Активность примеси в металле

Другим типом примеси в металле является водород, энергия взаимодействия которого с дислокациями в железе (0,1 эВ) значительно меньше, чем для углерода и азота, и который поэтому не вытесняет атомов углерода и азота из облаков на дислокациях. Сравнительно менее значительное влияние водорода в железе на деформационное упрочнение путем изменения подвижности дислокаций не означает, однако, отсутствие заметного влияния поглощенного водорода на механохимическую активность, поскольку при абсорбции металлом водорода в металле возникают значительные остаточные напряжения и локальный наклеп, стимулирующие анодное растворение. Так, по данным рентгеновских исследований электролитически наводороженного железа вакуум-116 [c.116]

Между тем за последние годы стало очевидным, что именно поведение ряда коррозионно-активных примесей в двухфазных системах (где в определенных условиях концентрация таких примесей в слое жидкости, непосредственно контактирующих с поверхностью металла, может на несколько порядков отличаться от их концентрации в основном потоке) является фактором, определяющим в значительной степени надежность и бесперебойность работы ряда важнейших элементов оборудования АЭС. [c.3]

Важно отметить, что значительная часть простоев АЭС связана с выходом из строя элементов тепломеханического оборудования электростанции, как правило, в связи с процессами электрохимической коррозии под влиянием различных примесей воды. За последнее время стало ясным, что задача предотвращения коррозионных повреждений является особенно сложной в двухфазных системах, когда концентрация коррозионно-активных примесей в пристенном слое жидкости, непосредственно контактирующем с металлом, может на несколько порядков отличаться от средней концентрации в потоке двухфазной смеси. Между тем задача [c.5]

При сварке в инертных газах в сварочной ванне могут протекать металлургические процессы, связанные с наличием в ней растворенных газов и легирующих элементов, внесенных из основного или присадочного металла. При использовании смесей инертных газов с активными возникают металлургические взаимодействия между элементами, содержащимися в расплавленном металле, и активными примесями в инертном газе. [c.312]

Возможный механизм формирования зародышевых трещин на границах зерен при отжиге металлов с поверхностно-активными примесями, в частности сплавов Ре — Р, рассмотрен выше. Существование, на некоторых границах зерен трещин длиной / с/ может привести к тому, что график зависимости пройдет через начало координат, а нак- [c.154]

Повышение основности этих флюсов, а следовательно, и снижение их химической активности обеспечиваются введением в состав оксидов кальция и магния, которые обычно вводятся в составе комплексных соединений в минералах. Отсутствие требований по взаимной растворимости исходных компонентов существенно облегчает, по сравнению с плавлеными флюсами, задачу создания керамических флюсов высокоосновного типа. Известны, нанример, керамические флюсы, содержащие более 40 % MgO. Изготовление плавленых флюсов с таким количеством оксида магния весьма затруднительно. Высокоосновный характер керамических флюсов позволяет снизить концентрации вредных примесей в металле шва, особенно серы, повысить механические характеристики наплавленного металла. [c.329]

Между активностями примесей в свинце и шлаке устанавливаются постоянные соотношения примесь тем больше пере.ходит в свинец, чем меньше ее сродство к кислороду, характеризуемое величинами Кме и AZ . Например, медь и висмут практически полностью восстанавливаются, и растворяются в свинце. Мышьяк, сурьма и олово в значительной мере переходят в металлическую фазу хотя стандартное сродство к кислороду у них больше, чем у свинца восстановление облегчается растворимостью этих металлов в свинце. [c.243]

Величина поверхностного натяжения жидкого металла зависит от его химического состава и температуры. Наличие небольших количеств поверхностно-активных веществ может привести к значительному снижению поверхностного натяжения. Наибольшей поверхностной активностью в жидкой стали обладают кислород и сера. Поэтому различные технологические факторы, оказывающие влияние на содержание этих примесей в металле (степень раскисленности металла, состав шлака и др.), оказывают воздействие на характер переноса металла. Увеличение температуры капель приводит к снижению поверхностного натяжения сплавов на основе железа и может способствовать уменьшению размера переносимых капель. [c.73]

Таким образом, изменение содержания одной вредной примеси в металле шва может активно влиять на форму и характер распределения других вредных элементов, что зачастую трудно учесть, тем более, что металловедение в настоящее время еще не определяет формы таких зависимостей. [c.87]

При строгом подходе переход любого химического элемента из металла в шлак и обратно необходимо характеризовать константой распределения, которая выражает отношение равновесных активностей примеси в шлаке и металле. Однако закономерности изменения активностей элементов в шлаке изучены недостаточно и распределение элементов между шлаком и металлом не всегда достигает состояния равновесия. Поэтому обычно пользуются коэффициентом распределения, под которым принято понимать отношение фактического (наблюдаемого) содержания элемента в шлаке ( ) к [c.24]

Применение упрощенных выражений констант равновесия допустимо только для характеристики реакций в конце окислительного рафинирования, когда концентрация примесей в металле обычно бывает невысокой, В случае раскисления — легирования, когда содержание примесей в металле высокое, исключать коэффициенты активностей из выражений констант равновесия нельзя. В этом случае одной из важных задач является изучение закономерностей изменения коэффициент тов активностей элементов в металлическом расплаве, [c.41]

Рнс. 8, Зависимость остаточного содержания примеси в металле [ ] от концентрации кислорода в нем [О] и активности оксида в шлаке (при постоянной температуре) [c.50]

В соответствии с диаграммами состояния указанные выше тугоплавкие металлы должны быть совместимы с иттрием при температурах, не превышающих температуры соответствующих эвтектик. Однако взаимодействие металлов при высоких температурах определяется не только характером равновесной диаграммы состояния, но и целым рядом других факторов, к числу которых относятся параметры взаимной диффузии, технология получения металлов, наличие поверхностных пленок, характер и кинетика поверхностных реакций, содержание примесей, активность металлов по отношению к примесям, диффузионная подвижность примесей в металлах и т. д. Теоретически учесть все эти факторы пока невозможно. [c.111]

Чем больше оксида железа содержится в жидком металле, тем активнее окисляются примеси. Для ускорения окисления примесей в сталеплавильную печь добавляют железную руду, окалину, содер-жаш,ие много оксидов железа. Таким образом, основное количество примесей окисляется за счет кислорода оксида железа. [c.29]

Получение высококачественных сварных соединений из химически активных металлов оказалось возможным только после разработки оборудования и технологического процесса сварки электронным лучом в вакуумной камере. При степени разрежения, равной Я—1,3-10 Па, в сварочной камере обеспечивается содержание кислорода и азота значительно ниже концентрации этих вредных примесей в аргоне высшей чистоты. [c.401]

Некоторые металлы (например, молибден) нуждаются в очень высокой очистке от примесей, так как отрицательное влияние последних обнаружено даже при остаточном давлении 10- Па, т. е, при уменьшении атмосферного давления в миллиард раз. Важна не величина остаточного давления, а концентрация активной примеси. [c.192]

Имеются также опасности при катодной и протекторной защите металла (сплава) в активном состоянии. При значительном смещении потенциала в катодную область возрастает скорость выделения водорода, что при наличии некоторых примесей или добавок в металле (сплаве) или веществ в коррозионной среде может привести к наводороживанию и охрупчиванию [43, 44]. [c.47]

Твердотельные и жидкостные лазеры. Активной средой твердотельных лазеров являются кристаллы и стекла, содержащие в качестве активных примесей ионы переходных металлов (например, Сг), редкоземельных элементов (например, N l), актинидов (например, U). К ним предъявляются требования высокой прозрачности, однородности свойств, механической прочности и стойкости к излучению. Основным способом энергетической накачки является оптический. В качестве примера приведем лазеры на рубине и на алюмо-иттриевом гранате. [c.341]

В условиях прибрежной зоны влажных субтропиков при протекании атмосферной коррозии можно установить несколько стадий ее развития, наиболее важной из которых является начальная стадия. На этой стадии большое влияние на них оказывают примеси и метеорологические параметры. На следующей стадии, когда на поверхности металла образуются продукты коррозии, при влажности ниже критической активность примесей снижается. [c.47]

При ближайшем рассмотрении оказалось, однако, что подобного рода классификация, основанная в большей степени на внешних признаках, чем на внутренней количественной характеристике структуры системы (т. е. на анализе определенных сочетаний метеорологических элементов и коррозионно-активных примесей), нередко приводит инженеров и конструкторов к ложным выводам. В самом деле, легко показать, что скорость коррозии некоторых металлов или сплавов в сельской атмосфере одного климатического района (как наименее коррозионно-активной) может быть соизмеримой или даже большей, чем в приморской зоне другого климатического района. [c.80]

Обнаруженная обратная зависимость прочностных свойств от скорости активного растяжения при исследовании основного металла и металла сварного шва представляет особый интерес. Проявление такой зависимости подтверждает принципиальную важность исследования физико-механических свойств материалов в процессе облучения при температурах 0,3—0,47 пл, когда определяющими считаются кратковременные, а не длительные прочностные свойства. Аномальное поведение основного металла при флюенсе 0,5 10 нейтр. см- и металла сварного шва при флюенсах 0,5 10 и 2 10 нейтр. см- связано, вероятно, с переходом от дислокационно-субструктурного механизма деформационного упрочнения в необлучаемых образцах к диффузионно-дислокационному механизму в процессе облучения. Последний обусловлен диффузионной релаксацией напряжений в деформируемых материалах и проявляется в виде обратной скоростной зависимости физико-механических свойств [4]. Проявлению действия механизма диффузионно-дислокационного упрочнения способствует миграция избыточных точечных дефектов, образующихся при облучении. Необходимым условием диффузионно-дислокационного упрочнения является также постоянство скорости деформирования, обеспечивающее равенство между внутренним сопротивлением деформированию и прилагаемой растущей нагрузкой [4]. Как показано в [5], при этом происходит перераспределение примесей в неоднородном поле внутренних напряжений и их релаксация вследствие направленной (восходящей) диффузии. Такое перераспределение, наряду с процессами микротекучести и диффузионного залечивания очагов разрушения, повышает структурную однородность решетки и лежит в основе программного упрочнения кристаллических тел [4]. Характерно, что обратная скоростная зависимость прочностных свойств [c.109]

Большинство металлов образует сплавы и разрушается жидким литием. Коррозионная активность зависит также от содержания некоторых примесей, в частности углерода, в стали и жидком металле [1-6]. [c.5]

Модифицирующее действие обломков кристаллов будет происходить в случае, когда металлы или сплавы содержат активные нерастворимые примеси и расплав во время плавки перегревается выше температуры дезактивации этих примесей. Если металлы и сплавы при плавке не перегреваются выше температуры дезактивации примесей или они вовсе не содержат такие примеси, модифицирующее действие обломков кристаллов невозможно. Следовательно, принудительное перемешивание в течение времени, меньшего, чем время снятия перегрева в незатвердевшей части отливки, не окажет влияния на кристаллическое строение ее. Необходимо перемешивать расплав и после снятия перегрева, с тем чтобы образующиеся обломки не расплавлялись и оказали затравочное действие на процесс кристаллизации отливки. [c.179]

Технические металлы и сплавы содержат активные примеси. Поэтому в реальных условиях литья и плавки для нарушения транскристаллизации и измельчения зерна в отливках из таких металлов и сплавов достаточно кратковременное перемешивание расплава в форме или вне формы в специальных промежуточных заливочных устройствах (в воронке, желобе и т. п.). Интенсивное перемешивание расплава в заливочных устройствах прак-12 179 [c.179]

Эффект комплексного модифицирования возможно получить и в случае, если в металле присутствуют активные нерастворимые примеси или затравки в виде обломков кристаллов и в него дополнительно вводится вещество, образующее с металлом непрерывный или ограниченный твердый раствор. [c.181]

В зависимости от разновидности способа сварки в защитных газах подготовка кромок должна быть различной. Так как ири сварке в защитных инертных газах расплавленный металл изолирован от атмосферного воздуха, то в сварочной ванне могут протекать металлургические процессы, связанные с наличием в нем растворенных газов и легирующих элементов, внесенных из основного или д,ополнителъного металла. При использовании смесей инертпых с активными газами возникают металлургические взаимодействия между элементами, содержащимися в расплавленном металле, н активными примесями в инертном газе. [c.254]

Присутствие примесей в металле создает условия для деформационного упрочнения. При насыщении дислокаций атомами примеси появляется зуб текучести на кривых деформации, наблюдается эффект Портевена—Ле-Шателье и характерное повышение химической активности на полигонизационных субграницах в случае твердых растворов Fe — С. Упрочнение в разбавлен-, ных твердых растворах обычно пропорционально концентрации (правило Норбери). В сплавах внедрения энергия связи между атомами примеси и дислокациями может быть велика, особенно для сплавов Fe — С и Fe — N, где эта энергия составляет W я=гО,55эВ [6], что значительно выше, чем для многих других сплавов. [c.115]

Коррозионная стойкость и защитные свойства оксидных пленок связаны с их природой, структурой и толщиной. Получаемый электрохимическим путем оксидный слой состоит в основном из кристаллической -модификации окиси алюминия АЦОд. Это соединение устойчиво против действия органических растворителей, большинства органических кислот, некоторых минеральных солей, ио активно растворяется в растворах щелочей. Чем меньше примесей в металле, тем однороднее получается оксидная пленка и тем выше ее химическая стойкость. Лучшими защитными свойствами обладают пленки, формированные на алюминии высокой чистоты. [c.23]

Например, М. А. Глинков считал, что удалению серы, содержащейся в чугуне, Д9лжна быть посвящена особая и притом первая стадия непрерывного рафинировочного процесса. Такое предложение основывается на том, что примеси чугуна (С, 51) повышают активность серы в металле и улучшают ее переход в шлак. Это действительно так, но при десульфурации восстановительными шлаками существенного значения не имеет. [c.366]

Электрическое поле, воздействующее на металл в вакууме или атмосфере инертного газа, при разности потенциалов до 600 В (анодом является мeтav л) вызывает удаление поверхностно-активных примесей из металла за счет поверхностной ионной эмиссии [16]. При разности потенциалов до 20 кВ поле оказывает благоприятное влияние на структуру и свойства [c.444]

Температура, отвечающая перегреву металла, значительно sbinie его температуры плавления при этом образуется крупное зерно. Это объясняется растворением и дезактивацией примесей, которые могли играть роль готовых поверхностей раздела при кристаллизации. Подстуживание перегретого металла до более низких температур и выдержка при этих температурах приводит к выделению из жидкого металла растворенных примесей, которые вновь могут стать активными зародышами. В этом случае зерно металла будет мельче. [c.37]

Гарнисажные печи сыграли большую роль в развитии современной металлургии ряда химически активных и тугоплавких металлов, в частности титана. Однако они не смогли полностью решить задачу получения сплавов без загрязнений. Дело в том, что в ряде случаев после нескольких плавок химический состав гранисажа заметно меняется. Кроме того, в него внедряются примеси, взвешенные в расплаве, а в случае удержания гарнисажа в охлаждаемом снаружи графитовом тигле (что во многих случаях необходимо для обеспечения нужного теплового баланса) - также и за счет контакта гарнисажа с графитом. В дальнейшем благодаря массообмену между расплавом и гарнисажем загрязненность последнего может сказаться на качестве металла дальнейших плавок. При плазменном нагреве проявляется также загрязнение расплава, вызываемое эмиссией в плазменную струю материалов конструкционных элементов плазмотрона. [c.8]

Таким образом, присутствие углерода и азота в стали способствует деформационномуупрочнению и тем самым повышает химический потенциал дислокаций и атомов металла, т. е. создает необходимые условия для механохимического растворения. Кроме того, адсорбция атомов углерода и азота на полигональных субграницах в некоторой мере способствует также увеличению химической активности. Этим, в частности, обусловлено некоторое увеличение [97, 98] скорости коррозии металла, прошедшего низкотемпературный отпуск, по сравнению с неотпущенным полигонизация приводит к увеличению общей протяженности субграниц с сегрегированными на них атомами примеси (процессы диффузии примесей к субграницам облегчаются нагревом), которые повышают химическую активность этих границ. Однако следует иметь в виду, что сегрегация углерода и азота на субгра- [c.115]

В ряде работ, однако, отрицается прямое влияние запасенной энергии остаточной деформации углеродистой стали на ускорение анодного растворения авторы их [97, 100, 101] объясняют ускорение коррозии деформированной стали в децинормальйом растворе соляной кислоты сегрегацией катодных примесей на дислокациях. Вряд ли это справедливо, так как опыты проводились на образцах, подвергнутых после деформации длительной выдержке (старению). В этом случае возможно образование сегрегаций примесей в результате-деформационного старения, хотя для этого требуется значительное время, что и было отмечено [2, 69]. Однако даже в случае состаренных (предварительно деформированных) образцов стали 08кп скорость коррозии в растворе серной кислоты [53] оказалась меньше, чем несостареннцх. На поверхности этих образцов в процессе старения появляются линии скольжения, а это прямо свидетельствует о наличии скоплений дислокаций под поверхностным барьером и упрочненных областей, которые в процессе старения разряжаются, что снижает механохимическую активность металла. Таким образом, попытка [100, 97] объяснить ускоренное растворение деформированного металла только сегрегацией примесей на дислокациях, основываясь на отсутствии влияния деформации на коррозию в случае чистого металла после старения, несостоятельна в чистых металлах старение приводит к рассасыванию дислокационных скоплений и элиминированию механохимической активности. [c.116]

Таким образом, присутствие углерода и азота в стали способствует деформационному упрочнению и тем самым повышает химический потенциал дислокаций и атомов металла, т. е. создает необходимые условия для механохимического растворения. Кроме того, адсорбция атомов углерода и азота на полигональных субграницах в некоторой мере способствует также увеличению химической активности. Этим, в частности, обусловлено некоторое увеличение [105, 106] скорости коррозии металла, прошедшего низкотемпературный отпуск, по сравнению с неотпуш,енным полигонизация приводит к увеличению общей протяженности субграниц с сегрегированными на них атомами примеси (процессы диффузии примесей к субграницам облегчаются нагревом), которые повышают химическую активность этих границ. Однако следует иметь в виду, что сегрегация углерода и азота на субграницах повышает скорость коррозии в кислых растворах вследствие снижения перенапряжения водорода на выделениях [107], а не вследствие облегчения анодной реакции. Последняя замедляется из-за понижения энергии, связанной с дислокациями, адсорбировавшими примеси старые дислокации травятся труднее, чем свежие . [c.116]

Коррозионно-опасными являются примеси в атмосфере животноводческих помещений, птицефабрик, биохимических производств и т. п. К таким загрязнителям следует отнести аммиак и сероводород. Они являются по отношению ко многим металлам термодинамически активными веществами, так как способствуют образованию прочных аммиакатных комплексов, например, <2и + ЗЫНз Си(МНз) +Н-2е или сульфидов u-j-S -- —>- uS + 2б. [c.65]

Прогнозированиескоростиатмосферной коррозии. Любую математическую модель атмосферной коррозии следует рассматривать как сложную функцию температурно-влажностного и аэрохимического комплексов атмосферы. В условиях открытой атмосферы основными параметрами, определяющими скорость коррозии, являются продолжительность увлажнения поверхности фазовой пленкой влаги (2тф), концентрация коррозионно-активных примесей (С ) и, в меньшей степени,—температура воздуха./Следовательно, в первом приближении, коррозию металлов в открытой атмосфере можно рассматривать как функцию Етф и С или 2та Vi. Сх — для закрытых помещений. [c.83]

Наиболее химически активными являются щелочные металлы, ионизационные потенциалы которых изменяются от 5,39 эв (литий) до 3,893 эв (цезий). Наименее активна из рассматриваемых металлов ртуть (ионизационный потенциал 10,434 эв). Остальные металлы занимают промежуточное положение. Прочность и поведение продуктов реакции при разных температурах (термодинамические свойства) связаны с изменением энтальпии при их образовании. Эти свойства положены в основу наиболее эффективных методов очистки жидких металлов от вредных примесей (так называемая геттерная очистка), а также защиты от окисления. [c.32]

Электрохимический метод с использованием концентрационной электрохимической ячейки заключается в измерении электрической разности потенциалов между Na — ЫагО-полуэле-ментом (или иным, принятым для сравнения, с известной концентрацией кислорода) и натриевой системой. Расчет показывает достаточную чувствительность к незначительным колебаниям содержания примеси кислорода и возможность регулирования зависимости чувствительности от температуры. Весьма важна проблема неактивности и чистой ионной проводимости твердого электролита, разделяющего эталонный полуэлемент и измеряемую натриевую систему. На этом методе, весьма перспективном, пригодном для непрерывного контроля содержания активного кислорода в потоке металла, мы остановимся несколько подробнее. [c.290]

Формально это возможно потому, что тепловые эффекты, связанные с 1переохлаждением жидкого металла, в общем тепловом балансе затвердевающей отливки пренебрежимо малы. По существу же развитие процессов кристаллизации реальных металлов и сплавов в условиях реальной технологии целиком определяются условиями теплообмена отливки во время затверде1вания ее в форме. В то же время кристаллическое строение отливки определяется природой металла (наличием активных примесей, склонностью к транскристаллизации и т. п.). В этом смысле связь между процессами кристаллизации и затвердевания очевидна [3]. [c.151]

На процесс формирования кристаллического строения отливок оказывают влияние активные нерастворимые примеси и затравки. Активные примеси обычно, уже имеются в металлах и сплавах или попадают в расплав во время плавки вместе с легатурами, раскислителями, флюсами и т. д. Затравки — это обломки кристаллов, которые образуются во время заполнения формы или при принудительном перемешивании расплава и не расплавляются полностью. Затравки вводят также извне — кусочки твердого металла или сплава дают в расплав либо перед заливкой (в ковш), либо во время заливки (со струей). [c.180]

Гелий используется как теплопередающая среда в высокотемпературных реакторах, а в будущем он, возможно, будет применен в реакторах на быстрых нейтронах. Чистый гелий не реагирует с металлами, однако он может быть загрязнен воздухом, влагой или маслом, а в процессе работы газами, адсорбированными графитом активной зоны или отражателя, и влагой или водой в результате утечки из парогенератора. Примеси реагируют с нагретым графитом, образуя восстановительную атмосферу, в которой преобладает водород и моноокись углерода. Содержание примесей в контуре реактора Dragon , которое, вероятно, ниже, чем в промышленных реакторах, составляет 5-10 % Иг, 15-10 % СО, 5-10 % НгО и 5-10 % СН4. В этих условиях никель и кобальт практически не окисляются железо, молибден и вольфрам находятся почти в равновесии с их окислами в то же время такие металлы, как хром, ниобий и частично алюминий, быстро окисляются, рис. 11.10 [12]. При высокой температуре быстро науглероживаются молибден, хром, ниобий и титан, в то время как большинство других металлов не науглероживается (рис. 11.11). Поскольку концентрация окисляющих и науглероживающих газов мала, то их недостаточно для получения сплошной окисной пленки, которая могла бы полностью защитить металл от взаимодействия. Следовательно, существует возможность развития коррозии или науглероживания на отдельных участках, в частности, по границам зерен. [c.154]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...