Алюминий и его сплавы концентрации кислород

Сплавы титана имеют несколько меньшую жаропрочность, чем специальные стали. Рабочая температура их использования составляет не выше 550—600 °С, При повышении температуры более 500 °С титан и его сплавы легко окисляются и интенсивно поглощают водород и другие газы (азот, кислород). Газы образуют с титаном твердые растворы внедрения разной предельной концентрации, в то время, как легирующие элементы (алюминий, ванадий, олово и др.) образуют твердые растворы замещения. Примеси внедрения оказывают сильное влияние на свойства титана, увеличивая прочность н резко уменьшая вязкость и пластичность. При технических и эксплуатационных нагревах необходимо принимать меры для защиты титана от газонасыщения. Кроме газов, вредной примесью для титана является углерод, образующий карбиды. [c.221]

Основными параметрами, определяющими скорость и характер коррозии алюминия в морской воде, являются скорость, движения воды, концентрация растворенного кислорода, pH и длительность эксплуатации. Например, при повышении скорости движения воды до 1,6 м/с скорость коррозии сплава Мд (3) А1 возрастает до 9,0 мм/год. Влияние растворенного кислорода зависит от длительности нахождения сплава в воде. Низкие концентрации кислорода эффективнее замедляют коррозию оптимальное содержание его составляет 4,0-10 %. [c.29]

Коррозионное поведение алюминия, а также его сплавов в зазорах отличается рядом интересных особенностей [26]. Ускорение анодного процесса обусловливается, как и у нержавеющих сталей, не только падением концентрации кислорода в зазоре, но и изменением характера коррозионной среды. Насыщение электролита в зазоре гидроокисью алюминия сдвигает pH среды до таких значений, при которых в растворах хлоридов наблюдается заметное облегчение анодного процесса и усиление коррозии. Простой расчет показывает, что при насыщении электролита гидроокисью алюминия концентрация водородных ионов соответствует значению pH, равному 8,5. При этом значении pH скорость коррозионного процесса в аэрированных растворах хлоридов, как было показано Шаталовым [37], заметно возрастает. [c.237]

Все низколегированные стали раскисляются в ковше алюминием, а преобладающее количество марок этой стали также и титаном. Количество алюминия и титана определяется маркой (составом) и назначением стали. Вообще для связывания практически всего кислорода стали требуется при температуре жидкой стали весьма небольшое количество алюминия. Так, при 0,005% А1 равновесная концентрация кислорода будет 0,024% и при 0,05% А1 всего 0,0004%. Однако йз-за большого угара алюминия и механических его потерь фактический расход алюминия при раскислении стали значительно выше. Для уменьшения угара алюминия и сокращения его расхода были опробованы различные способы ввода алюминия в виде оболочек [204—206], в виде отливок, укрепленных на стопоре или стержне [207], в сплавах с [c.171]

На фотографии (рис. 141), снятой через электронный микроскоп, прекрасно видны оксидные частицы, вкрапленные в медную матрицу. Строго говоря, матрица не чисто медная в ней содержатся и кислород (концентрации Со), и остаточный (не выведенный в оксид) алюминий. Однако из-за низкого порога реакции окисления алюминия его содержанием в меди можно безбоязненно пренебречь. По крайней мере, при рабочих температурах сопротивление этого твердого раствора почти такое же, как и чистой меди. Зато прочность сплава из-за присутствия оксидных частиц станет намного выше. Причем оксид алюминия — вещество тугоплавкое и в меди почти не растворяется. А поэтому упрочняющий эффект сохраняется вплоть до температуры плавления металла. [c.243]

К его предельной возможной концентрации. Например, если композиция будет изготовлена из никелевого сплава с окисью алюминия, то химический потенциал алюминия (кислорода и т. д.) должен быть одинаковым в обеих фазах, чтобы предотвратить диффузию алюминия. Неравенство химических потенциалов в фазах, являющихся компонентами композиций, часто приводит к межфазной нестабильности и ухудшает свойства волокна. [c.44]

Из алюминия и его сплавов можно изготовлять и другие детали, для реакторных установок трубки, вентили и т. д. Сплавы алюминия с титаном устойчивы в воде при температуре 280—300° С, но механические их свойства при этих условиях недостаточны. Сплавы алюминия с титаном (с концентрацией в них 0,2—0,5% железа, 0,2% марганца, 0,2% кремния и 0,5% никеля) достаточно стойки при температуре 315° С. Увеличение концентрации никеля с 0,5 до 2% при температуре воды 250 — 315° С и скорости ее движения 6—7 м1сек приводит к повышению стойкости сплава. Этого не наблюдается в неподвижной воде. Нейтронное облучение на стойкость сплава алюминия с никелем влияет благоприятно. Титан устойчив на воздухе при температуре 400—700° С (сведения противоречивы). В воде и паре титан и его сплавы также устойчивы. Для повышения устойчивости титана к нему добавляют цирконий, ванадий, тантал, молибден и медь в отдельности. В воде при температуре 250—318° С и наличии кислорода скорость коррозии титана (0,45 мг м час) в три-пять раз меньше, чем у нержавеющих сталей. [c.297]

Аэробная коррозия проявляется в средах, содержащих достаточное количество свободного и растворенного в воде кислорода. Аэробные микроорганизмы могут вызывать коррозию углеродистой стали, нержавеющей стали, например стали 321, алюминия и его сплавов, таких как 6061-Т6, 2014Т6 и 1100, меди и ее сплавов и других конструкционных материалов, применяемых в химической промышленности. С увеличением концентрации кислорода в технологических средах скорость биологической коррозии увеличивается. Вместе с тем имеются коррозионно-активные микроорганизмы, например сапрофитные семейства Pseudomonada eae, которые ингибируют процесс коррозии углеродистой стали. При этом ингибиторный эффект усиливается с увеличением дегидрогеназной активности бактерий [35]. [c.58]

Наряду с другими в табл. 49 представлен супер-а-сплав Ti—8А1— 2Nb—1Та. Вскоре после его создания выяснилось, что сплав металлургически неустойчив и обладает сильной склонностью к коррозионному растрескиванию под напряжением в морской воде. Уменьшение содержания на 1 % А1 в сплаве не влияло на склонность к растрескиванию. В последующем было установлено, что существенным фактором, определяющим степень склонности металла к коррозионному растрескиванию в морской воде, является наличие в его структуре компонента, вызывающего охрупчивание. Титаноалюминиевые сплавы проявляют склонность к растрескиванию, если в них присутствует Ti AI. Наличие этого компонента характерно для сплавов, содержащих 4 % А1 и более. Важную роль могут играть наряду с алюминием и другие элементы. Присутствие кислорода в количестве свыше 0,8 % снижает допустимое содержание алюминия. Изоморфные -стабилизаторы, такие как молибден, ванадий и ниобий, повышают наибольшее допустимое содержание алюминия, однако при увеличении концентрации кислорода эффективность перечисленных добавок снижается. [c.126]

Титан по уд. весу (4,5) занимает промежуточное место между сталью и легкими сплавами. Сплавы титана более прочные, чем стали. Активно взаимодействует с кислородом, водородом, азотом и приобретает хрупкость при температуре выше 600° С (например, после сварки). Стандартный потенциал титана V = —1,63 в, но из-за склонности к образованию защитных пленок на своей поверхности стационарный потенциал, например в морской воде, смещается до значения -1-0,09 в. Очень высока стойкость титана и его сплавов в нейтральных или слабокислых растворах хлоридов, а также в растворах окислителей, содержащих хлор-ионы. Достаточно стоек в НЫОз до 65%-ной концентрации при температурах до 100° С, в смеси 40% Н2504 + + 60% НЫОз при 35° С. В концентрированной НМОз при повышенных температурах скорость растворения титана выше, чем алюминия или нержавеющей стали. В разбавленных (до 20%) щелочных растворах не разрушается. Стоек против коррозионного растрескивания. Очень стоек в морской воде и морской атмосфере. Титан — жаропрочный металл. Ряд сплавов на основе титана имеет более высокие механические свойства, чем сам титан. [c.60]

В качестве объекта исследования были выбраны магний, магниевый сплав МА8, алюминий и сплавы на его основе АМц АМгЗМ, АМг5ВМ, АМгбМ. Образцы металлов представляли собой шлифованные пластины размером 30 X 20 X 2 мм. Коррозионные испытания проводились на установке [И] в газообразном фтористом водороде (концентрация не ниже 99,6%) или в смеси его с кислородом при 300—500° С продолжительность опытов до 100 ч при скорости подачи газов 15—20 л ч. [c.184]

Весьма важным при соединении жаропрочных сплавов является удаление окисных пленок и активация поверхностей. Диссоциация, возгонка или растворение окислов сопровождаются или обусловливаются разрывом связей, и сами по себе эти процессы могут давать активные центры. Однако окислы жаропрочных сплавов термодинамически прочные и в вакууме 1,3 10 — 1,3-10" Па не диссоциируют. Остаюш,иеся на соединяемых поверхностях окислы даже в случае их разрушения и дезориентации под действием пластической деформации влияют на работоспособность соединений в условиях длительного нагружения при высоких температурах. Поэтому большинство исследователей отмечают необходимость зачистки свариваемых поверхностей непосредственно перед сваркой. В ряде случаев рекомендуется использовать для удаления окислов вещества, восстанавливающие металл из окислов и дающие газообразные продукты взаимодействия. К таким веществам относятся углерод и его химические соединения типа углеводородов, хлористый и фтористый аммоний и др. Термодинамические расчеты и опыт вакуумной металлургии показывают, что в вакууме активность углерода к кислороду значительно возрастает. Восстанавливая металл, углерод окисляется до окиси углерода, которая легко удаляется. В восстановительном процессе может принимать участие углерод, имеющийся в сплавах, однако жаропрочные сплавы имеют низкое содержание углерода. Поэтому углерод в чистом виде или в виде соединений (стеарин, стирол и др.) может наноситься на поверхности. При этом во избежание повышения концентрации углерода в жаропрочном сплаве требуется точная дозировка углерода. При использовании фтористого аммония последний в процессе нагрева разлагается с образованием азота, водорода и фтористого водорода. Удаление окислов обусловлено образованием летучих фторидов алюминия, кремния, титана и других металлов, а также восстанавливающим действием водорода. Активация соединяемых поверхностей при диффузионной сварке жаропрочных сплавов возможна также путем введения в стык расплавляющихся металлических прослоек, которые после активации поверхности должны выдавливаться из стыка, а частично оставшиеся прослойки должны растворяться в основном металле. В ряде работ при сварке жаропрочных сплавов применяли никелевые прослойки, которые при температуре сварки находятся в твердом состоянии, но улучшают условия формирования соединения. [c.166]

Бор довольно сильно окисляется в условиях дуговой сварки. Так, при сварке открытой дугой проволоками с малыми добавками бора он окисляется почти полностью. Обладая большим сродством к кислороду (см. рис. 15), бор может участвовать в развитии не только кремне- и марганцевовосстановительных процессов, но и восстанавливать титан из шлака, содержащего кислородные соединения титана. Разумеется, речь идет о довольно больших концентрациях бора в сварочной ванне, измеряемых десятыми долями процента. В иных условиях, при наличии в составе флюса довольно больших количеств окислов бора (например, 20%) возможно восстановление бора не только титаном и алюминием, но и хромом, углеродом, кремнием и марганцем. В табл. 19 приведены данные о переходе бора в металл шва из бористого фторидного флюса системы СаРа—В2О3 (АНФ-22). При отсутствии бора в сварочной проволоке и основном металле конечное содержание его в металле шва может достигнуть 0,2—0,3%, а при наличии в шве титана — даже 0,5—0,6%. Это обстоятельство несомненно расширяет возможности сварки под флюсом применительно к жаропрочным сталям и сплавам. Здесь имеется в виду не само по себе легирование металла шва бором через флюс, а возможность предотвращения угара бора при использовании проволоки или стали, легированной бором, в сочетании с бористым плавленым флюсом. 76 [c.76]

В сухом воздухе при обычных температурах галлий почти не окисляется при нагревании он энергично соединяется с кислородом, образуя белый окисел ОагОз. Наряду с этим окислом галлия при определенных условиях образуются и другие его окислы (СаО и ОагО). Гидроокись галлия Оа(ОН)з амфотерна и поэтому легко растворима в кислотах и щелочах, с которыми образует галла-ты, близкие по свойствам к алюминатам. В связи с этим при получении глинозема из алюминиевых руд галлий вместе с алюминием переходит в растворы и затем сопутствует ему во всех последующих операциях. Некоторая повышенная концентрация галлия наблюдается в анодном сплаве при электролитическом рафинировании алюминия, в оборотных алюминатных растворах при производстве глинозема по способу Байера и в маточных растворах, остающихся после неполной карбонизации алюминатных растворов. [c.447]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...