Система железо — титан

Аморфные материалы характеризуются исключительно высокими прочностными свойствами, а также необычными электрическими, магнитными и другими свойствами. За последние 10—15 лет различными методами быстрого охлаждения расплавов или паров создано достаточно много аморфных композиций на основе системы металл—металлоид. Скорость закалки при получении таких материалов достигает 10 °С/с, т. е. когда подавляется процесс кристаллизации материала. В качестве металлов чаще всего используют железо, никель, титан, медь, а в качестве металлоидов — бор и фосфор. Содержание металлоидов в аморфных материалах составляет 10 % и более. [c.37]

Таким образом, алюминий является почти непременным компонентом всех титановых сплавов и а, и , н а -Ь . По этой причине система титан — алюминий имеет для титановых сплавов такое же значение, как и система железо — цементит для сталей. [c.418]

Рис. 46. Диаграмма состояния системы железо — титан

Хром применяется в жаростойких сплавах в количестве 2—35 /о- Из диаграммы состояния системы железо — хром ясно, что мартенситные стали содержат 2—14 /о Сг, а ферритные 14—35 /о Сг. Однако эти границы могут сдвигаться из-за присутствия других элементов. Например, элементы, способствую-ш,ие устойчивости аустенита (углерод, азот, марганец и никель), расширяют область мартенситных сталей в сторону большего содержания хрома, в то время как кремний, вольфрам, молибден, титан, ниобий и алюминий сужают ее, снижая верхний предел содержания хрома. [c.669]

Быстро растущий в последнее время интерес к поверхностям раздела станет понятным, если проследить историю развития композитов с металлической матрицей. Ранние работы по композитным материалам были направлены на выявление принципов, определяющих их эксплуатационные характеристики. Для этой цели, были удобны простые модельные системы. При выборе модельных систем руководствовались в основном совместимостью упрочните-ля и матрицы модельные системы состояли из матриц (нанример,. серебра или меди), химически малоактивных но отношению к упрочнителям (например, вольфраму или окиси алюминия). Хотя в этих работах и признавалась важная роль поверхностей раздела, модельные системы позволяли сравнительно легко получать тип поверхности, обеспечивающий необходимую передачу нагрузки от одного компонента композита к другому. В системах, представляющих большой практический интерес, матрицами служат обычные конструкционные материалы, такие, как алюминий, титан,, железо, никель они обладают большими реакционной способностью и прочностью, чем матрицы модельных систем. Повышенная реакционная способность затрудняет управление состоянием поверхности раздела, а для передачи больших нагрузок требуется более высокая прочность этой поверхности. Таким образом, состояние поверхности раздела становилось все более важным фактором по мере того, как интересы исследователей перемещались от модельных систем к перспективным инженерным материалам. [c.12]

Железо-молибден, система — Диаграмма состояния 3 — 329 Железо-молибден-углерод, система — Изотермическое сечение 3 — 336 Железо-никель, система — Диаграмма состояния 3 — 328 Железо-титан-углерод, система — Изотермическое сечение 3 — 336 Железо-углерод-легирующий элемент, система [c.77]

Одна из основных проблем в области создания керметов состоит в трудности объединения как минимум двух разнородных фаз. Системы металл - оксид обычно характеризуются слабым связыванием и выпотеванием (вытеканием) металла из композиции в процессе спекания, протекающего с образованием жидкой фазы. Принято считать, что условием образования прочной связи между цементирующим металлом и неметаллической фазой является взаимная полная или частичная растворимость. Для улучшения связывания к материалу добавляют какой-либо металлоид, например, нитрид металл с большей готовностью связывается с металлоидами, чем с оксидами. Кроме того можно также изменить взаимную растворимость с целью повышения химического связывания под влиянием соответствующей атмосферы. Например, при спекании железа, никеля или кобальта с тугоплавким оксидом в инертной атмосфере реакции химического взаимодействия не протекают. Если же эту атмосферу заменить слабо окисляющей, то происходит химическое взаимодействие с образованием шпинели и других соединений. Для улучшения связывания к материалу добавляют также легирующий металл, например титан к системе никель-оксид алюминия. [c.186]

В этой фазе могут растворяться в значительных коли чествах различные легирующие элементы На рис 35 представлен разрез тройной системы никеля и алюминия с другими элементами, показывающий степень возможно го замещения и участия элементов в образовании 7 -фазы Кобальт замещает никель, титан, ниобий, ванадий, тан тал — алюминий, а молибден, хром и железо, по видимо му, могут замещать как позиции никеля, так и алюминия, что отражается на положении соответствующих фазовых областей [c.71]

Как указывалось выше, соединения типа AzB с г ц к решеткой, которые называются у фазами, обеспечивают основное упрочнение сплавов с высоким содержанием никеля На схематическом изотермическом разрезе тройной системы никеля и алюминия с другими элементами (см рис 35) показана степень возможного замещения и участия различных легирующих элементов в образовании у фа зы Кобальт замещает никель, образуя горизонтальную об ласть, титан, ниобий, ванадий замещают в основном позиции алюминия, молибден, железо и хром, по видимому, могут замещать как атомы алюминия, так и никеля [c.326]

Другой класс систем со значительно повышенной нечувствительностью к реакции представляют пластичные волокна. Джонс показал, что в системе алюминий — коррозионно-стойкая сталь при отклонении технологических условий от оптимальных образуется алюминид железа [13]. Указанный алюминид растрескивается при наложении растягивающих нагрузок таким же образом, как борид титана (см. рис. 4). Однако проволока из коррозионно-стойкой стали обладает достаточной пластичностью, так что концентрация напрян<ений в вершине трещины ослабляется пластическим течением, которое проявляется в виде линий скольжения в стали. Непрерывное пластическое течение стали приводит к сжатию проволоки и удалению ее от зоны взаимодействия до разрушения путем образования шейки. Хотя точный механизм детально не был изучен, полагают, что титан, упрочненный бериллиевой проволокой, мон ет вести себя аналогичным образом. [c.301]

Легирующие элементы, расположенные в периодической системе левее железа, образуют карбиды более стойкие, чем карбид железа — цементит. При легировании стали карбидообразующими элементами в ее структуре образуются включения карбидов. Легирующие карбидообразующие элементы могут образовывать самостоятельные карбиды или замещать железо в карбиде железа—цементите. При избытке карбидообразующих элементов по отношению к углероду эти элементы входят в твердый раствор. В качестве карбидообразующих элементов часто применяют хром, вольфрам, ванадий, молибден, титан, ниобий. Карбидные включения упрочняют сталь и повышают ее твердость. [c.158]

Металлы широко распространены в природе из более чем 100 известных в настоящее время химических элементов периодической системы элементов Менделеева 71 являются металлами. Наиболее распространенными в технике металлами являются железо, медь, алюминий, цинк, никель, хром, марганец, вольфрам, магний, свинец, олово и др. В последнее время все большее распространение получают титан, бериллий, ниобий, цирконий, германий, тантал и др. Металлы обладают определенным сочетанием химических, физико-механических и технологических свойств, отличающих их от других твердых тел — неметаллов или металлоидов. [c.95]

В работе показано [17, с. 128], что весьма благоприятное влияние на измельчение зерна сплавов системы А1—Мп оказывают добавки титана особенно при наличии примесей железа. Титан в отличие от марганца ликвирует в противоположном направлении. Титан обогащает центр ветви дендрита и тем самым уменьшает разность концентраций твердого раствора между центром и периферией литого зерна. [c.37]

Для сплавов системы Ti—Al—V характерно удачное сочетание высоких механических и технологических свойств. Алюминий в этих сплавах повышает прочностные и жаропрочные свойства, а ванадий относится к числу тех немногих легирующих элементов в титане, которые повышают не только прочностные свойства, но и пластичность (Глазунов С. Г., Борисова Е. А. [140, с. 94]). Благоприятное влияние ванадия на пластические свойства титановых сплавов связано с его специфическим влиянием на параметры решетки а-титана. Большинство легирующих элементов (алюминий, хром, марганец, железо и др.) в титане увеличивает соотношение осей с/а II приближают его к теоретическому значению 1,633, что [c.129]

Мартенситно-стареющие стали — это безуглеродистые сплавы на базе системы Ре — N1, легированные дополнительно кобальтом, молибденом, титаном и другими элементами. Типичный пример —сплав железа с 17—19% N1, 7—9% Со, 4,5—5% Мо и [c.346]

Металлы широко распространены в природе из 102 известных в настоящее время химических элементов периодической системы Менделеева 79 являются металлами. По химическому составу металлы (и их сплавы) классифицируют на железные (черные) и нежелезные (цветные). К черным относится железо (и сплавы на его основе), а из цветных в технике наиболее распространены алюминий, медь, цинк, олово, хром, марганец, вольфрам, ванадий, магний, титан и др. В последнее время все чаще применяют бериллий, ниобий, цирконий, цезий, германий, кремний, тантал. [c.27]

При питтинговой коррозии основное коррозионное разрушение локализуется на отдельных небольших участках металла (магний, алюминий, железо, никель, титан и др.) и протекает с большой скоростью, что может приводить к сквозной точечной коррозии металла. Питтинговая коррозия наблюдается, обычно, когда основной металл находится в пассивном состоянии. Ионы-активаторы (СГ, Вг , I") адсорбируются в основном на участках поверхности, где плеяка оксида несовершенна (металлические или неметаллические включения, искажающие или нарушающие кристаллическую структуру оксида) [22]. Анионы частично замещают кислород в оксиде и образуют хорошо растворимые поверхностные комплексные ионы. Пассивная пленка нарушается, и металл начинает непосредственно контактировать с раствором. Потенциал металла на этих участках имеет более отрицательное значение, чем потенциал основного металла, покрытого оксидной пленкой, что приводит к возникновению локальных токов. Если пассивная пленка не обладает большим омическим сопротивлением, то система заполяризовывается и на участках питтингооб-разования в основном протекает интенсивно анодный процесс, а катодный процесс восстановления окислителя идет на пассивной поверхности металла. При этом миграция анионов-активаторов идет в основном к участкам питтингообразования. [c.38]

Металлические сплавы представляют собой двух- или многокомпо-нешные системы, обладающие стойкостью против общей коррозии или локальных видов коррозии, в том числе межкристаллитной, точечной, коррозионного растрескивания и др. (ГОСТ 9.908—85). Реже используют чистые металлы. Основой промышленных коррозионно-стойких сплавов являются железо (стали), титан, никель, медь, алюминий в отдельных случаях в качестве коррозионно-стойких применяются тугоплавкие и благородные металлы. [c.379]

Анодная защита в отличие от катодной применяется только в тех случаях, когда металл или сплав изделия легко переходит в пассивное состояние, которое должно сохраняться в окислительных средах. К легко пассивирующим металлам относятся хром, никель, титан, цирконий и другие и сплавы системы железо — цементит, содержащие эти металлы. Анодная защита осуществляется присоединением к конструкции положительного полюса источника постоянного тока (анода), а катоды помещаются около поверхности изделия. При анодной защите резко снижается скорость коррозии при минимальном расходе энергии, так как сила тока очень мала. Анодную защиту применяют для предохранения изделий, соприкасающихся с сильно агрессивной средой. Очень часто защищают изделия, изготовленные из титана, циркония, легированных сталей, например 10Х18Н9Т (рис. 31), углеродистых сталей. При таком методе увеличивается срок службы аппаратуры. Анодную защиту также часто используют с целью снижения загрязнений агрессивной среды продуктами коррозии. [c.130]

Оба эти металла относятся к ферритообразующим элементам. Они сильно суживают у-область в системе железо—хром—углерод и повышают критические точки ЛС] и Ас . В производстве нержавеющих и кислотостойких сталей титан и ниобий широко используют как карбидообразующие элементы с целью нредотвращения склонности этих сталей к межкристаллитной коррозии. Карбид ниобия (МЬС) обладает более высокой стойкостью при нагреве, чем карбид титана (Т С), и практически начинает растворяться выше 1000—1050° С. Оба эти элемента вводят в хромистые нержавеющие стали и для повышения жаропрочности. [c.77]

Железо образует с титаном, вероятно, три интерметаллические фазы РегТ , РеТ и РеТ12. По аналогии с системами N1 — и Со — на диаграмме состояния системы железо — титан (рис. 45) указана небольшая область гомогенности для соединения РеТ1. Наиболее достоверны данные о структуре сплавов, содержащих менее 40% Т1. Железная сторона диаграммы состояния построена по данным [1], [2] и [4—6]. Соединение РеТ1 плавится при температуре выше [c.331]

Ямагути и Такэй сообщают, что толщина титанового покрытия, (полученного цементацией образцов Армко-железа, и коррозионная стойкость этого покрытия существенно зависят от природы элементов, добавляемых к титану. В качестве добавок к титану вводили 51, N1, А1 и Сг. Для приготовления сплавов брали грамм-атомные соотношения. Кроме того, применялись смеси порошков Т1+А1 и Т1 + Ы1+Т102. Цементированные такими порошками образцы Армко-железа нагревали до 920—1000° в течение 15—20 час. Толщина цементированного слоя составляла 0,08—0,22 мм. По данным коррозионных испытаний в растворах НС1 и электрохимических измерений скорости саморастворения по кривым катодной и анодной поляризации, титановые покрытия (наружный слой которых являлся р-фазой системы железо-титан) не уступают по коррозионной стойкости чистому титану при обычных температурах. [c.95]

В системе железо—титан область твердого раствора титана в железе уменьшается из-за образования интерметаллидного соединения РеаТ непосредственно из жидкости и вслед за ним второго соединения РеТ1. В системе железо—ванадий благоприятный геометрический фактор приводит к полной растворимости при высоких температурах, хотя имеется промежуточная фаза типа а-фазы, которая устойчива до 1200° С. [c.67]

В целях экономии часто применяот катод, представляющий собой металл - носитель, покрытый слоем платины. Металлом - носителем могут быть серебро, медь, бронза, купроникель, железо, свинец, латунь, титан. Стоимость такого катода составляет примерно 30 % стоимости системы анодной защиты. Размеры их невелики (6,2Б ом в длину и 4 сы в диаметре), поетому такие катоды можно применять в аппаратах небольших объёмов. [c.78]

Интенсивность корозии титана в соляной кислоте можно уменьшить добавкой в раствор замедлителей коррозии— окислителей (азотная кислота, хромовая, К2СГ2О7, КМПО4, Н2О2, О2 и др.), а также солей некоторых металлов (меди, железа, платины и др.). При этом потенциа.п новой системы титан— раствор приобретает более положительное значение. В таком окисле, как ТЮг, число дефектов решетки на границе окисел — газ настолько мало, что достаточно незначительного количества кислорода, чтобы их ликвидировать. Вновь появляющиеся в процессе растворения дефекты благодаря присутствию кислорода будут устраняться, т. е. процесс пассивации будет преобладать над процессом растворения титана. [c.282]

Рост интереса к исследованию поверхностей раздела был связан с переходом от модельных систем к композитам, матрицами которых являются важные конструкционные металлы — алюминий, титан и металлы группы железа. Эти металлы обычно более химически активны, чем серебряные и медные матрицы исследованных модельных систем, таких, как Ag—AI2O3 и Си—W. Однако приведенные в настоящей главе данные по казывают, что известная реакционная способность может благоприятствовать достижению желательного комплекса механических свойств. Выше приводились примеры, когда определенное развитие реакции на поверхности раздела обеспечивало оптимальное состояние последней. Бэйкер [1] показал, что композиты алюминий—нержавеющая сталь обладают наилучшими усталостными характеристиками в условиях слабо развитой реакции, а Бзйкер и Крэтчли [2] установили то же самое для системы алюминий—двуокись кремния. [c.180]

Совокупность всех трех рассматриваемых критериев поверхностной активности указывает, что титан должен быть поверхностноактивным в железе. Но, по данным [66], в области концентраций до 2,5 ат. %, титан в железе инактивен. Этот вывод нельзя считать окончательным. В [66] для чистого железа при 1550° С получено значение а 1735 эрг см . Сравнивая этот результат с наиболее надежными данными (1850 эрг1см и выше), можно заключить, что исследуемые образцы в [66] содержали некоторое количество поверхностно-активных примесей, в том числе и кислород. Авторы [66] указывают, что введение 2,5 ат. % Ti сопровождается ростом а железа от 1735 до 1755 эрг/см . Следовательно, первые порции титана могут действовать как раскислитель, что маскирует истинную природу поведения титана в железе. Подобное явление наблюдалось при исследовании системы Fe — Zr [49]. [c.41]

Возможно и другое объяснение несоответствия имеющихся экспериментальных данных и ожидаемых результатов. Титан с железом образует прочный интерметаллид TiFej с температурой плавления 1530° С. Здесь вероятна такая же ситуация, как и в случае системы Fe — В. Решать этот вопрос можно только постановкой корректных экспериментов. [c.41]

Таким образом, все металлы VHI группы образуют с титаном фазы на основе эквиатомных соединений с кристаллической структурой типа s l. Эта структура в системах с железом, рутением, осмием и кобальтом устойчива вплоть до комнатной температуры во всей области гомогенности этих фаз. В системах с родием и иридием существует узкий интервал ее устойчивого состояния при сравнительно низких температурах за счет стабилизации избыточным, по сравнению с эквиатомным составом, содержанием титана. В сплавах близких к эквиатомному, а в системах с никелем, палладием и платиной — во всей области гомогенности — с понижением температуры [c.187]

Особое распространение в современной технике получили металлы середин больших периодов системы Д. И. Менделеева титан, цирконий, ванадий, ниобий, тантал, хром, молибден, вольфрам, рений, не говоря уже о металлах VIII группы железе, кобальте и никеле, значение в технике которых непрерывно возрастает. Сейчас используются и платиновые металлы иридий, родий, палладий и платина (Ки и Оз пока еще применяются мало). [c.10]

Карбидообразующие элементы располагаются в четвертом, пятом и шестом периодах (IV VIII группы), склонность к кар-бидообраз ованию является в известной мере периодической функцией и возрастает по мере перехода от VII к IV группе, например в четвертом периоде — от марганца к титану. В стали устойчивые карбиды образуют элементы, находящиеся в таблице периодической системы элементов левее железа (никель, алюминий, кобальт и кремний в стали карбидов, по-видимому, не образуют). .Чем менее заполнена (i-нодгруппа в атомах переходных элементов, тем ирочнее карбиды, которые они образуют. [c.169]

Отрицательное влияние ниобия на горячеломкость аустенитных швов тесно связано с характером его растворимости в никеле и железе. Ниобий, как и титан, способен давать легкоплавкую эвтектику с каждым из указанных элементов [22, 33]. В табл. 34 приведены данные о предельной растворимости и температуре эвтектики для бинарных сплавов никеля и железа с ниобием и титаном. Согласно нашим представлениям о природе кристаллизационных трещин, можно ожидать, что в тех случаях, когда шов содержит относительно мало никеля, т. е. представляет собой аустенитную сталь, наибольшую опасность должен представлять ниобий, а не титан. В пользу такого утверждения говорит относительно более низкая растворимость ниобия в л<елезе по сравнению с никелем и более низкая температура эвтектики в системе Fe—Ni по сравнению с эвтектикой Fe—Ti. Наоборот, при сварке высоконикелевых аустенитных сталей и сплавов на никелевой основе следует ожидать отрицательного действия скорее титана, а не ниобия. В пользу этого утверждения говорит относительно более низкая температура эвтектики в системе N1—Ti по сравнению с эвтектикой Ni—Nb. Практика сварки аустенитных сталей, в общем, подтверждает эти предположения. При сварке сталей типа 18-8 ниобий опаснее титана. При сварке сталей с соотношением содержаний хрома и никеля, равным или меньшим единицы, например при сварке стали ЭИ696 (Х10Н20Т2), большую опасность представляет титан, а не ниобий. [c.209]

Благодаря большому химическому сродству с железом, медью и титаном алюминиевый припой может образовывать с ними химические соединения по границе паяемого металла и шва. Интер-металлид TiAls имеет более высокую энергию активации образования по сравнению с Эмфазой А1—Си-системы и FeAl, (37 ккал/моль), что обусловливает пониженную скорость роста и большее время подготовительного периода интерметаллида TiAls при пайке титана и его сплавов алюминиевыми припоями. [c.101]

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]

Добавки 15—20—25% Сг к никелю сравнительно мало повышают жаропрочность сплава, но безусловно упрочняют твердый раствор и повышают межатомные связи в кристаллической решетке. Кроме упрочняющего действия, хром сильно повышает окалиностойкость никеля и железа. Поэтому все сплавы на железоникелевой и никелевой основе содержат, как правило, много хрома (см. табл. 9). Жаропрочность сплавов системы Сг—N1— —Ре и особенно N1—Сг сильно повышается при введении в них титана и алюминия, что обусловлено образованием упрочняющих дисперсных фаз (типа Ы1зТ1 и Ы1зА1) и их взаимодействием с твердым раствором. Поэтому все новые сплавы на основе никеля и ряд сплавов на железоникелевой основе обязательно содержат также титан и алюминий (см. табл. 9). Еще большую жаропрочность эти сплавы приобретают при введении, кроме титана и алюминия, также следующих элементов У, Мо, N5, В и др. [c.37]

При макроскопическом электрофорезе методом подвижной границы разделяющую среду стабилизируют, повышая ее вязкость с помощью сахарозы, желатины или крахмала. Часто в конструкцию электрофоретических камер вводят охладительные змеевики и водяные рубашки . При микроэлектрофорезе методом массопереноса и препаративных разновидностях свободного электрофореза наряду с платиной — универсальным электродным материалом для изготовления анодов — используют цинк, свинец, серебро, молибден, титан, покрытый двуокисью марганца, для изготовления катодов — цинк, титан, железо, никель. Конструктивно разнообразные электрофоретические ячейки отличаются прецизионным исполнением в основном лишь в тех случаях, когда они входят в качестве составного узла в измерительный преобразователь более сложного типа, использующий двойной эффект электрохимический и оптический. Это имеет место при реализации метода подвижной границы (У-образные стеклянные ячейки в сочетании с оптическими теневыми, масштабными или интерференционными измерительными системами) и методов микроэлектрофореза (замкнутые ячейки круглого и прямоугольного сечения, двухтрубные ячейки, открытые ячейки цилиндрические и прямоугольного сечения в сочетании с микроскопом). Устройство микроэлектрофоретических ячеек основных типов схематически представлено на рис. 25, б—г. [c.231]

Сплав АЛ20 относится к системе А1—Си—Mg с дополнительным легированием кремнием, железом, марганцем, хромом, титаном. Легирование кремнием сплава системы А1—Си—Mg улучшает литейные свойства, но приводит к снижению жаропрочности за счет коагуляции его частиц при повышенных температурах. Железо, связывая кремний в устойчивое соединение AlgSiFe или AlgSieMgjFeg, что зависит от соотношения количества железа к кремнию, нейтрализует вредное влияние кремния. [c.327]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...