Гидриды, образование

Наблюдаемое увеличение наводороживания стали при катодной поляризации в присутствии мышьяка объясняют тор Можением процесса молизации водорода, образованием гидридов, образованием коллоидных частиц и т. п. [c.169]

При высокой температуре в воздухе, азоте или водороде. Окисление на. воздухе протекает при температурах выше 450 С с образованием оксидов титана и нитридов. Температура воспламенения падает с повышением давления воздуха, что иногда приводит к локализованному выгоранию изготовленных из титанового сплава лопаток компрессоров газовых турбин [42]. Гидрид титана легко образуется при температурах выше 250 °С, а при более низких температурах — при катодном выделении водорода. Абсорбция кислорода, азота или водорода при повышенных температурах приводит к охрупчиванию металла. [c.378]

Образование гидридов с некоторыми металлами (АН <С0). [c.344]

Сварка плавлением — высокотемпературный процесс, сопровождающийся изменением состава металла сварного соединения, а следовательно, и его свойств, в результате взаимодействия с окружающей средой (атмосферой). Высокая восстановительная активность металлов приводит к образованию оксидов, нитридов и гидридов, а так как скорость химических реакций и диффузионных процессов при температурах сварочного цикла очень высокая, то даже в очень ограниченное время могут произойти существенные и нежелательные изменения состава металла шва. Широкое применение сварки в различных отраслях промышлен- [c.367]

При температурах до 300 С ванадий может поглотить до 157 см г водорода с образованием гидрида, который разлагается в вакууме при 900 °С. Азот также поглощается ванадием нитрид ванадия разлагается при температуре выше 2000 °С. [c.96]

Водород резко понижает пластичность урана при 20 °С, наибольшее охрупчивание наблюдалось при 25-10-5% водорода. Возможно, что оно связано с растворением водорода в межкристаллитных примесях и образованием гидридов по границам зерен урана. [c.171]

Изложенные выше данные позволяют достаточно точно и подробно оценить условия образования трещины при коррозионном растрескивании. Вместе с тем эти факторы еще не полностью раскрывают природу развития трещины. При анализе ее развития следует обращать внимание на особенности вида излома. Поверхность излома коррозионного растрескивания всегда темная, похожая на поверхность излома замедленного разрушения псевдо-а-титановых сплавов, имеющих повышенное содержание водорода. Как известно, в таких сплавах под действием напряжений или в результате пластических деформаций может происходить в определенном временном интервале распад пересыщенной водородом а-фазы с выделением мелкодисперсных гидридов (необратимая водородная хрупкость II рода). Темный цвет поверхности излома, видимо, связан в этом случае также с наличием на поверхности излома гидридов [c.63]

На рис. 2.1. представлены различные стадии реакций, которые могут протекать при коррозии последовательно и параллельно. В среде процессы переноса вещества и химические реакции могут подводить или удалять компоненты, принимающие важное участие в процессе коррозии. Наряду с адсорбцией и десорбцией происходит и реакция на границе раздела фаз эта реакция обычно является электрохимической, и на нее могут также влиять внешние токи. В числе химических реакций на границе раздела фаз в случае свинца возможна, например, реакция образования гидрида, причем участвующий в реакции водород может образоваться в результате катодного процесса. Водород может также прони- [c.42]

В принципе все металлические материалы могут подвергаться электролитической коррозии. Для разрушения под действием проникшего водорода (водородного охрупчивания) необходимо наличие механических растягиваюш,их напряжений и стимуляторов абсорбции водорода, если материалы не являются особенно высокопрочными (см. раздел 2.3.5). Химическая коррозия с потерей массы в результате образования гидридов возможна только для следующих металлов In, Т1, Qe, Sn, Pb, As, Sb, Bi, Se, Те, Po [7]. [c.47]

При коррозионном растрескивании под напряжением в слабо кислых средах, которое вызывается выделяющимся водородом, электрохимическая защита в общем случае не может дать эффекта [2]. Для пояснения этого на рис. 2.20 представлены кривые срок службы — потенциал для углеродистой стали в среде, содержащей сероводород [75]. При pH = 4 стойкость при катодной поляризации действительно заметно повышается (в некотором узком диапазоне потенциалов в результате образования поверхностного слоя FeS). Однако для длительного защитного действия этот эффект не может быть использован. По результатам измерений видно также, что по мере снижения потенциала, стойкость (по времени до разрушения) уменьшается. Анодная защита от коррозионного растрескивания под напряжением, вызываемого водородом, теоретически возможна, но нерациональна, поскольку при этом усилится равномерная поверхностная коррозия. Коррозионное растрескивание под напряжением под влиянием водорода в углеродистых и низколегированных сталях обычно может развиваться только в присутствии стимуляторов, которые не допускают рекомбинации выделившихся на катоде атомов водорода в молекулы Hj, вследствие чего в структуру материала может внедриться (диффундировать) повышенное количество водорода (см. рис. 2.1). К числу таких стимуляторов могут быть отнесены, например, гидриды элементов 5 и 6 групп Пери- [c.75]

В отличие от сталей имеются цветные металлы, в которых опасность коррозии при выделении водорода вызывается внутренним образованием гидридов. К этим металлам относятся, например, титан, цирконий, ниобий и тантал. Эти металлы могут представить интерес как вентильные при защите анодами с наложением тока от постороннего источника (см. 8.2.2.) и как материалы для химического аппаратостроения (см. 20.3.2). [c.76]

Защита от образования гидридов и от поверхностной коррозии (рис. 2.11 [24]) Защита от поверхностной и язвенной коррозии [40—43] [c.78]

Другой метод хранения водорода для тс-пользования в качестве автомобильного топлива, который представляется многообещающим, состоит в применении соединений водорода с металлами в форме гидридов. Как уже говорилось, атомы водорода легко проникают между атомами регулярных кристаллических решеток. Образование гидридов неизбежно приво- [c.123]

Наиболее эффективным способом травления в случае образования больших, плотных и клейких окалин является использование расплавленных солей (едкого натра или гидрида натрия NaH). Химическое воздействие на окалину расплавленной соли сочетается с нарушением сплошности окалины за счет различия коэффициентов линейного расширения окалины и основного металла под действием тепла при погружении изделия в ванну с расплавленным раствором. Этот метод травления находит все более широкое применение и дает наибольший эффект при сведении процессов удаления окалины и термообработки в одну операцию. Однако при этом требуются специальное оборудование и квалифицированные рабочие. Процесс является дорогостоящим и опасным. Кроме того, его нельзя применять в том случае, если воздействие высоких температур неблагоприятно скажется на механических свойствах металла, с которого удаляется окалина. Что касается химической очистки, то электрохимическое воздействие (анодная либо катодная поляризация) или использование ультразвука может улучшить действие травления. [c.60]

Целью исследований при изготовлении первой серии емкостей было установление причин разрушения сварных швов в титановых трубопроводах из титана Ti-55A и деталях из титанового сплава и внести необходимые коррективы при дальнейшем изготовлении баков. Вначале проблему сварки связывали с несовместимостью титана и водорода. Однако в дальнейшем выяснилось, что основной проблемой при сварке является образование гидридов титана в сварных швах. Имеются также указания на то, что реакция образования гидридов наблюдается не только в сварных швах, но и в сечениях труб на расстоянии нескольких десятков миллиметров от сварного шва. Для установления причин образования гидридов было решено провести исследование серии деталей с замерами давления, температуры, числа циклов нагружения до разрушения и контролем параметров сварки. [c.289]

Предположение о природе разрушения, выдвинутое в настоящей работе, состоит в том, что микротрещины в зоне сварного шва при сварке сплава Ti—5А1—2,5Sn (пч) с титаном Ti-55A являются отправными пунктами для начала образования гидрида титана. Микротрещины в поверхностном слое окисла титана вызваны, вероятно, термическими напряжениями при сварке и циклической сменой давления при изготовлении баков. В этом случае водород вступает в реакцию с высокоактивной поверхностью титана под микротрещиной и образует поверхностный гидрид титана. Поскольку гидрид титана очень хрупок, он будет растрескиваться под действием термических напряжений и циклического давления, образуя новые поверхности для воздействия водорода. В итоге образование гидрида вызывает растрескивание металла и его разрушение. [c.289]

Образование гидридов в трубопроводах из Ti-55A происходит, по-видимому, в местах царапин или потертостей поверхности на оправке при формообразовании труб, в результате чего создаются условия для взаимодействия титана с водородом. [c.289]

В статье описаны результаты предварительного и данного исследования и меры, предложенные для продолжения работ по созданию водородных баков космического аппарата Аполлон. Исследование реакции образования гидрида проведено с целью установления механизма разрушения. Проведенные испытания не позволили еще пол- [c.289]

Проблема образования гидрида титана [c.290]

Установление причины разрушения сварных швов было связано с выяснением механизма образования гидридов титана на поверхности титановых деталей. Поэтому целью исследования должны были быть установление влияния гидрида титана на свойства материала, причины появления гидридов титана и размеры их образования в системе. [c.291]

Газы, влияние на пластичность 78 Галоиды, пары 356 Гербериха таблица 59 Гиббса энергия, изменение 19 Гидриды, образование 106 Гинье-Престона (ГП) зоны 83, 223, 235, 237 [c.484]

Цирконий при комнатной тем-не[)атуре является устойчивым метал.чом. При те.миературс порядка нескольких сот градусов он реагирует с О2, N2. СО , Н. и другими газами с образованием соответственно окислов, нитридов, карбидов, гидридов и т. д. Скорость окисления циркония может быть значительно снижена лепркякшием io кремнием. [c.144]

При высоких температурах на никель оказывает коррозионное действие водяной пар. В атмосфере водорода никель подвержен водородной хрупкости . Возникновение се связано с диффузией водорода в никель, адсорбцией его по границам зерен и образованием малоустойчивых гидридов. Хлор и хлоро-водород при высоких тсмпература.х на никель не действуют. [c.257]

При более высоких температурах титан активно соединяется с Тазами с образованием стойких оксидов, нитридов, гидридов и карбидов, снижа-ющих прочность и вызывающих охрупчивание металла. Процесс усиливается, если металл находится под действием напряжений. [c.187]

Если АН>0 (для А1 Си Fe и др.), то направление потока термодиффузии противоположно потоку теплоты, что характерно для металлов, не образующих гидридов, у которых растворимость растет с повышением температуры. Если Д//<0 (Ti Zr V Nb и др.), то направление потока термодиффузии совпадает с направлением потока теплоты, что характерно для гидридообразующих металлов. В результате образования сварного соединения в условиях высоких градиентов температур возникает неравномерная концентрация водорода, которая может быть устранена последующей термической обработкой. Примеры распределения концентраций водорода после сварки приведены на рис. 10.18, а, б. [c.404]

Водород. С железом гидридов не образует. Поглощенный при выплавке водород не только охрупчивает стать, но приводит к образованию флоке-нов- тонких трещин овальной или округлой формы. Кроме того, водород в. метат.т может попасть в процессе нанесения гальванических покрытий, сварки, при контакте с водородсодержащими средами. Для снижения водородной хрупкости (удаления водорода) метагт нагревается до 150. 180 "С, жела- [c.81]

Химические соединения третьей группы называются фазами внедрения. Фазы внедрения возникают в соединениях переходных металлов (Сг, Мо, Ti, V, Nb и др., с С, Н, В, N) т. е. при взаимодействии элементов, значительно отличающихся атомными размерами. Для образования фаз внедрения необходимо условие отношение диаметра атома металлоида к диаметру атома металла должно находиться в пределах 0,41—0,59. Атомы металла образуют простую решетку типа К8, К12 или Г12, а атомы металлоида внедряются в поры решетки, располагаясь между атомами металла. -К фазам внедрения относятся карбиды, нитриды, бориды, гидриды (Ti , V , ZrN, Nb , ZfjH и др.). Все фазы внедрения имеют явно выраженный металлический характер они очень тверды и тугоплавки. У этих фаз отсутствует стехиометрическое соотношение атомов, т, е. их состав переменный как правило, они имеют избыток металлических и недостаток металлоидных атомов. [c.89]

Палладий отличается способностью поглощать до 1300 объемов водорода на один объем металла, что приводит к ухудшению механических свойств. Однако при содержании в отожженном палладии (при 750 °С, 30 мин, вакуум 0,013 Па) 0,02—0,1 % водорода механические свойства палладия могут повыситься до Св=400 МПа, ао,2=100 МПа и б<37 % вследствие образования гидрида РйгН [40]. После длительной выдержки (—10 мес) на воздухе такой палладий теряет прочность и пластичность нагревание ускоряет этот процесс. [c.166]

Протактиний окисляется на воздухе с образованием пленки оксидов. Реагирует с галогенами, водородом при 250—300 °С с образованием гидрида РаНа, с углеродом при 1400 X образует карбиды РаСз. [c.171]

Другой механизм, при котором возможно коррозионное растрескивание, заключается в образовании и развитии разрушения только за счет механических факторов. При этом предполагается [57], что коррозионная среда содержит ионы или компоненты, которые могут или диффундировать в металл, образуя хрупкую фазу (например, гидрид) в вершине трещины, или сегрегировать в районы, непосредственно прилегающие к трещине, способствуя зарождению новой трещины. В качестве специфического элемента обычно рассматривают водород, скорость диффузии которого может быть сопоставима со скоростью развития трещины. При этом многие исследователи [ 58 и др.] указывают на возможность образования гидридов, обладающих низкой пластичностью и вязкостью и затрудняющих пластическую деформацию металла перед вершиной трещины. По мнению В. А. Маричева и И. Л. Розенфельда [59, с. 5—9], следует учитывать эти возможности понижения когезивной прочности титановых сплавов под действием достаточно высокой концентрации водорода в твердом растворе. [c.58]

Выполненные в последние годы исследования по водородной хрупкости (а-ь/З) юплавов, в частности сплава Т1—6 % А1—4 % V, убедительно свидетельствуют о том, что в вершине трещины при нагружении происходит выделение гидридов вследствие диффузии к этим местам водорода. Расчеты показали, что скорости диффузии водорода и образования гидридов близки к скорости роста трещинь [ 68, 69]. Гидриды обнаружены в вершине трещины замедленного разрушения при исследовании фольг сплава Т1 — 6 % А1 — 4 % V на электронном микроскопе. Таким образом, диффузия водорода к вершине трещины и образование в подповерхностных слоях гидридов при коррозионном растрескивании не вызывают сомнений. [c.64]

Согласно приведенной выше схеме, выпадение, гидридов в подповерхностном слое в вершине трещины возможно лишь в случае абсорбции водорода катодными <астками в вершине треи ины, восходящей диффузии водорода в область максимальных напряжений (находящуюся в объемном напряженном состоянии) и образования пересыщенной водородом а-фазы и гидридов. Если в структуре металла имеется достаточное количество ч )азы, не склонной к коррозионному растрескиванию ( 3-фаза, стабилизированная ванадием, молибденом, ниобием или танталом), эта фаза является ак-кумулятором водорода, абсорбируемого катодными участками. В этом случае резко снижается возможность образования пересыщенной водородом а-фазы и выделения гидридов. Влияние различного количества ]3-фазы в структуре сплавов на склонность к коррозионному растрескиванию можно проиллюстрировать на одном и том же сплаве. Для этого использовали сплав, содержавший 6 % AI и 3,0 % V. В результате длительного отжига при 800°С в течение 100 ч практически весь ванадий перешел в а-твердый раствор, содержание /3-фазы, по данным рентгеноструктурного анализа, составило менее 0,3 %. Этот же сплав был подвергнут отжигу при 880°С в течение 1 ч с последующим охлаждением на воздухе. В последнем случае структура состояла из а-фазы и пласГинчатых выделений /3-фазы. Количество оста- [c.71]

В рассматриваемых реакциях вследствие пирогидролиза хлористого титана происходит образование соляной кислоты, которая поддерживает в активном состоянии поверхность титана в местах разрушения окисной пленки, способствует процессам локального растворения и насыщения металла водородом. Чем больше химическая гетерогенность металла, тем более интенсивно протекают процессы локального растворения и тем активнее происходит насыщение металла водородом. При этом следует иметь в виду, что склонность к водородной хрупкости при нагружении металла в области температур 250—500°С существенно отличается от хрупкости при 20°С. При температурах горячесолёвого растрескивания выделения гидридов, по-видимому, не происходит из-за очень высокой растворимости водорода в металле, и сами гидриды не могут проявить хрупкость при данных температурах. Водородная хрупкость в этом интервале температур возможна лишь при сравнительно высоких концентрациях водорода как обратимая водородная хрупкость, связанная с повышенной концентрацией водорода на границах зерен. Эта концентрация способствует возникновению локального вязкого течения и соответственно охрупчиванию металла. [c.77]

Охрупчивающее влияние Н2 связано с образованием гидридов в вершине усталостной трещины, что установлено при исследовании двухфазовых сплавов типа Ti-6Al-4V с + Р )-структурой [80]. В работе [74] показано, что увеличение содержания Н2 с 0,005 до 0,025 % приводит к существенному повышению СРТ. За счет диффузии Н2 к границам фаз Ti-сплавов его охрупчивающее влияние проявляется и при выдержке материала при постоянной нагрузке [81]. Поскольку Н2 скапливается в основном в Р -фазе, то с уменьшением размеров ее зон увеличивается концентрация в них Н2 и соответственно повышается склонность материала к растрескиванию. Достаточно высокая концент- [c.361]

Такое предположение позволяет сделать сопоставление данных работ [61] и [96]. В обеих работах исследовали один и тот же Ti-сплав с параметрами структуры, характеризуемыми крупными а -пла-стинами в первичных (3]5,-зернах размером 0,5-1 мм. В работе [43] при выдержке материала под нагрузкой в течение нескольких минут изменения СРТ по сравнению с х = О не отмечали. В работе [96] при выдержке произошла смена механизма разрушения с вязкого внутризеренного, которому отвечал бороздчатый рельеф излома, на межсубзеренный с фасеточным рельефом излома, что сопровождалось сокращением в 16 раз периода роста трещины. В связи с фактом возрастания скорости роста трещин было подчеркнуто [96] наличие в материале 0,004 % Н2. Это количество Н2 достаточно мало по массе, но в другой работе [81] при длительном статическом нагружении образцов из сплава 0Т4 по схеме Трояно при объемной доле Н2 в 0,003-0,005 % наблюдали их замедленное разрушение и увеличение СРТ при высоком уровне напряжений. Такое разрушение, как говорилось выше, сопровождалось образованием гидридов и развитием трещин по ним. Но в работе [61] снижение долговечности было объяснено диффузией имеющегося в материале Н2 в полосы скольжения. Если это так, то при выдержке данный процесс должен сопровождать и рост трещины, способствуя охрупчиванию материала, однако это в работе [60] не наблюдалось. Поэтому только наличием в сплаве Н2 нельзя объяснить снижение периода зарождения трещины и увеличение СРТ. По всей вероятности, имелась некоторая субструктурная особенность состояния материала по межфазпым границам, которая вызывала рост трещины по ним в течение выдержки под нагрузкой или охрупчивание по плоскостям скольжения в монофазном материале. [c.368]

Когда водород принудительно под давлением вступает в контакт с очищенной поверхностью какого-либо металла, значительное количество водорода в атомарной форме (И) растворяется в металле. Атомы водорода занимают пространство между атомами металла в так называемом межрешеточном пространстве. При очень высоких давлениях отношение атомов водорода к атомам металла будет больше 1, а часто может превышать и 2. В этом случае происходит образование химических соединений, известных под названием гидридов. [c.250]

Ответственным за стимулирование процесса наводоро-живания металлов считается обычно [40,41,82,83] молекулярный сероводород. Элементарная сера или ее соединения, чтобы дать стимулирование наводороживанию, должна превратиться в гидрид и в таком виде адсорбироваться на поверхности металла. Так как связь 5 —Н менее прочна, чем Ре Н, то водород из сероводорода может легче проникать в металл, чем адсорбированный им атомарный водород [40]. Согласно работе [83], части-щ,1 Н25, адсорбированные на поверхности, разряжаются с образованием адатомов водорода [c.56]

Цирконий взаимодействует с кислотами. При этом на его поверхности образуется окисная пленка из ZrO, которая при температуре около 400°С растворяется в металле. Водород легко поглощается цирконием с образованием гидрида ZrH2, придающего хрупкость металлу. [c.185]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...