для кисло-родэ титан рекомендуется применять для температур не выше 350Х. [c.23]

Большинство пар свариваемых разнородных металлов или сплавов различается температурой плавления, плотностью, температурными коэффициентами линейного расширения, типом решетки и ее параметрами. Тугоплавкие и химически активные титан, ниобий, тантал, молибден при нагреве активно взаимодействуют с азотом и кислородом (при температуре выше 873 К), что ухудшает их свойства. Эти металлы и их сплавы, а также стали необходимо сваривать в вакууме не менее 6,7-10" Па, Медь (бескислородную), ниобий и молибден следует отжигать непосредственно перед сваркой в водороде при 873, 1673 и 1173 К в течение 30, 20 и 10 мин соответственно, а никель НП1 и сплав 29НК при 1123 и 1073 К в течение 15 и 30 мин. [c.140]

Коррозия в атмосфере азота. При нагревании в воздушной атмосфере большинство металлов и сплавов сильно окисляются, тогда как взаимодействие их с азотом протекает слабо. Исключение составляют сплавы, содержащие нитридообразующие элементы хром, алюминий, титан, бериллий и др. Известно, что низколегированные хромом и алюминием стали при температуре 500 С образуют нитриды, обладающие высокой твердостью. Процесс образования нитридов на металлической поверхности называется азотированием . [c.83]

Металлический титан в виде тонкой стружки может гореть на воздухе или в атмосфере азота при достаточно сильном местном подогреве (например, при обработке тупым режущим инструментом). Известны случаи загорания массивных титановых заготовок и слитков в нагревательных печах, причиной чего обычно является присутствие железной окалины на поду печи, что вызывает возникновение сильно экзотермической реакции восстановления железа. Окисел титана хорошо растворяется в жидком титане и поэтому не может предохранить расплавленный металл от бурного взаимодействия с кислородом воздуха в отличие, например, от алюминия, для которого защитное действие окисной пленки сохраняется и после расплавления металла. Эта особенность химического взаимодействия титана с кислородом требует применения вакуума или атмосферы нейтрального газа при плавке титана, а также ограничивает применение титана в средах, богатых кислородом, из-за опасности самозагорания. [c.171]

С азотом литий вступает во взаимодействие уже при низких температурах (ниже температуры плавления), особенно в присутствии влаги. LisN вызывает сильную коррозию конструкционных материалов. В то же время азот, содержащий 7—14% кислорода и 3,5% водорода, с литием не реагирует. Растворимость LigN показана на рис. 9.2. LigN — соединение весьма прочное, восстанавливается цирконием, титаном. Литий взаимодействует с водородом, образуя гидрид, который легко диссоциирует. Поэтому над свободной поверхностью лития, содержащего в растворе LiH, всегда существует свободный водород. Давление диссоциации водорода в зависимости от температуры и содержания LiH в Li показано на рис. 9.3. [c.128]

Попытки восстановить двуокись титана углеродом и получить достаточно ковкий металл оказались безуспешными. При использовании в качестве восстановителя кальция или натрия в опытном порядке удалось получить металл, обладающий некоторой пластичностью в нагретом состоянии. Наиболее подходящим восстановителем двуокиси является кальций однако он сравнительно дорог и должен быть свободен от азота (так как азот взаимодействует с титаном). Недостаточная чистота металла, получающегося в результате кальциетермии, препятствует промышлениому внедрению этого метода. [c.761]

Большинство ниобиевых сплавов (табл. 19.5) отличается хорошей деформируемостью, свариваемостью и неплохой прочностью. На сегодняшний день упрочняющее легирование ниобия осуществляется простым упрочнением твердого раствора тугоплавкими элементами с высокими модулями упругости и дисперсного упрочнения карбидами типа МеС. Для образования твердых растворов замещейия, отличающихся повышенным сопротивлением ползучести, чаще всего вводят вольфрам, молибден и тантал. Элементы с высокой реакционной способностью, цирконий и гафний, взаимодействуя с углеродом и азотом, образуют очень мелкие выделения, еще более повышающие сопро1ивление ползучести. Алюминий и титан повышают стойкость основного металла против окисления однако они понижают температуру плавления и поэтому отрицательно сказываются на прочности. Сплавы выплавляют электроннолучевым способом или в вакуумной печи с двумя расходуемыми электродами и с последующей обработкой давлением. Литейные ниобиевые сплавы не известны. [c.310]

Тугоплавкие металлы (титан, ванадий, хром и др.) имеют высокую химическую активность в расплавленном состоянии. Они активно взаимодействуют с кислородом, азотом, водородом и углеродом. Поэтому плавку этих металлов и их сплавов ведут в вакууме или в среде защитньгх газов. Для изготовления отливок наибольшее распространение получили титановые сплавы. [c.210]

При комнатной температуре поверхность титана растворяет кислород, образуется его твердый раствор в а-титане. Возникает слой насыщенного раствора, который предохраняет титан от дальнейшего окисления. Этот слой называют альфированным. При нагреве титан вступает в химическое соединение с кислородом, образуя ряд окислов от TigO до Ti02- По мере окисления изменяется окраска оксидной пленки от золотисто-желтой до темно-фиолетовой, переходящей в белую. По этим цветам в околошовной зоне можно судить о качестве защиты металла при сварке. С азотом титан, взаимодействуя активно при температуре более 500 °С, образует нитриды, повышающие прочность, но резко снижающие пластичность металла. Растворимость водорода в жидком титане больше, чем в стали, но с понижением температуры она резко падает, водород выделяется из раствора. При затвердевании металла это может вызвать пористость и замедленное разрушение сварных швов после сварки. Все титановые сплавы не склонны к образованию горячих трещин, но склонны к сильному укрупнению зерна в металле шва и околошовной зоны, что ухудшает свойства металла, [c.199]

Титан и сплавы на его основе обладают высокой коррозионной стойкостью (сопротивлением межкристаллитной, щелевой и другим видам коррозии), удельной прочностью. Недостатками титана являются его активное взаимодействие с атмосферными газами, склонность к водородной хрупкости. Азот, углерод, кислород и водород, упрочняя титан, снижают его пластичность, сопротивление коррозии, свариваемость. Титан плохо обрабатывается резанием, удовлетворительно — давлением, сваривается в защитной атмосфере широко распространено вакуумное литье, в частности вакуумнодуговой переплав с расходуемым электродом. Титан имеет две аллотропические модификации низкотемпературную (до 882,5 °С) — а-титан с ГПУ решеткой, высокотемпературную — р-титан с ОЦК решеткой. Легирующие элементы подразделяют в зависимости от их влияния на температуру полиморфного превращения титана (882,5 °С) на две основные группы а-стаби-лизаторы (элементы, расширяющие область существования а-фазы и повышающие температуру превращения — А1, Оа, Ое, Га, С, О, Н) и р-стабилиза-торы (элементы, суживающие а-область и снижающие температуру полиморфного превращения, — V, N6, Та, 2г, Мо, Сг, Мп, Ре, Со, 81, Ag и др.), рис. 8.4. В то же время легирующие элементы (как а-, так и р-стабилизаторы) можно разделить на две основные группы элементы с большой (в пределе — неограниченной) и ограниченной растворимостью в титане. Последние могут образовывать с титаном интерметаллиды, силициды и фазы вне- [c.191]

Высокая химическая активность титана к газам (кислороду, азоту и водороду) при высоких температурах требует обеспечения надежной защиты от газов атмосферы не только металла сварочной ванны, но и основного металла, нагревающегося до температуры 400 °С и выше. Сварку необходимо производить в среде защитных газов (аргона, гелия) высокой чистоты, под специальными флюсами или в вакууме. При температурах нафева выше 350 С титан поглощает кислород с образованием поверхностного (альфированного) слоя высокой твердости Ti + О2 = Т10г. При нагреве до температур выше 550 С титан растворяет азот, химически взаимодействует с ним, образуя малопластичные фазы внедрения (нитриды) [c.469]

Нитриды можно отнести к неметаллическим включена ям лишь условно, да и то в ограниченных случаях Будем относить их к ним только в том случае, когда они являются продуктом соединения остаточного азота в стали (менее 0,008%) с нитридообразующими элементами (прежде все го с титаном и алюминием), попавшими в сталь случайно в небольших количествах (до 0,02—0,03%) либо введенных в сталь с раскислителями Нитриды нельзя считать неме таллическими включениями в тех случаях, когда нитридо образующие элементы (Ti, Zr, V, Nb, А1 и др ) вводят в сталь как легирующие добавки, либо совместно с ними вво дится в сталь повышенное, в сравнении с остаточным, со держание азота (более 0,01 %), а образующиеся при этом нитриды и карбоиитриды придают стали специальные свой ства Такие нитриды следует рассматривать как промежу точные соединения, являющиеся фазовыми составляющими стали, взаимодействующими с твердым раствором (а и у железа) при термической обработке [c.22]

Сплавы ВТ1-00, ВТМ, ВТ1-0, ВТ1-2, ОТ4-1,ОТ4,ВТ5, ВТ,5-1, ВТ4, АТ-3, АТ-4, ВТ6С и ОТ4-2 хорошо свариваются всеми видами сварки, применяемыми для титапа. Расплавленный титан активно взаимодействует с атмосферой, растворяя кислород и азот. Поэтому сварка титапа и титановых сплавов плавлением может производиться только при условии занцгты расплавленной и прилегающей нагретой зоны от окружающей среды. Это достигается сваркой в среде нейтральных газов (арго-тш, гелия или их смеси) пли в вакуумной камере. [c.332]

Аналогичные закономерности имеют место при взаимодействии переходных металлов с азотом (рис. 41). Щелочные, щелочноземельные и редкоземельные металлы азота практически не растворяют вследствие недостаточной ионизирующей способности этих металлов. Более высоковалентные металлы IV—VI групп легко переводят азот в катионное состояние (N ). Области первичных растворов внедрения наиболее развиты в системах с титаном, цирконием, [c.101]

Анализ термодинамических характеристик твердых растворов кислорода и азота в титане оксидных и нитридных фаз, а также величин ионных радиусов этих элементов показывает, что титан при нагреве на воздухе преимущественно взаимодействует с кислородом. Результаты определений методом спектрального анализа содерлония [c.187]

Другим методом нанесения тонких износостойких покрытий является метод катодного напыления и ионной бомбардировки. Сущность этого метода заключается в том, что с помощью электро-дугового испарителя наносимый на поверхность инструментов материал (титан, молибден) в вакуумной камере переводится в парообразное состояние (вакуум 1,33-10 —1,33-10 Па). При наличии напряжения на катоде (анодом служит обрабатываемое изделие, а катодом — металл-испаритель) и подачи в камеру азота или другого газа, содержащего азот, ионы испарившегося металла, взаимодействуя с ионами азота, образуют нитриды испарившегося металла (молибдена или титана) и осаждаются на поверхности инструментов, создавая тонкую пленку (0,004— 0,008 мм). Для равномерного нанесения пленок на режущие кромки многозубых инструментов последние загружаются в специальный барабан камеры и вращаются относительно катодов. В настоящее время для упрочнения твердосплавных пластинок износостойкой пленкой выпускаются установки моделей Бу-лат-2м и Вулат-Зм . Основные технические характеристики установки Булат-2м приведены ниже. [c.369]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...