Цирконий Карбидная фаза

Ниобий и тантал обычно легируют в больших количествах молибденом, титаном, вольфрамом и другими преимущественно тугоплавкими металлами. Молибден легируют вольфрамом и в небольших количествах титаном и цирконием, которые являются более сильными карбидообразователями, чем молибден (вольфрам), и образуют вторичную карбидную фазу с малым количеством вводимого углерода (сотые доли процента). Эта фаза при выделении сильно упрочняет сплав. [c.529]

Цирконий несколько понижает количество карбидной фазы, вероятно, за счет образования более легкого карбида Zr взамен более тяжелого вольфрамового карбида. [c.7]

Рассмотрим полученные авторами результаты исследований структуры и фазового состава литых сплавов систем ниобий— цирконий—углерод, ниобий—гафний—углерод и ниобий—молибден—цирконий—углерод. Исследованы сплавы, содержащие от 1 до 36 мае. % циркония и от 0,02 до —4,5 мае. % углерода (при соотношении ат. % Zr/ат. % С 1 для большинства составов) и аналогичные сплавы с гафнием. Показано, что при содержании в сплаве углерода 0,03 мае. % и выше формируется гетерофазная структура, состоящая из твердого раствора и карбидной фазы. Количество, форма, размер и распределение по зерну выделившейся фазы меняется в зависимости от содержания углерода. [c.182]

Увеличение в сплаве содержания циркония или гафния и углерода до —3 мол. % фазы Zr (ШС) приводит к изменению морфологии и типа выделяющейся карбидной фазы (рис. 64, г—е). [c.184]

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]

Дальнейшее повышение содержания углерода и циркония (или гафния), приводящее к увеличению в сплаве количества карбидной фазы, приводит к необходимости значительно повышать температуры нагрева под деформацию и при некоторых условиях к увеличению дробности деформации. Вместе с тем повышение температуры первичной деформации сплавов влечет за собой трудности, о которых уже говорилось. Известно, что в условиях высоких сжимающих напряжений большинство хрупких, труднодеформируемых материалов становится весьма пластичным при комнатной температуре. Эта высокая пластичность может быть реализована при использовании метода гидроэкструзии [81, 82]. [c.197]

Как было показано, литая структура сплавов с содержанием циркония и углерода 3 ат. % и более характеризуется наличием избыточной фазы, неблагоприятной с точки зрения пластичности. Большое количество фазы, а главное, ее морфология в значительной степени и определяют повышенную хрупкость, в результате деформация этих сплавов обычными методами затруднена. Деформация под давлением в значительной степени изменяет форму и распределение карбидной фазы (рис. 71). Относительно небольшая деформация — (на 25%) — приводит к дроблению и некоторому сжатию эвтектических скоплений, к дроблению крупных карбидов [85]. Дальнейшее повышение степени деформации приводит к еще большему дроблению карбидной фазы и к повышению однородности структуры, что, несомненно, пластифицирует металл. [c.200]

Для повышения жаропрочности ниобий легируют Мо, W, упрочняющими твердый раствор, и цирконием, который не только упрочняет твердый раствор, но и образует карбидные и нитридные фазы. [c.313]

Первичная структура, т. е. структура металла шва, возникшая при затвердевании сварочной ванночки, в зависимости от химического состава и условий первичной кристаллизации жидкого металла может быть однофазной (аустенитной) или двухфазной. Типичная однофазная структура сварного шва аустенит-лой стали и аустенитного сплава показана на рис. 22, а и б. Сварной шов может иметь двухфазную первичную структуру следуюш,их типов аустенитно-ферритную (рис. 22, в) или фер-ритно-аустенитную (рис, 22, г), представляюш,ую собой смесь кристаллов аустенита у и первичного феррита б аустенитно-карбид-ную (рис. 22, д), представляющую собой аустенит и первичные карбиды к эвтектического (ледебуритного) происхождения аустенитно-эвтектическую с эвтектической составляющей не карбидного характера. Появление эвтектической фазы Э может быть вызвано серой, фосфором (рис. 22, ж), кремнием, цирконием, ниобием, титаном, бором (рис. 22, в) и другими легирующими элементами, которые способны образовывать эвтектику с основными составляющими шва (железом, никелем, хромом) или друг с другом. Сварные швы могут иметь и более сложную, например т р е х -фазную, первичную структуру у + S + Э. [c.98]

Карбидная фаза в легированной стали. Элементы-карбидообра-зователи — титан, ванадий, хром, марганец, цирконий, ниобий, молибден и вольфрам — сосредоточены в определенном месте периодической таблицы Менделеева, занимая группы IV, V, VI, VH и ряды 4, 6, 8 и 10. [c.307]

Однако, по данным [72, 85], с увеличением содержания в сплаве ниобия,циркония иуглерода, а следовательно, и количества карбидной фазы усиливается текстура гидроэкструзии. При этом определяющим должен быть углерод, поскольку именно количество углерода определяет объемную долю карбидной фазы в сплаве. Содержание же циркония будет определять лишь степень легированности этого карбида. С увеличением содержания углерода в сплаве от О, 29 до 0,88% (при ат. % Zr/ат. % С 1) происходит усиление основной компоненты <П0> текстуры гидроэкструзии, слабые компоненты <Ю0>+ + <211> + <310> + <321> сохраняются на одном уровне при любом содержании углерода. Полюсная плотность осевой текстуры <110> интенсивно возрастает с увеличением содержания в сплаве углерода до 0,55 — 0,6% при различных степенях деформации. Дальнейшее увеличение содержания углерода до 0,88% не приводит к заметному усилению текстуры <110>, наоборот, проявляется тенденция к ее ослаблению (рис. 72). При анализе приведенных данных допускается, что легирование твердого раствора 8—9% молибдена не влияет на текстуру. [c.201]

Таким образом, образующаяся в исследованных сплавах ниобий — цирконий— углерод и ниабий — молибден — цирконий — углерод карбидная фаза способствует формированию аксиальной текстуры <110> при гидроэкструзии. Известно, что осевая текс-. тура<110>, как с точки зрения расположения главных плоскостей скольжения (ПО), так и с точки зрения ориентации плоскостей скола в ОЦК ниобии — <1Ю>, является весьма выгодной для протекания пластической деформации вдоль оси прутка [131]. Это подтверждается результатами исследования пластичности монокристаллов ОЦК молибдена в зависимости от ориентации при растяжении [87]. Показано [87], что при ориентации оси растяжения в области <012>—<011>--<111> <112> стереографического треугольника эти монокристаллы высокопластичны. [c.202]

Предлагается [61, 62] использовать удобные в технологическом отношении низколегированные сплавы молибдена с цирконием, изготовлять из них заданные детали, а затем подвергать специальной ХТО. Исходный деформированный материал Nb—Zr—С с сильно развитой ячеистой структурой насыщают углеродом. Поскольку у дисперсной ячеистой структуры растворимость элементов внедрения на несколько порядков выше [63, 64], то удается получить твердый раствор с содержанием углерода до 0,8 ат.%,т. е. значительно выше предельной растворимости. Далее сплав отжигают. При этом концентрация углерода в поперечном сечении выравнивается, а плотность дислокаций уменьшается и выделяется мелкодисперсная карбидная фаза, размером 100 А, с плотностью 5-10 см . Поскольку распределение частиц связано с конфигурацией стенок исходных ячеек, частицы препятствуют перемещению границ и тормозят процесс рекристаллизации. Поэтому при последующей высокотемпературной выдержке зерно получается мелким, а под нагрузкой деформация гомогенизируется по объему зерна. В результате материал сохраняет высокую прочность и пластичность (табл. 43). [c.289]

Урановое или уран-плутониевое карбидное топливо по сравнению с окисным имеет существенно более высокую теплопроводность, более высокую плотность ядер деления и низкую замедляющую способность, однако химическая совместимость его с наиболее распространенными материалами оболочек, в частности, нержавеющими сталями и цирконием, гораздо хуже. Так, при температуре 1100° С сталь 0Х18Н9Т науглероживается, зона взаимодействия 100 мкм появляется всего через 6 суток, а с цирконием и карбидом циркония карбид урана образует непрерывный твердый раствор. Карбид урана взаимодействует при 1500 С с ванадием и образует жидкую фазу. Карбид урана хорошо совместим вплоть, до температур 1500—1600° С с карбидами тяжелых металлов (ниобия, молибдена, вольфрама, тантала), а также с пиролитическим углеродом и карбидом кремния. Карбидное топливо сравнительно хорошо удерживает продукты деления. Так, скорость утечки газообразных продуктов деления составляет менее 0,1% (скорость диффузии при температуре 1500°С). [c.10]

В литературе [19] для получения карбонизующихся связующих были выбраны ионы никеля, способные оказывать каталитический эффект в формировании углеродной матрицы турбострастной структуры, и ионы циркония, способные образовывать при карбонизации оксидную фазу, а при высокотемпературной обработке — карбидную. [c.234]

Следует отметить, что при создании карбидных покрытий на нагретом графите возможно взаимодействие растущего покрытия с ортаточ ным кислородом среды. В [26] изучался фазовый состав покрытий из карбида Щ1РК0НИЯ, полученных при разном остаточном давлении кисло рода в среде. Оказалось, что в составе покрытий образуются две о.ц.к.-фазы с разным периодом решетки. В одной фазе период решетки близок к периоду решетки стехиометрического карбида циркония, в другой существенно меньше и имеет четкую тенденцию к уменьшению при увеличении давления остаточного кислорода. Следовательно, фаза с параметром решетки, зависящим от содержания кислорода в среде, является оксикарбидом циркония с переменным содержанием кислорода. [c.144]

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]

Стали с нитридным упрочнением. Нитридная или карбонитридная фаза наряду с карбидной может служить реагентом для измельчения зерна (в отдельных случаях весьма эффективно) и отчасти для вызова дисперсионного твердения. В горячекатаном состоянии наиболее заметное упрочнение марганцевой стали (типа 16Г2) оказывают нитриды ванадия, молибдена и вольфрама ( повышение предела текучести до 50%), но после нормализации степень упрочнения снижается до 20— 30% при одновременном существенном улучшении ударной вязкости при минусовых температурах (на уровне 4—6 кГ-м1см при —40°С). Не установлено упрочняющего влияния нитридов циркония, а нитриды алюминия незначительно упрочняют низколегированную сталь (примерно на 15%) [135]. Сопоставление механических свойств нормализованной стали с 0,15% С, 1,4% Мп и 0,9% Si при различном содержании нитридов алюминия приводится ниже [c.142]

По мере повышения температуры карбидизации (1100—1300° С) возрастает твердость слоев, уменьшается их плотность и сплошность, увеличивается общая пористость, ухудшается прочность сцепления с основой, растет хрупкость. Микротвердость слоя Ti , полученного при температуре 1200° С, была равна 1820— 2000 кПмм , слоя Zr 1600—1800 кПмм , а при температуре 1300° С соответственно 2600—2700 и 2500—2650 кПмм . Такое резкое увеличение микротвердости карбидных слоев на титане и цирконии с повышением температуры карбидизации было отмечено также в работе [137] и может быть объяснено увеличением содержания углерода в фазах Т1С и Zr с ростом температуры, что, как известно, сопровождается повышением твердости этих фаз. [c.136]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...