Система цирконий — углерод

Системы ниобий—титан—углерод, ниобий-цирконий—углерод, ниобий—гафний—углерод исследованы в работах [14—22]. Построены изотермические разрезы системы ниобий—цирконий —углерод при 1300° С [14], 1500° С [15], 1700° С [16], 1800° С [17], 2000° С [181 (рис. 62), 2100° С [17], 2500° С [15] и политермические разрезы этой системы (рис. 63) [18]. По результатам работ [16, 19—21] составлен изотермический разрез диаграммы ниобий—гафний—углерод при [c.177]

Влияние термической обработки на структуру и свойства лит ых сплавов. Исследования процессов распада твердых растворов сплавов ниобий — цирконий (гафний) — углерод с 1—2 мол. % карбидной фазы, попадающих в тройную область на диаграмме состояния, а также подобных систем, дополнительно легированных вольфрамом и молибденом [19, 51, 58—62], показали, что в этих сплавах окончательная структура после термической обработки определяется реакцией выделения двойной системы ниобий — углерод. В разбавленных двойных сплавах ниобий — углерод главным образом обнаруживаются два карбида Nb- , имеющий две модификации а и р с параметрами а = 3,128 А, с = 4,974 А, различающиеся по характеру распределения углерода в ГПУ кристаллической решетке, и ГЦК-Nb . [c.188]

В качестве армирующих элементов слоистых и волокнистых композиционных материалов с металлической матрицей применяются волокна из углерода, бора, карбида кремния, оксида алюминия, высокопрочной стальной проволоки (сетки), бериллиевой, вольфрамовой и других проволок. Для обеспечения химической стойкости в расплаве матрицы и сцепления волокна с матрицей применяют защитные барьерные покрытия на волокнах из карбидов кремния, титана, циркония, гафния, бора, из нитридов и окислов этих и других элементов. При этом получается сложная многокомпонентная система матрица — переходный слой продуктов химического воздействия матрицы с барьерным покрытием — слой волокна. Механические свойства за счет армирования повышаются в 1,5—3 раза (удельные в 2—5 раз) в зависимости от объемной доли и способа введения армирующих волокон. [c.78]

Для создания защитной атмосферы в установках с натриевым теплоносителем рекомендуются гелий и аргон, содержащие кислород в тысячных долях процента [1,51]. Водород значительно диффундирует через нержавеющую сталь уже при температуре 600° С, и поэтому для создания защитной атмосферы мало пригоден [1,52]. В ряде случаев для очистки расплавленного натрия и защитного газа от кислорода и других примесей (воды, водорода, азота, углерода) рекомендуется контактировать натрий и газ при температуре свыше 500° С с цирконием, титаном [1,52] или сплавом 50% титана и 50% циркония. В последнем случае в системе не образуется твердых частиц. В атмосфере азота происходит азотирование нержавеющей стали в расплавленном натрии при температуре свыще 480° С [1,51], что отражается на механических свойствах материала. Очищать натрий от окислов можно также путем пропускания натрия (при температуре 250° С) через фильтр, изготовленный из аустенитной нержавеющей стали. [c.46]

Примером изотермического переноса массы является перенос углерода через жидкий натрий к металлам, образующим стойкие карбиды источником углерода может быть графит, углеродистая сталь или какой-нибудь сплав, содержащий углерод в растворенном состоянии. В этом процессе до сих пор остается неясным, растворяется ли углерод в натрии с последующим переносом в другие части системы или же имеет место промежуточная стадия окисления углерода небольшими примесями кислорода в жидком металле. Другим примером -изотермического переноса может быть перенос кислорода в натрии, который наблюдается в том случае, если металлы, образующие термодинамически стабильные окислы (уран, бериллий, ниобий, цирконий и т. д.), помещены в жидкий натрий с незначительной концентрацией кислорода (5 ч-200 10 ). Источником кислорода в данном случае может быть окись натрия, образующаяся благодаря попаданию кислорода в систему или в результате реакции с кислородом, присутствующим в виде примеси в инертном газе. [c.317]

Положение легирующих элементов в периодической системе элементов Менделеева, строение и размеры их атомов. К числу легирующих элементов в стали относятся элементы второго периода — висмут и азот, третьего — алюминий и кремний, четвертого — титан, ванадий, марганец, кобальт, никель и медь, пятого — цирконий, ниобий и молибден, шестого — вольфрам и свинец. Кроме этих элементов, в стали присутствует еще элемент второго периода — углерод. [c.303]

Система ниобий—вольфрам—цирконий—углерод. Сплавы системы ниобий—вольфрам—цирконий—углерод, богатые ниобием и содержащие 10 ат. % вольфрама, до 4 ат. % циркония и 2 ат. % углерода, исследованы в работе [29]. Изотермический разрез при 1800° С ЭТОЙ системы представлен на рис. 62. Введение в ниобий до 10 ат.% [c.179]

Система ниобий—молибден—цирконий—углерод изучена в работе [94]. [c.180]

При изучении четверной системы Мо—Zr—Nb—С с содержанием 0,06% С и до 3% Zr и Nb (каждого) [43] показано, что наличие переменной совместной растворимости циркония, ниобия и углерода в твердом растворе на основе молибдена, уменьшающейся с понижением температуры, позволяет считать эту систему возможной основой технологических молибденовых сплавов. [c.286]

Для маркировки легированных сталей установлена буквенно-цифровая система. Легирующие элементы в марках стали обозначаются следующими буквами А — азот, Б — ниобий, В — вольфрам, Г — марганец, Д — медь, Е — селен, М — молибден, Н — никель, Р — бор, С — кремний, Т — титан, Ф — ванадий, Ю — алюминий, К — кобальт, X — хром, Ц — цирконий. Цифры перед буквенным обозначением марки стали указывают среднее содержание углерода в сотых или десятых долях процента. После цифр ставят буквы, обозначающие легирующие элементы, входящие в состав данной стали. Цифры, стоящие после букв, указывают примерное содержание легирующего элемента в целых единицах. Букву А (азот) ставить в конце обозначения марки не допускается. [c.25]

При введении в железные сплавы углерода элементы переходных групп IV, V и VI периодов, расположенные в периодической системе левее железа, образуют карбиды. Дают карбиды железо,. марганец, хром, ванадий, титан. Повторяют свойства хрома — молибден и вольфрам, свойства ванадия — ниобий и тантал, свойства титана — цирконий и гафний. Приданием частицам карбида различ кой степени дисперсности можно изменить твердость стали от 150, io 500 Н я выше. [c.39]

Титан и цирконий принадлежат к группе 1Уа периодической системы элементов и имеют весьма сходные металлургические и химические свойства. Оба металла характеризуются очень сильным сродством к кислороду, и их отличная коррозионная стойкость объясняется наличием на поверхности вязкой компактной пленки окисла. При температурах свыше 1000° С как титан, так и цирконий быстро поглощают кислород, азот, водород и углерод, в результате чего материал становится настолько хрупким, что обработка деформацией затруднена. По этой причине только в последнее время с изобретением современных методов восстановления металла из хлоридов, а также последующей очистки и уплотнения материала путем переплавки в высоком вакууме или в инертной атмосфере появилась возможность получать достаточно пластичные титан и цирконий, представляющие интерес для технических целей. [c.187]

Железный угол системы железо — углерод— цирконий исследован с помощью термического и микроскопического анализа, а также измерений твердости [1] (см. также [2]). [c.554]

С этой точки зрения в карбидах переходных металлов IVA группы периодической системы элементов должно происходить наименьшее нарушение стабильных 5 / -конфигураций углерода, т. е. эти карбиды характеризуются высокой устойчивостью подрешетки углерода. Поскольку титан, цирконий и гафний имеют малую вероятность образования стабильных -конфигураций, то они, по-видимому, большую часть своих валентных электронов отдают на связь с углеродом, который в свою очередь на связь с металлом отдает четыре валентных электрона. В результате этого в карбидах металлов IVA группы периодической системы эле- [c.144]

Зависимость теплоемкости от состава обусловлена, по-видимому, природой связей Ме—Ме в решетке карбидов [И]. В карбидах переходных металлов IV группы периодической системы элементов основная часть валентных электронов атомов металла (в рамках модели химической связи, принятой в [И]) осуществляет направленные связи с валентными электронами углерода. В результате этого доля электронов, отвлекаемых на связи Ме—Ме, в решетке этих карбидов незначительна.Следовательно, связи Ме—Ме в них слабы. Предполагая независимость энергии единичной связи Ме—С от числа и взаимного расположения вакансий, легко видеть, что уменьшение количества углерода в карбиде в пределах области гомогенности приведет к линейному уменьшению суммарной прочности связи Ме—С за счет уменьшения числа единичных связей Ме—С. Ме—Ме взаимодействие при этом будет усиливаться нелинейно вследствие увеличения числа электронов Ме—Ме-связей, не скомпенсированных атомами углерода [14]. Но так как связи Ме—Ме в решетках этих карбидов слабы, то процесс их усиления не будет заметно сказываться на характере изменения суммарной прочности химической связи в карбиде с составом. По этой причине изотермы теплоемкости карбидов титана и циркония носят почти линейный характер [13]. [c.150]

Сплавы первой группы нашли довольно широкое распространение в настоящее время. Среди них тройные сплавы системы ниобий—цирконий (гафний)—углерод, в которых основой является практически нелегированный ниобий, а также сплавы со сложнолегированной основой. [c.206]

Системы молибден — титан (цирконий, гафний) — углерод [38]. В равновесии с а-твердым раствором на основе молибдена находятся карбиды МоаС и б-, у- или -твердые растворы на основе Ti , Zr или Hf . Тройные системы характеризуются наличием квазибинар-ных разрезов Мо—Ti , Мо—Zr и Мо—Hf , представляющих собой диаграммы эвтектического типа с переменной растворимостью соответствующего карбида в молибдене (см. рис. 58). Температуры [c.285]

Во всем исследованном темлературном интервале логарифм константы непрямого восстановления остается отрицательной величиной, из чего вытекает термодинамическая невозможность протекания реакции восстановления окиси циркония окисью углерода при нормальном давлении и без присутствия в системе твердого углерода. [c.348]

Поскольку рассеяние тепловых нейтронов вообще не зависит явно от атомного номера исследуемого вещества, то с помощью дифракции нейтронов легко выявляется различие атомов с близкими. Z (например, при исследовании упорядочения атомов Fe и Со в системе Fe — Со), что трудно сделать рентгенографически и электронографически. При использовании дифракции нейтронов возможно изучение изотопических (часто рассеивающие способности изотопов одного и того же элемента значительно различаются) и спиновых различий атомов, входящих в решетку, причем такие различия не замечают ни рентгеновские лучи, ни электроны. В то же время при дифракции нейтронов могут оказаться неразличимыми (имеющими приблизительно равную амплитуду рассеяния) совершенно разные атомы. Так как легкие вещества рассеивают нейтроны также эффективно, как и тяжелые, то с помощью нейтронографии успешно проводят изучение кристаллической структуры веществ, в состав которых входят одновременно атомы легких и тяжелых элементов (атомы водорода в гидриде циркония, углерода в аустените), а также структур из легких элементов (льда, гидрида натрия, дейтерита натрия, графита). Такие структуры нельзя исследовать с помощью рентгеновских лучей и затруднительно с помощью электронов нз-за незначительного рассеяния их легкими элементами. [c.37]

В основу маркировки легированных сталей положена буквенно-цифровая система (ГОСТ 4543-71), Легирующие элементы обозначаются буквами русского алфавита марганец - Г, кремний - С, хром - X, никель - Н, вольфрам - В, ванадий - Ф, титан - Т, молибден - М, кобальт - К, алюминий - Ю, медь - Д, бор - Р, ниобий - Б, цирконий - Ц, азот - А. Количество углерода, как и при обозначениях углеродистых сталей, указывается в сотых долях процента цифрой, стоящей в начале обозначения количество легирующего элемента в процентах указывается цифрой, стоящей после соответствующего индекса. Отсутствие цифры после индекса элемента указывает на то, что его содержание менее 1,5 %. Высококачественные стали имеют в обозначении букву А, а особовы-сококачественые - букву Ш, проставляемую в конце. Например, сталь 12Х2Н4А содержит 0,12 % С, около 2 % Сг, около [c.19]

Оба приведенных примера относятся к распространению тепловых волн в твердых телах, когда с хорошей точностью можно пренебрегать влиянием деформации и движения среды на поведение экзотермических волн. Экзотермические волны в твердых телах без их газификации в настоящее время наиболее полно исследованы экспериментально и теоретически при так называемом безгазовом горении конденсированных систем. Эти исследования начались после того, как в 1967г. удалось осуществить горение в безвизовой системе, в которой исходным материалом была спрессованная смесь порошков титана и бора, а продуктом реакции — диборид титана [9]. При этом волна горения распространялась по цилиндрическому образцу со скоростью в несколько см/с температура в волне горения вследствие сильной экзо-термичности реакции соединения титана с бором превышала 3000 К. Подобные процессы получили название самораспространяющегося высокотемпературного синтеза и в настоящее время нашли интересные и важные приложения в технологии. Сейчас известны многие реакции подобного типа, в которых реагентами являются металлы (титан, цирконий, гафний, молибден и др.), неметаллы (бор, углерод, кремний и др.), соединения элементов (азиды, углеводороды и др.). Продукта- [c.128]

Ванадий принадлежит к числу наиболее энергичных фер-ритообразователей. Он весьма ощутительно повышает стойкость сварных швов аустенитных сталей против образования горячих трещин. Следует подчеркнуть, что положительное действие ванадия объясняется не только увеличением количества S-фазы и повышением ее качественных показателей, но и измельчением первичной структуры швов, а также заметным обессериванием сварочной ванны. В отличие от кремния, алюминия, титана, ниобия, способных вызывать горячие трещины в высоконикелевых швах, ванадий во всех случаях действует положительно, повышая стойкость швов против горячих трещин. Это объясняется отсутствием эвтектических соединений в системах Fe—V, Ni—V, r—V. При повышенном содержании углерода в шве в принципе возможно образование комплексных эвтектик ледебуритного типа. Однако нам не удалось установить отрицательного действия ванадия при высоком содержании углерода, чего, к сожалению, нельзя сказать о таких карбидообразователях, как титан, ниобий, вольфрам и, по-видимому, цирконий. [c.206]

В соответствии с более высокой термодинамической стабильностью карбидов металлов IV—VI групп во многих системах Me — Me"—С (табл. 19) имеется квазибинарный разрез Me —Me"—С (тип III). Тройные системы, образуемые близкими по электронному строению металлами-аналогами IV—VI групп с углеродом, относятся к I типу, однако Сг, Мо, W с карбидом урана образуют ква-зибинарные эвтектики. Ниобий и тантал с титаном, цирконием, гафнием, торием и углеродом образуют системы II типа, однако более электроотрицательный ванадий с карбидами титана, циркония, гафния дает уже квазибинарные эвтектики. [c.156]

Еще более электроотрицательные хром, молибден, вольфрам со стабильными карбидами титана, циркония, гафния и тория образуют тройные системы, имеющие квазибинарные эвтектические разрезы (Сг, Мо, W) — (Ti, Zr, Hf, Th) — С. Уран (элемент VI группы), образующий более прочный карбид, чем хром, молибден и фольфрам, образует с титаном, цирконием, гафнием и торием системы III типа. Молибден, вольфрам с близкими к ним ванадием образуют системы I, а с более далекими, если учитывать сдвиги по [15], ниобием и танталом — системы II типа. Хром с ванадием и углеродом дает систему II типа, а с ниобием, танталом и углеродом — образует квазибинарный эвтектический разрез. Уран с карбидами ванадия, ниобия, тантала также образует эвтектики. [c.156]

Так, по данным [50], при охлаждении со скоростью порядка 10 град/с сплавы системы Nb—W—Zr(Hf)—С, содержащие цирконий (гафний) и углерода количествах, соответствующих 1—2 мол.% фазы в расчете на Zr или Hf , кристаллизуются с образованием преимущественно фазы Nb3 2. Нам не удалось выявить разницу в морфологии карбидов Nb и Nbg z, образующихся в литом материале. Вместе с тем указывается [22], что выделения ЫЬдСг — тонкие длинные иглы в отличие от более крупных игл-пластин Nb . [c.184]

Структура сплавов с 1—2 мол. % фазы представляет особый интерес, так как система ниобий — 1 ат. % Meiv (1 мае. % циркония, 2 мае. % гафния) — 1 ат. % углерода (0,1—0,15 мае. %) является основой большинства современных промышленных сплавов, реализующих карбидное упрочнение. [c.184]

Дисперсионное и дисперсное упрочнения сплавов ванадия до последнего времени не находили широкого применения. Это, видимо, можно объяснить тем, что твердорастворное легирование ванадия, особенно при высоком содержании легирующих элементов, обеспечивает упрочнение, сохраняющееся до высоких для ванадия рабочих температур (—1000° С) без резкого снижения его низкотемпературной пластичности (рис. 116) [1, 2]. Вместе с тем стали появляться работы по исследованию закономерностей формирования гетерофазных структур в системах V—Meiv—С [10,11] по влиянию добавок углерода и азота на прочностные свойства сплавов ванадия, содержащих один или несколько из элементов цирконий, ниобий, титан [12, 13, 2]. Сведения пока очень ограниченные, одна-, ко уже сейчас прослеживается закономерность в изменениях свойств [c.278]

Хром, молибден, кремний и титан, а также вольфрам, цирконий, ванадий и другие элементы, выклинивающие ( -область на диаграмме двойной системы Ре—С, выклинивают эту область также н в тройной системе. Область однофазного аустенита постепенно суживается и, наконец, исчезает при некотором содержании углерода и легирующего элемента. Предельный состав гомогенного аустенита указан в табл. 4. [c.334]

Примеси в расплавленном литии. Кислород при избытке лития существует лишь в форме ЫгО и в виде окислов некоторых металлических примесей. При изменении температуры и общей концентрации кислорода происходит перераспределение кислорода между Li20 и ВеО, MgO и СаО. Однако от окисей бериллия, магния, кальция литий, натрий и другие щелочные металлы можно очистить вакуумной дистилляцией. Азот в литии находится в виде нитрида LisN, углерод в виде карбида ЫзСг. Могут быть также нитриды бериллия, титана, кальция и циркония и карбиды титана и циркония. Наиболее вероятной формой существования водорода в литии является гидрид лития LiH. Гидрид лития легко диссоциирует. Давление диссоциации гидрида лития в зависимости от температуры дано на рис. 3.1. При данной температуре равновесно существуют раствор гидрида лития в литии и существенное количество свободного водорода над поверхностью расплавленного лития. Парциальное давление водорода зависит от температуры системы и концентрации гидрида лития в литии. На рис. 3.2 приведено давление свободного водорода над поверхностью лития в зависимости от температуры и концентрации гидрида лития в литии [2]. По мере увеличения концентрации гидрида в растворе, как видно из рисунка, растет давление свободного водорода при данной температуре. При достижении кон [c.47]

Сварка стали, никеля с тугоплавкими металлами. Сварка стали с титаном. В зоне контакта титана со сталью при температуре более 1073 К интенсивно растет прослойка интерметаллида TiFe, что вызывает охрупчивание сварного соединения. Предел прочности соединения составляет менее 50% прочности свариваемых металлов. Титан образует соединения с удовлетворительной пластичностью с ванадием, ниобием, молибденом, цирконием и гафнием, с которыми он образует непрерывный ряд твердых растворов. Однако ванадий в контакте со сталью при температуре выше 823 К образует карбид, охрупчивающий сварное соединение. Введение между ванадием и сталью слоя меди исключает образование хрупких слоев в соединении. Через твердую медь углерод не диффундирует, а в системе ванадий—медь легкоплавкие эвтектики и интерметаллические соединения не образуются. При малых значениях относительной толщины слоев меди и ванадия прочность соединения достигает прочности коррозионно-стойкой стали [1]. Для получения стабильных результатов [c.146]

Общие сведения. С развитием новых отраслей техники тугоплавкие металлы и их сплавы благодаря высоким жаропрочности, коррозионной стойкости в ряде агрессивных сред и другим свойствам находят все более широкое применение. К тугоплавким металлам, использующимся для изготовления сварных конструкций, относятся металлы IV, V и VI групп периодической системы Менделеева ниобий, тантал, цирконий, ванадий, титан, молибден, вольфрам и др. Эти металлы и сплавы на их основе обладают рядом общих физико-химических и технологических свойств, основными из которых являются высокие температура плавления, химическая активность в жидком и твердом состоянии при повышенных температурах поотношению к атмосферным газам, чувствительность к термическому воздействию, склонность к охрупчиванию, к интенсивному росту зерна при нагреве выше температуры рекристаллизации. Пластичность сварных соединений тугоплавких металлов, как и самих металлов, в большей мере зависит от содержания примесей внедрения. Растворимость азота, углерода и водорода в тугоплавких металлах показана на рис. 1. Содержание примесей внедрения влияет на технологические свойства тугоплавких металлов и особенно на их свариваемость. Взаимодействие тугоплавких металлов с газами и образование окислов, гидридов и нитридов вызывают резкое охрупчивание металла. Главной задачей металлургии сварки химически активных тугоплавких металлов является обеспечение совершенной защиты металла и минимального содержания в нем вредных примесей. Применение диффузионной сварки в вакууме для соединения тугоплавких металлов и их сплавов является весьма перспективным, так как позволяет использовать наиболее совершенную защиту металла от газов и регулировать термодеформационный цикл сварки в благоприятных для металла пределах. [c.150]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...