Хром, взаимодействие с азотом

Хром, взаимодействие с азотом 309 [c.428]

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]

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]

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]

Жидкий металл содержит в растворенном состоянии углерод, кремний, марганец, фосфор, серу, хром, алюминий, водород, азот, кислород и их соединения. Все компоненты жидкого металла находятся в атомарно-ионном состоянии н обладают большой кинетической энергией колебательного и поступательного движения. При тепловом взаимодействии с формой температура жидкого металла снижается и вследствие уменьшения растворимости из металла выделяются газы, количество которых зависит от исходных материалов и режима плавки. Например, при электроплавке выделяется водорода 0,00005—0,082%, азота 0,002—0,20%, кислорода 0,0008—0,1%- [c.45]

Азотированием называется процесс насыщения поверхности стали азотом. При этом повышаются не только твердость и износостойкость, но и коррозионная стойкость. Проводится азотирование при температуре 500-600°С в среде аммиака NH3 в течение длительного времени (до 60 ч.) Аммиак при высокой температуре разлагается с образованием активного атомарного азота, который и взаимодействует с металлом. Твердость стали повышается за счет образования нитридов легирующих элементов. Поэтому азотированию для повышения твердости подвергают только легированные стали. Наиболее сильно повышают твердость такие легирующие элементы, как хром, молибден, алюминий, ванадий. Глубина азотированного слоя составляет 0,3-0,6 мм, твердость поверхно- [c.145]

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]

На рис. 37 приведена принципиальная схема газового хромирования при раздельном расположении изделий и источника хромирующей среды [6]. В зоне / при температуре выше 840° С в результате взаимодействия хрома (или феррохрома) с одним из поступающих в контейнер газов образуется активная газовая среда, содержащая галогениды хрома. Вместе с потоком газа-носителя (водород, азот или окись углерода) газообразные галогениды хрома поступают в рабочую зону II контейнера, где и происходит процесс хромирования отработанные газы отво- [c.103]

Как было отмечено, различные легирующие присадки влияют на деформационное старение не только ввиду связывания азота и углерода в стабильные выделения. По крайней мере, для азота методом внутреннего трения показано, что происходит взаимодействие в твердом растворе между ним и алюминием, ванадием, хромом, молибденом, хотя точный механизм этого взаимодействия не выяснен [173]. Возможно, что такое взаимодействие существует и для титана с азотом и углеродом, так как показано, что для того, чтобы сталь не старела при 250° С, необходимо титана ввести больше, чем следует, по известному соотношению С = 4 1 [182].Примерно на том же основании, что алюминия требуется [c.97]

Азотируемые для этого назначения из-за особенностей взаимодействия поверхностных слоев с азотом, диффундирующим при азотировании, используются стали, легированные хромом, а также алюминием. Кроме того, для возможности выполнения азотирования в качестве окончательной обработки эти стали должны содержать [c.397]

Титан и его сплавы отличаются высокой прочностью, малой плотностью и высокой коррозионной стойкостью в промышленной атмосфере, морской воде и окислительных средах. Однако этот конструкционный материал имеет ряд недостатков. Это — высокий коэффициент трения, низкая тепло- и электропроводность, плохая паяемость, сильное взаимодействие при высокой температуре с кислородом, азотом, углеродом, галоидами и серой. При высоких температурах водород образует с титаном гидриды. Нанесение на титан гальванических покрытий позволяет улучшить его свойства. Для повышения износостойкости и термостойкости титан покрывают хромом, для увеличения электропроводности и обеспечения возможности пайки — серебром, медью, оловом и некоторыми сплавами. [c.420]

Углерод тоже способен ловысигь скорость окисления хр01.ма [271]. Весь наличный углерод в хроме начинает взаимодействовать при температурах выше 800° С с поверхностной окисной пленкой, что сопровождается выделением образующейся окиси углерода СО, а это ухудшает сцепление пленки с металлом. Этим обстоятельством вместе с улетучиванием можно было бы объяснить значительные отклонения от параболической зависимости, наблюдавшейся при 1250° С, когда хром взаимодействовал с азотом на протяжении довольно коротких периодов времени [401]. [c.309]

Хром. Решетку объемноцентрированного куба хром сохраняет вплоть до температуры плавления. Начиная с 800° С он активно взаимодействует с азотом, образуя нитриды. Упругость иаров резко возрастает с температурой. По своей жаростойкостп (1200° С) хром превосходит остальные тугоплавкие металлы. При 1100° С скорость окисления, измеренная по привесу, составляет 1,0жг/ж ч. Хром обладает высокой коррозионной стойкостью в окислительных средах и в расплавленных металлах. Наиболее распространены снлавы хрома, легированные ванадием (0,1—0,35%), тптаном (0,1—2,60%), иттрием (0,3—1,0%), вольфрамом (до 1,5%), никелем (до 32%). [c.377]

С азотом энергично взаимодействуют хром и ниобий. Охрупчи-вающее воздействие азота на ниобий меньше, чем водорода, однако пластичность азотсодержащего ниобия снижается при холодной прокатке показатели деформируемости снижаются с ростом содержания азота с 75% [для Nb+0,003—0,22 % (по массе) N2] до 10 % [Nb+0,73 % (по массе) N2]. [c.526]

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]

Поглощение при выплавке кислорода, азота и водорода является одной из причин поинженной н<аропрочиости сплавои и их плохой технологичности. Кислород, взаимодействуя с расплавленным металлом, образует труднорастворимые угоплавкие окислы хрома, алюминия и титана. [c.226]

Для повышения срока службы в вакууме, а также углеродсодержаших и азотсодержащих средах рекомендуется предварительное окисление проволоки из сплавов, содержащих алюминий, при 1100°С в течение 10 - 20 ч. Образуюшлеся при этом окислы алюминия тормозят возгонку металла, препятствуют проникновению в него углерода и азота. Окисная пленка, образующаяся на нихроме, легированном кремнием, проницаема для углерода, в результате чего в металле образуется значительное количество карбидов хрома. В печах с водородной атмосферой недопустимо использовать футеровочные материалы, содержащие фосфор. Образующиеся при высокой температуре пары атомарного фосфора быстро взаимодействуют с металлом, что приводит к появлению легкоплавкой фосфидной эвтектики и оплавлению нагревателей. [c.121]

При повышенных температурах около 600—700" на хром действуют едкие щелочи, но на него не влияют расплавленные карбонаты щелочных металлов. Когда хром реагирует с парами серы или сероводорода при ООП— 700°, образуются сульфиды. В этом температурном интервале он также реагирует с двуокисью серы. В окиси углерода tipn температуре окапо 1000 происходит окисление металла, при температуре около 800 на не10 действует фосфор. Аммиак взаимодействует с хромом при 850 с образованием нитрида, а горячая окись азота образует с хромом как нитрид, так и окись. Пары кальция оказывают малое влияние на раскаленньи докрасна металл. [c.877]

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]

Тугоплавкие металлы активно взаимодействуют с примесями внедрения кислородом, азотом, углеродом, а металлы VA подгруппы — еще и с водородом, с которым они легко образуют гидриды. Примеси внедрения охрупчивают тугоплавкие металлы с ОЦК решеткой. В металлах технической чистоты допускается несколько сотых процента примесей. Этого достаточно, чтобы металлы VIA подгруппы при 25 °С оказались хрупкими. Порог хладноломкости у вольфрама находится около 300°С, а у молибдена и хрома — в пределах 90 — 250 °С в зависимости от марки металла. [c.505]

Дефекты металла в виде трещин и пористости снижают его свойства, являются сильными концентраторами напряжений и служат очагами разрушения изделия. Повышенное содержание газов в стали является причиной возникновения неметаллическх включений. Кроме того, резко выраженная транскристаллическая макроструктура слитков с зоной столбчатых кристаллов вблизи наружной поверхности создает значительную анизотропию свойств. Поэтому правильному выбору основных параметров ковки слитков и режиму выплавки должно уделяться в равной степени одинаковое внимание. Поглощение при выплавке кислорода, азота и водорода—одна из причин пониженной жаропрочности стали и плохой деформируемости. Кислород, взаимодействуя с расплавленным металлом, образует труднорастворимые тугоплавкие окислы хрома, алюминия и титана. Эти окислы при застывании обволакивают кристаллы металла. [c.504]

Имеются, однако, и возражения против данного метода, когда реагирующим газом являются воздух или другая смесь газов, взаимодействующая с металлом с различной скоростью например, в случае воздуха кислород поглощается значительно скорее азота влага, обычно содержащаяся в воздухе, также изменяет концентрацию реагирующих газов. Даже если время от времени впускать свежий воздух в трубку, атмосфера в установке все равно будет обогащена азотом. Для того чтобы ослабить этот эффект, объем у становки должен быть достаточно велик по сравнению с объемом воздуха, расходуемого на реакцию окисления. Но увеличение объема установки уменьшает чувствительность метода. Кроме того, в газовых смесях проявляется эффект тепловой диффузии, и хотя для с.меси кислорода с азотом эта диффузия незначительна, она все же привносит трудно определимую погреш итсть. Дань [609], пользоваБШИися в своих исследованиях кислородом 95%-пой чистоты, столкнулся с некоторымп трудностями, которые исчезали, когда загрязненный газ заменили чистым кислородом. Тем не менее этот метид оказался весьма полезным, даже когда воздействующей газообразной средой был воздух, из-за простоты методики и возможности при измерениях непрерывно записывать через определенные короткие промежутки времени (до 60 мин) количество поглощаемого кислорода, например, в случае окисления различных сплавов хрома при 1250° С [401] . [c.242]

Карбонитрид бора BN стоек против действия сплавов кремния с бором и расплавленных силицидов сплавов на основе никеля, меди и кобальта расплавов хрома, марганца и высокоосновных шлаков при 1500—1700 °С расплавленной буры (950 °С) криолитоглиноземных расплавов и жидкого алюминия (1000°С) расплавленных смесей хлоридов, фторидов и фторобората калия (900°С) расплава сурьмы с хлоридами натрия и калия (800°С). Карбонитрид бора не взаимодействует с тугоплавкими соединениями— боридами, карбидами, алюминидами, сульфидами, селе-нидами, германидами при нагревании до 1500—2300 °С в среде азота карбонитрид бора может работать до 3000°С, в аргоне — до 2700 °С, в водороде и окиси углерода — до 2500—2600 °С, в воздухе— до 1400—1500°С. [c.155]

Наша группа в Колумбийском университете, состоящая из Айзека Эйбелла, Нормана Кенита я меня, начала исследования этого нового эха в 1964 году. Мы сразу решили, что в эксперименте следует использовать рубиновый лазер в качестве источника света и кристалл рубина в качестве среды, в которой должно образовываться эхо. Чтобы застраховаться от тепловых возбуждений, которые ослабляли бы эхо и не позволили бы нам наблюдать его, мы охлаждали кристалл рубина до 4,2 градусов Кельвина жидким гелием. Охлаждение кристалла до столь низких температур привело к некоторому неудобству нам пришлось охлаждать и кристалл лазера, поскольку частота импульсов рубинового лазера зависит от температуры. Происхождение этой зависимости связано с тем, что при повышении температуры тепловые возбуждения сотрясают атомы хрома и модифицируют их эффективное взаимодействие с соседними атомами. К счастью, мы должны были охлаждать кристалл лазера лишь до 77° К, температуры жидкого азота. [c.145]

Окисление на воздухе есть процесс взаимодействия металла с компонентами воздуха кислородом, азотом, углекислым газом и водяными. парами. Процессы азотирования жаропрочных и жаростойких сшхавов на никелевой основе в воздушной атмосфере протекают сравнительно медленно, причем образующиеся в поверхностном слое нитриды алюминия, хрома, железа приводят к некоторому упрочнению поверхности. В результате взаимодействия с кислородом происходит образование и рост окалины, а также изменение состава и увеличение глубины подокисных слоев [186-189]. [c.280]

Исследования влияния азота, по-видимому, указывают на то, что азот может бить наиболее вредной примесью [76, 881 его критическое содержание равно 0,002—0,003% и даже ниже (рис. 7) [76]. Азот, находящийся в твердом растворе, оказывает более вредное влияние на пластичность, чем тогда, когда он выделяется в виде нитрида хрома. При быстром охлаждении наблюдается тенденция к сохранению азота в твердом -растворе и к повышению температуры перехода, в то время как медленное охлаждение позволяет получить более полное выделение нитрида. Например, при испытаниях на изгиб температура перехода хрома, содержавшего 0,029 о азота, найдена равной 150—200° после закалки в воду с 1200° и около 50° после охлаждения с печью от тон же температуры [76 . Кроме того, наблюдения показывают, чго минимальное содержание азота, вызывающее хрупкость, значительно ниже для рекристаллизованного материала, чем для холоднодеформированных образцов [44 . Сделаны попытки объяснить это влияние азога на основании представления о блокировании дислокаций [44]. Эта теория учитывает взаимодействие между дислокациями и определенными растворенными в металле атомами, которое, как было показано, влияет на предел текучести и деформационное старение. [c.883]

Нитрид бора [95] стоек к воздействию нейтральных и восстановительных газовых сред, окисляется быстро сухим кислородом и углекислым газом при 700—800 °С с образованием В2О3 и азота стоек к расплавам меди, серебра, золота, олова, свинца, висмута и других металлов не смачивается их расплавами. BN взаимодействует в нейтральной атмосфере (начиная с 800 °С) с титаном, цирконием, хромом, ванадием и другими переходными металлами растворим в расплавах металлов группы железа. Окисленная поверхность BN хорошо смачивается на воздухе выше 750 °С расплавами оксидов и стеклами. a-BN стоек к действию шлаков на воздухе до 1600 °С. [c.280]

Повышение жаростойкости н снижение поглощения азота хромом можно достигнуть также п легированием хрома окисью иттрия. Кермет, представляющий собой хром, легированный 5. об, % УгОз и изготовленный обычными методами порошковой металлургии, был испытан в потоке (200 см /мин) воздуха при температурах 1150— 1370° С. При темпе )ату-рах испытания 1150— 1250°С кинетические кривые отклонялись (через 200 мин после начала испытания) от параболической зависимости, характерной для чистого хрома (рис. 22). При более высокой температуре, 1370° С, экспериментальные данные хорошо укладывались на параболическую кривую. Образования нитрида хрома в структуре кермета не обнаружено. Авторы работы [122] считают, что повышение жаростойкости хрома происходит в результате образования подслоя из окисла УСгОз под окисью хрома благодаря взаимодействию наружной окисной пленки, состоящей из СггОз, с окисью УгОз, находящейся в матрице. [c.88]

Явления износа, ограничивающие сроки эксплуатации машин, возникают в процессе взаимодействия поверхностей при трении и развиваются в тончайших поверхностных слоях металла глу-биной в тысячные, сотые и (очень редко) десятые доли миллиметра. Поэтому при решении проблемы повышения износостойкости машин и их наиболее ответственных сборочных единиц и деталей значительное внимание уделяется различным методам упрочнения поверхностных слоев и, в частности, термической и химико-термической обработке закалке с помощью нагрева индукционными токами высокой и низкой частоты, термомеханической обработке, насыщению поверхностей деталей азотом, кремнием, алюминием, хромом и некоторыми другими элементами. В результате этих процессов износостойкость деталей повышается в десятки раз. .> [c.3]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...