Твердые тугоплавкие соединения

ТВЕРДЫЕ ТУГОПЛАВКИЕ СОЕДИНЕНИЯ [c.161]

Основные технологические особенности порошков твердых тугоплавких соединений - их плохая прессуемость из-за высоких твердости и хрупкости, а также необходимость применения значительных температур при спекании в связи с высокой температурой плавления этих соединений, что создает определенные трудности при эксплуатации печного оборудования. [c.167]

Широко применяют цементирование твердых тугоплавких соединений различными металлами, например, никелем, кобальтом, железом и Их сплавами, что позволяет прибегнуть к классическому методу [c.167]

Твердые тугоплавкие соединения, получаемые химическим осаждением [c.153]

При создании высокопрочных сплавов, предназначенных для эксплуатации при низких и обычных температурах, а еще в большей степени — жаропрочных сплавов для службы при высоких температурах, используется весь арсенал методов упрочнения — деформационное упрочнение, мартенситное превращение в процессе закалки с последующим отпуском, термомеханическая обработка, твердорастворное упрочнение легирующими элементами замещения и внедрения и дисперсионное упрочнение, возникающее благодаря распаду пересыщенных твердых растворов в процессе старения или вследствие повышения содержания дисперсных выделений высокО прочной избыточной фазы, представляющей, как правило, твердые тугоплавкие соединения ковалентного, металлического и реже ионного типа. [c.138]

Металлокерамические твердые сплавы представляют собой композиции, состоящие из особо твердых тугоплавких соединений в сочетании с вязким связующим металлом. [c.213]

Основные недостатки плазменных покрытий — относительно невысокая плотность и недостаточное сцепление с основой, что снижает их защитные свойства. Поэтому часто применяют различные способы уплотнения покрытий оплавление пропитки расплавами, диффузионный отжиг, обжатие. Используют также добавки в порошковые смеси на основе тугоплавких металлов небольших количеств сравнительно легкоплавких составляющих и твердых тугоплавких соединений. Так, в патенте для напыления предложены молибденовые сплавы, содержащие, % (по массе) 2—8 Со 0,1—1 Ni 0,1—0,2 Fe, В, Zr, Si (в сумме), 4—10 карбидов, боридов или нитридов, остальное — молибден. [c.330]

Металлоподобные твердые тугоплавкие соединения отличаются следующими свойствами [c.484]

Изучение причин появления указанных специфических свойств (особенно исключительно высокой твердости) у твердых тугоплавких соединений является одной из важнейших проблем современной физики. [c.485]

Интересно отметить, что обнаруживается явная периодичность свойств указанных бинарных соединений. Так, для карбидов, нитридов, боридов и силицидов температура плавления в пределах группы увеличивается с возрастанием порядкового номера, что характерно и для чистых металлов, тогда как от группы IV а к группе VI а, т. е. слева направо, температура плавления твердых тугоплавких соединений падает, в то время как для самих металлов эта величина возрастает. [c.485]

Основной технологической особенностью твердых тугоплавких соединений является их плохая прессуемость из-за высоких твердости и хрупкости. Поэтому получить плотные изделия обычными приемами порошковой металлургии практически не удается. Кроме того, высокие температуры плавления этих соединений требуют и значительных температур при спекании, что создает определенные трудности при эксплуатации печного оборудования. [c.501]

В связи с этим, наиболее важным из технологических вариантов изготовления изделий является горячее прессование с последующим гомогенизирующим отжигом или без него. Температура горячего прессования составляет 80—90% от температуры плавления соответствующего тугоплавкого соединения. В табл. 43 приведены режимы горячего прессования изделий из порошков некоторых тугоплавких твердых соединений. Широко применяют цементирование твердых тугоплавких соединений различными металлами, например, никелем, кобальтом, железом и их сплавами. [c.501]

Механизм воздействия активирующих добавок на процесс спекания заключается в следующем на границах зерен проходит реакция восстановления двуокиси циркония углеродом, вследствие чего возникают высокоподвижные атомы циркония, взаимодействующие с атомами бора с образованием мелких зародышей диборида циркония, обладающих избыточной энергией, что ускоряет диффузионные процессы как на поверхности частиц, так и в объемах, прилегающих к контактным участкам в результате, усадка интенсифицируется под действием сил поверхностного натяжения. Развитие метода активированного спекания делает возможным использование при формовании твердых тугоплавких соединений шликерного литья, прокатки, мундштучного прессования и других методов. [c.503]

Порошки готовят восстановлением химических соединений — твердых, парообразных, растворенных в воде п расплавах солей. Для этого применяют термическую диссоциацию, действие реагентов и электролиз. Примерами тому — автоклавное восстановление меди, никеля и кобальта, восстановление тетрахлорида титана, рафинирование титана электролизом, восстановление вольфрама и молибдена водородом, изготовление карбидов, бо-ридов, нитридов, силицидов и других твердых тугоплавких соединений. [c.363]

Хрупкие соединения являются причиной красноломкости тугоплавких металлов и сплавов. Твердые хрупкие соединения затрудняют межзеренное скольжение, непрерывность деформации вдоль границ зерен нарушается (вследствие снижения аккомодации за счет внутри-зеренной деформации) с последующим межзеренным разрушением. [c.514]

Эти тугоплавкие соединения отличаются высокой температурой плавления, твердостью и хрупкостью. Силициды менее тугоплавки и тверды, чем карбиды, бориды и нитриды. [c.606]

Г. В. Самсонов во взглядах на природу образования покрытий из тугоплавких соединений на металлах и неметаллах исходит в основном из представлений о влиянии стабильных электронных конфигураций на формирование свойств твердого тела. Энергию активации самодиффузии автор связывает с возбуждением, необходимым для нарушения электронных конфигураций атомов металлов и неметаллов, которая возрастает при увеличении стабильности этих конфигураций, образуемых локализованными электронами и при уменьшении доли коллективизированных электронов. Рост энергетической стабильности -состояний с увеличением главного квантового числа ведет к увеличению энергии активации самодиффузии. При одинаковой энергетической стабильности -электронов величина энергии активации прямо [c.25]

Сущность метода заключается в следующем мелкодисперсные порощки тугоплавких соединений замешивались на растворе поливинилового спирта или синтетического каучука в бензине. После просушки при температуре 60—80° С производилась грануляция порошков по методам, принятым в производстве твердых сплавов [c.61]

Наплавка металлических поверхностей различными легированными сталями, твердыми сплавами и тугоплавкими соединениями во многих случаях значительно повышает срок службы деталей машин, подвергаемых трению при нормальной и высокой температуре и ударных нагрузках. Так, например, борирование сталей наплавкой посредством электродов, содержащих в обмазке 80% борида хрома, 10% графита, 8% слюдяной муки и 2% поташа, в 2 раза повышает износостойкость. Для наплавки деталей, подверженных абразивному износу, используется смесь, содержащая/50% боридов хрома и 50% железного порошка. Износостойкость слоя, полученного наплавкой такой смеси, выше износостойкости стали Ст. 3 в 10—12 раз, а слоя, наплавленного хромо-марганцевой смесью, в 3 раза. [c.287]

В самом общем виде порошковые твердые сплавы представляют собой гетерогенные материалы, в которых частицы высокотвердых тугоплавких соединений (чаще всего карбиды, реже нитриды или бориды переходных металлов наиболее широко используют карбиды вольфрама, титана, тантала, хрома или их сочетаний) сцементированы [c.78]

Достаточно очевидно, что более высокие качества наплавленного слоя, зачастую с особыми физическими, механическими и антифрикционными свойствами, обеспечиваются присутствием в составе наплавочных материалов различных тугоплавких соединений. Металлическая Матрица таких материалов должна по возможности проявлять лишь слабое взаимодействие с тугоплавкой фазой, хорошо смачивать ее и быть способной образовывать твердые растворы с металлом обрабатываемой детали. В свою очередь тугоплавкая фаза должна быть твердой и износостойкой и обладать достаточно высокой химической инертностью к матрице. [c.131]

Прогресс в создании материалов с очень высокими служебными свойствами (например, работоспособностью изделий при температурах выше 5000 °С) связан с порошковыми высокотемпературными материалами, среди которых принято выделять тугоплавкие металлы, твердые тугоплавкие соединения, керамикометаллические (керметы), упрочненные дисперсными включениями и армированные волокнами материалы. [c.150]

В различных областях техники необходимы материалы, обладающие высокой жаростойкостью и жаропрочностью, химической и термической стойкостью, специальными свойствами, твердостью и т.д. Основу таких материалов могут составлять карбиды, нитриды, бориды и силициды переходных металлов III - VIII групп Периодической системы Д.И.Мен-делеева, в атомах которых происходит заполнение недостроенных электронных уровней элементы с порядковыми номерами 21 - 28 (S , Ti, V, r, Mn, Fe, o, Ni), 39 - 46 (V, Zr, Nb, Mo, T , Ru, Rh, Pd), 57- 78 (La, редкоземельные металлы, Hf, Та, W, Re, Os, Ir, Pt) и 89- 92 (A , Th, Pa, U). Наибольшее значение имеют твердые тугоплавкие соединения указанных выше тугоплавких металлов. [c.161]

Наиболее важным технологическим вариантом получения плотных изделий является горячее прессование при температуре 80 - 90 % соответствуюш,его тугоплавкого соединения с последуюш,им гомогени-зируюш,им отжигом или без него. В табл. 24 приведены режимы горячего прессования порошков некоторых твердых тугоплавких соединений. [c.167]

При трении графитовых материалов по металлам и другим твердым материалам (керамикам, различным твердым тугоплавким соединениям) на поверхности коптртела образуется ориентированная пленка графлта (плоскостью базиса параллельно поверхности сколь-ження). Наилучшая ориеитация пленки и минимальные значения коэффициента трения наблюдаются при трении графита по металлам (карбидообразующим и растворяющим углерод), адгезия к которым максимальна. [c.189]

Твердые сплавы являются спечеииыми порошковыми материалами иа основе твердых тугоплавких соединении переходных металлов Основой большинства твердых сплавов является карбид вольфрама, наряду с ним используются карбид и карбонитрид титана и карбид тантала В качестве связующего материала главным образом используется ко бальт а в ряде сплавов никель с молибденом [c.377]

Кристаллическое строение. Впервые анализ кристаллического строения твердых тугоплавких соединений был выполнен Хэггом в начале 30-х годов. Хэгг установил, что характер структуры того или иного карбида, нитри- [c.485]

Теория Рандля. Рандль сравнил расстояния между атомами металла в структуре твердого тугоплавкого соединения (монокарбиды и мононитриды формулы МеХ) с аналогичными расстояниями в соответствующих чистых металлах и показал, что при образовании тугоплавких фаз внедрения расстояние между атомами металла заметно увеличивается (происходит как бы расталкивание атомов металлов). Это указывает на ослабление связи между ними. Однако несмотря на ослабление связей между атомами металла, температуры плавления и прочность фаз внедрения типа МеХ обычно весьма высоки, что должно быть приписано образованию непосредственных (ковалентных) связей между атомами металла и неметалла. Это же объясняет и высокую твердость фаз внедрения. [c.490]

Отличительными особенностями при сварке этих металлов являются высокие, как и для металлов IV группы, окисляемость, активность и чувствительность к примесям внедрения. Ниобий и тантал образуют тугоплавкие оксиды, однако температуры их плавления ниже температуры плавления металла (1460 °С для КЪгОз и 1900 °С для ТагОз). Удельный объем оксидов значительно превьппает удельный объем основного металла, поэтому оксидные пленки растрескиваются и отслаиваются, открывая доступ кислороду к поверхности металла. Оксид ванадия (УгОз) летуч и имеет низкую температуру плавления (675 °С) поэтому оксидная пленка не защищает металл от окисления. Окисление начинается с температур (в °С) >200...250 для ниобия >300 для тантала и >400 для ванадия. С азотом эти металлы взаимодействуют в меньшей степени, чем с кислородом, и устойчивы до следующих температур (в °С) ниобий - до 350 тантал - до 450 ванадий - до 800. Нитриды представляют собой твердые тугоплавкие соединения. [c.151]

Термодинамически рассмотрен процесс смачивания твердых тел исходя из концепции А. Н. Фрумкина об устойчивости тонких пленок. Рассмотрен случай, когда Ож > От. Сформулированы условия смачивания металлом тугоплавких соединений типа окислов, нитридов и карбидов. Сконструирована установка, позволяющая оценить характер изменения натяжения жидких пленок с толщиной на поверхности твердого тела. Полученные экспериментальные результаты для некоторых систем качественно подтверждают развитые представления. Применительно к процессу пропитки или жидкофазного спекания проведенный анализ позволяет сформулировать два возможных механизма образования мета-стабильных смачиваюшлх пленок или растекания — с затратой энергии на образование пленки металла конечной толщины и безактивационное смачивание. Аналогично рассмотрен процесс перехода границы раздела металл — твердое или металл — газ тугоплавкими частицами. Рис. 2, библиогр. 11. [c.229]

Основным методом получения нитевидных кристаллов карбида и нитрида кремния, окиси и нитрида алюминия и других тугоплавких соединений является осаждение из газовой фазы с использованием химических транспортных реакций, реакций пиролиза, восстановления летучих соединений и др. Промышленное производство нитевидных кристаллов указанным методом стало возможным после детального исследования Вагнером, Элиссом и др. механизма их роста, получившего название пар—жидкость—твердая фаза (ПЖТ). При получении методом ПЖТ нитевидных кристаллов тугоплавких соединений (40 ] в реакционную зону, в которой ведется осаждение соединения, специально вводят примеси некоторых элементов, образующих капельки жидких растворов с элементами соединения, например углерод, железо, кремний, алюминий и др. При получении нитевидных кристаллов карбида кремния используют жидкие тройные растворы железо кремний—углерод. Поверхность жидкой фазы является сильным катализатором участвующих в осаждении химических реакций, поэтому выделение вещества из газовой фазы происходит преимущественно на поверхности присутствующих в ростовой зоне жидких капелек. Далее происходит его растворение в капельке, диффузионный перенос через объем капли к границе раздела с подложкой и кристаллизация под каплей. В результате на подложке образуются вытянутые столбики конденсата, являющиеся нитевидными кристаллами. Ввиду малой скорости осаждения непосредственно на твердой поверхности кристаллы почти не растут в толщину, и отношение длины к диаметру у них достигает 1000 и более. В зависимости от условий получения они имеют диаметр от долей микрона до нескольких десятков микрон и длину до 60—80 мм. [c.40]

К твердым присадкам, используемым для снижения скорости высокотемпературной ванадиевой коррозии в продуктах сжигания мазутов, относятся оксид магния MgO и гидроксид магния Mg (ОН)2. Их благоприятное влияние обусловлено связыванием оксида ванадия(У) в тугоплавкие соединения (в основном орто-ванадат магния). Магниевые присадки вызывают снижение скорости коррозии в несколько раз, причем степень их влияния возрастает при повышении температуры (рис. 14.2). Оптимальное соотношение содержания магния в присадке и ванадия в мазуте 5 1 — молярное и 2,35 — по массе. Присадку вводят в топочное пространство или через форсунки вместе с воздухом для горения или выше уровня горелок. Введение магниевой присадки в высокованадиевый мазут (около 150 мг/кг ванадия 70 мг/кг натрия [c.248]

Кроме легирования никельхромистого 7-твердого раствора Ti + Al при одновременном или раздельном введении W и Мо необходимы малые добавки В и Се. При этом бор повышает прочность границ зерен сплавов, уменьшая диффузионную подвижность в межкристаллических слоях, вследствие образования тугоплавких боридов, а церий связывает серу в тугоплавкие соединения (рис. 43). [c.180]

Твердые сплавы, тугоплавкие соединения, изделия из цветных спла BOB и т, и. [c.369]

В вакууме по мере повышения температуры и скорости скольжения износ и коэффициент трения сталей после различных видов упрочнения значительно возрастают. Интенсивное изнашивание сопровождается переносом металла, образованием участков схватывания, что приводит к заеданию. Предварительная термодиффузионная обработка (азотирование, алитирование, цементация, борирование) или упрочнение рабочих поверхностей твердыми металлами и их тугоплавкими соединениями существенно влияют на свойства поверхностей трения. Для получения высокой износостойкости и оптимальных антифрикционных свойств целесообразно нанесение на упрочненные поверхности слоя мягких металлических покрытий, играющих роль смазки. Практика показала, что стали 9X18, Р18, ВЖ100, ШХ15 с многослойными покрытиями длительно работают при трении в вакууме 10 —10 мм рт. ст., температурах до 500° С и умеренных нагрузках. [c.45]

Для получения высокой окалиностойкости никель легируют хромом ( 20%), а для повышения жаропрочности — титаном (1,0—2,8 %) и алюминием (0,55—5,5 %). В этом случае при старении закаленного сплава образуется интерметаллидная у -фаза типа Nig (Ti, Al), когерентно связанная с основным у-раствором, а также карбиды Ti и нитриды TiN, увеличивающие прочность при высоких температурах. Дальнейшее увеличение жаропрочности достигается легированием сплавов молибденом и вольфрамом, повышающими температуру рекристаллизации и затрудняющими процесс диффузии в твердом растворе, который необходим для коагуляции избыточных фаз и рекристаллизации. Добавление к сложнолегированным сплавам кобальта еще больше увеличивает жаропрочность и технологическую пластичность сплавов. Для упрочнения границ зерен у-раствора сплав легируют бором и цирконием. Они устраняют вредное влияние примесей, связывая их с тугоплавкими соединениями. Примеси серы, сурьмы, свинца и олова понижают жаропрочность сплавов и затрудняют их обработку давлением. В связи с этим для повышения жаропрочности при выплавке жаропрочных сплавов необходимо применять возможно более чистые шихтовые материалы, свободные от вредных легкоплавких примесей. [c.310]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...