Условия образования и виды твердых растворов

Условия образования и виды твердых растворов [c.36]

Все сплавы, кристаллизующиеся по диаграмме состояния, изображенной на рис. 174,в, могут быть подвергнуты термической обработке по второй, третьей или четвертой группам. При нормальной температуре все сплавы состоят из а+Р-фаз. При /аит а- и р-фазы превращаются в 7-фазу. Последующее охлаждение определяет вид термической обработки — отжиг (медленное охлаждение) или закалку (быстрое охлаждение). Термическая обработка по второй и третьей группам возможна лишь при условии нагрева выше температуры фазовой перекристаллизации /опт и образования 7-твердого раствора. [c.229]

Первый способ включает в себя пайку припоями, обеспечивающими возможность получения в шве структуры твердых растворов, оптимальной при работе изделий в условиях воздействия агрессивных сред, циклических нагрузок и сверхнизких температур. В этом случае композиционные припои используются в виде многослойных фольг, покрытий, послойного нанесения порошков, сеток в сочетании с ленточным или порошковым припоями. Для снижения температуры пайки компоненты слоев подбирают таким образом, чтобы в процессе контактного плавления происходило образование жидкой фазы, обеспечивающей смачивание и растворение паяемых материалов, покрытий, буферных прослоек и легирование шва, что придает соединению высокие механические и коррозионные свойства. Так, для получения прочных паяных соединении из титановых сплавов применяют покрытия систем Си—Zr (0в 540- -640 МПа), сложные покрытия Си - (Со—Ni)-Си (0в Я [c.56]

При медленном охлаждении эти фазы выделяются в основном по границам зерен твердого раствора (матрицы) в виде достаточно крупных и нередко равноосных частиц (рис. 32, б). При ускоренном охлаждении благодаря увеличению числа зародышей новой фазы по границам зерен появляется пограничная оболочка из выделяющейся фазы. При определенных условиях в процессе кристаллизации возможно образование второй фазы и внутри зерен на имеющихся здесь дефектах (включениях, границах блоков и т. д.). Форма выделения избыточных фаз может быть пластинчатой, игольчатой или сфероидальной. [c.44]

Рассмотрим эти условия применительно к растворению легирующих элементов в железе При этом следует иметь в виду, что поскольку железо имеет две модификации а-железо и у железо (соответственно о ц к и г ц к решетки), то условия образования твердых растворов на базе этих модификаций будут различными [c.34]

Одним из важных источников поступления солей является капельножидкая атмосферная вода, которая по своему химическому составу не соответствует составу чистой воды, а представляет собой раствор, содержащий, в зависимости от условий ее образования и местности, разное количество солей. Источниками минерализации атмосферной капельно-жидкой воды является наличие в атмосфере мельчайших твердых частиц минеральных веществ в виде солей морского и частично вулканического происхождения [142]. [c.155]

Окислительный износ имеет несколько форм проявления. В зависимости от условий, вида трения, скорости относительного перемещения, давления, динамичности приложенной нагрузки, температуры, состава жидкой и газовой среды, механических и химических свойств трущихся материалов характер и интенсивность окислительных процессов изменяются. Большой экспериментальный материал по изучению окислительных явлений в деталях машин и на лабораторных образцах позволяет прийти к заключению о существовании двух форм нормального окислительного изнашивания. I форма характеризуется образованием на поверхностях трения твердых растворов кислорода и тонких эвтектик его соединений с металлом [c.257]

Влияние титана и ниобия. Как уже отмечалось, хромоникелевые нержавеющие стали после пребывания в области повышенных температур проявляют часто склонность к межкристаллитной коррозии. Теоретически это явление объясняется тем, что углерод, переходящий интенсивно в твердый раствор при высоких температурах, при охлаждении до комнатной температуры пресыщает твердый раствор. При последующем нагреве на 500—850° углерод выпадает из раствора в форме карбидов хрома, которые располагаются по границам аустенитных зерен. Выделение карбидов хрома, содержащих 70—90% Сг по границам зерен, вызывает обеднение хромом прилегающих пограничных участков зерна до концентрации ниже той, которая обеспечивает нормальное сопротивление коррозии. Следовательно, если углерод не будет выделяться из твердого раствора в виде карбидов хрома и пограничные участки зерен не будут обедняться хромом, сплав не будет проявлять склонности к межкристаллитной коррозии. Введение в аустенитную нержавеющую сталь таких элементов, как титан и ниобий, которые при соответствующих температурных условиях образуют с углеродом карбиды (Т1С, КЬС), более устойчивые, чем хром, позволяет связать имеющийся в стали углерод и предотвратить образование карбидов хрома. Это делает сталь нечувствительной к межкристаллитной коррозии под воздействием так называемых критических температур. [c.12]

К образующимся в легированной стали химическим соединениям относятся интерметаллические фазы или металлические соединения, карбиды, нитриды, окислы, сульфиды, а также фосфиды, бориды, гидриды и др. Химические соединения образуются в тех случаях, когда не выполняются условия, необходимые и достаточные для образования твердых растворов, Из всех факторов, обусловленных в конечном счете положением взаимодействующих элементов в периодической системе Ц, И. Менделеева, для образования химических соединений, а также для их строения н свойств основную роль играет вид химической связи, вернее количественное соотношение разных видов связи. Б зависимосги от этого соотношения химическое соединение может иметь либо постоянный состав, либо переменный с большим или меньшим интервалом однородности, будет обладать в той или иной степени металлическими свойствами или не обладать таковыми. [c.565]

Фазовый состав чугуна характеризуется тем, что один из его основных компонентов -железо - в свободном виде плавится и образует жидкую фазу. Второй основной компонент чугуна - углерод - в свободном состоянии при обычных условиях не плавится и не образует жидкой фазы, а в твердом состоянии углерод практически не растворяет в себе никаких других элементов. Лишь ограниченное число элементов растворяет в себе углерод. Углерод вступает в химические реакции со многими элементами с образованием карбидов. Он не растворяет в себе железо. Железо имеет ограниченную область растворимости в углероде, а также образует с ним ряд карбидов, из которых в чугуне встречается только цементит. Плавление и растворение играют решающую роль в формировании чугуна. [c.414]

Необходимо подчеркнуть, что при этих условиях происходит распад лишь той части бикарбонатов, которая превышает предельную концентрацию этих соединений, определяемых совокупностью всех факторов, влияющих на ее величину. Распад бикарбонатов уменьшает концентрацию солей временной жесткости и насыщает раствор углекислотой, что приводит к образованию нового равновесного состояния. Это равновесное состояние при увеличении температуры воды, повышении солесодержания или потере свободной углекислоты может вновь нарушиться, что приведет к выпадению дополнительного количества карбонатов в виде твердого осадка. [c.221]

Кривые солидуса а диаграмме, приведенной на рис. 83, плавно спадают по мере уменьшения температуры, и при этом об)1 сть твердого раствора постепенно расширяется. Понижение температуры сопровождается уменьшением амплитуды тепловых колебаний атомов, и это в некоторых случаях может воспрепятствовать дальнейшему поступлению атомов растворяемого элемента в твердый раствор. В таких случаях кривая солидуса будет иметь вид, по форме аналогичный кривой Аа на диаграмме рис. 85, из которой следует, что максимальная протяженность области а-твердого раствора соответствует температуре более высокой, чем температура эвтектического превращения. Это означает, что нагрев сплава, располагающегося по составу между этим максимумом и точкой а (рис. 85), приводит к тому, что при пересечении эвтектической горизонтали сплав частично оплавляется, затем при дальнейшем повышении температуры затвердевает и вновь плавится. Такой характер равновесия можно ожидать в системах, образованных компонентами с неблагоприятным размерным фактором, и с температурой эвтектики, значительно более низкой, чем температура плавления компонента А (рис. 85). Эти условия удовлетворяются в системе серебро — свинец, в которой наблюдается ретроградный солидус, причем, по всей вероятности, подобный характер кривой солидуса значительно более распространен, чем это предполагалось ранее. [c.137]

Металлы, образующие твердые растворы, могут обладать или полной взаимной растворимостью при любых концентра-диях (давать непрерывный рядтвердых растворов), или ограниченной растворимостью. Металлы, имеющие кристаллические решетки разного типа, не могут давать непрерывного ряда твердых растворов. Для его образования необходим одинаковый вид кристаллических решеток твердых растворов. Это условие, однако, является необходимым, но недостаточным. Так, например, медь и серебро или цинк и кадмий имеют одинаковые кристаллические решетки, но непрерывного ряда твердых растворов не образуют, а дают лишь ограниченные растворы, Для образования непрерывного ряда твердых растворов необходимы также близость их междуатомных расстояний и сходное строение атомов. [c.125]

Основная масса чистого цинка в виде листов расходуется на изготовление малогабаритных источников постоянного тока. Кроме упо.минавшегося сплава цинка с 1% РЬ, широкое применение имеют его сплавы с алюминием (3,5—4,57о), медью (0,5—3,5%) и магнием (0,1%). Эти сплавы, обозначаемые ЦАМ, предназначены для получения фасонных отливок литьем под давле-пиехм. Они достаточно легкоплавки, жидкотекучи и в условиях литья под давлением дают отливки, которые ие требуют дополнительной обработки поверхности. Из диаграммы состояния алюминий — цинк (см. рис. 57) следует, что сплавы, содержащие до 5% А1, должны кристаллизоваться с образованием первичных кристаллов твердого раствора алюминия в цинке и эвтектики а1+2п, причем фаза 01 при температуре 275° С должна распадаться на а+2п. Однако этот эвтектоидный распад не успевает проходить в процессе охлаждения и идет при эксплуатации изделий при 20—100° С. В результате изделия пз сплавов цинк — алюминий медленно изменяют свои размеры ( растут ), что совершенно недопустимо. Небольшая добавка магния практически нацело подавляет эвтектоидный распад и делает отливки стабильными по размерам. [c.231]

Возможно, что сцепление получается только между парами металлов, которые образуют сплавы (или в виде твердых растворов или в виде интерметаллических соединений). Цинк и железо дают сплавы, так что на железном предмете, погруженном в расплавленный цинк, образуется два слоя внешний — сравнительно чистого цинка и внутренний — из сплава цинка и железа. Эти сплавы хрупки, и для получения более вязких покрытий слой сплава должен быть тонким толщина слоя сплава увеличивается со временем взаимодействия металлов, а также с те.мпературой — фактор. детально рассмотренный Бабликом Одно время думали, что на поверхности луженого железа не образуется слоя сплава, но теперь его присутствие установлено в самом деле, Хоруз при помощи сечения, сделанного под некоторым углом (прием, которым достигается преувеличение толщины слоя), удалось сфотографировать слои сплава. Таким образом отпадает очевидное исключение из правила, что способность к образованию сплава есть необходимое условие для создания покрытия. Если принять, как необходимое условие, способность к образованию сплава , то можно предположить, что [c.677]

При этом большинство легирующих добавок переходит в твердый раствор г. ц. к., как это видно на рис. 85. В результате быстрого охлаждения до комнатной температуры может быть получен твердый раствор, пересыщенный вакансиями, медью и другими легирующими добавками. Во время старения при температурах от комнатной до температуры, соответствующей линии предельного растворения (см. рис. 85), пересыщенной твердый раствор распадается. В определенных условиях это может приводить к значительному упрочнению сплава. Распределение медн в сплаве оказывает также определяющее влияние на сопротивление межкристаллитной коррозии и КР- Термодинамически устойчивый конечный продукт распада пересыщенного твердого раствора А1 — Си представляет собой двухфазную структуру, состоящую из насыщенного твердого раствора а (г. ц. к.) и равновесной фазы 9, имеющей тетрагональную кристаллическую решетку и близкой по составу соединению СиАЬ. Из-за различия кристаллических решеток равновесная фаза 0 некогерентна с твердым раствором г. ц. к. Высокая межфазная энергия поверхности раздела фаз (>1000 эрг/см ) [119] приводит к высокой энергии активации для зарождения фазы 0. Поэтому образованию равновесной фазы может предшествовать ряд превращений метаста-бильных фаз, энергия активации которых при зарождении ниже. Последовательность образования выделений достаточно полно была изучена и может быть представлена в виде следующего ряда [97, 119, 120] [c.235]

Характер окислительного изнашивания определяется свойствами микроскопических объемов поверхностных слоев. Этот вид изнашивания возможен при пластическом деформировании металла в условиях, благоприятствующих образованию твердого раствора и химических соединений кислорода с металлом. Установлено, что окислительное изнашивание возникает при трении скольжения и трении качения в последнем случае изнашивание сопутствует основному разрушению (от контактной усталости), а при малых нагрузках может быть ведущим. Диапазон скоростей, вызывающих окислительное изнашивание, при сухом трении находится в пределах 1,5—4 мкм1сек (сталь по стали), [c.45]

Образование карбидов железа в стали практически не требует времени на миграцию углерода для сбора необходимого количества его атомов на формирование выделений РезС, поскольку, как отмечено в [62], углерод присутствует в твердом растворе в виде большого числа концентрационных флуктуаций. Следовательно, условия, необходимые для образования карбидов во время превращений в сталях, обеспечиваются и при предельно возможных скоростях охлаждения. В этом случае достигается максимальный эффект упрочнения. [c.182]

Циклическое упрочнение с последуюидим циклическим разупрочнением, свойственное при некоторых условиях (см. рис. 10.1) суперсплавам, содержащим упрочняющую э -фазу, не является уникальным для систем с упорядоченными выделениями. Подтверждением этому служит (рис. 10.3) поведение монокристаллов сплава Си-2 % (ат.) Со [З], где выделения представляют собой практически чистый кобальт. Старение по режимам, дающим различный размер выделений, приводит к целому спектру возможных "поведений" сплава. Когда выделения мелки, циклическое упрочнение слабо отличается от такового у пересыщенного твердого раствора. Упрочнение с последующим разупрочнением приобретает законченный вид "на пике тapeния" в этом случае дислокации сначала нагромождаются перед частицами фазы, а затем перерезают их. При еще более крупных частицах становится возможным образование вокруг них дислокационных петель. Когда частицы достигают своего максимального размера, амплитуда напряжения сначала возрастает, а затем достигает характеристического и очень устойчивого уровня. Аналогичное влияние размера выделений зарегистрировано и у суперсплавов [4, 5]. [c.339]

Роль сдвиговой перестройки упаковки атомов при вид-манштеттовом превращении впервые показана на полиморфном превращении железа в низкоуглеродистой стали [42, 142]. Аналогичные наблюдения имеются и для выделения избыточного цементита в заэвтектоидной стали, при котором в определенных условиях также имеет место изменение формы [149]. В сплавах Fe — С компоненты сильно отличаются диффузионной подвижностью, что, по мнению Кристиана [133, может быть причиной упорядоченной перестройки решетки, сопровождающейся изменением состава. Этот вывод сделан на основании данных о бейнитном превращении, при котором также происходит образование поверхностного рельефа [328). Однако условие большого различия скорости диффузии компонентов твердого раствора, по всей вероятности, не является обязательным для когерентного превращения. Его наблюдали и в системах, где это различие вряд ли имеется. Превращение с образованием поверхностного рельефа имеет место также в сплавах Сг — Ni [35], А1 — Ag [335], Си — Ti и др. [c.32]

Железо—водород. Водород присутствует в стали в твердом растворе (феррите или аустеннте) или скапливается в различных несплошностях. Водород вызывает образование флокенов и других видов несплошностей (трещины), что снижает пластичность и вязкость, особенно в условиях замедленного нагружения. С понижением температуры растворимость водорода в железе падает н практически приближается к нулю при температурах ниже 300—200° С (рис. 17). Растворимость водорода в а-фазе значительно меньше, чем в у-фазе. С понижением температуры вследствие естествеипсго уменьшения диффузионной подвижности процесс выделения водорода замедляется. [c.35]

Обогащение поверхностного слоя сплава атомами более стойкого компонента приводит не только к повышению его концентрации в поверхностном слое твердого раствора, но в ряде условий и к возможному образованию в поверхностном слое новых фаз и интерметаллических соединений. Не исключено также образование в поверхностном слое выделений более электрохимически положительного компонента сплава в виде микрокристалликов собственной фазы. Этот процесс может протекать как в результате поверхностной диффузии атомов более электрополжительного компонента к центрам их кристаллизации, так и вследствие обратного высаживания атомов более электроположительного компонента из раствора. [c.72]

К коррозионно-активным веществам кроме перечисленных выше натриевых соединений следует отнести минеральные и органические кислоты. Едкий натр, имеющий высокую растворимость в паре, по мере его расширения в турбине переходит в капли концентрированного раствора. Хлористый натрий в этих же условиях способен к образованию твердой фазы. Присутствующие в паре сульфаты и фосфаты натрия понижают растворимость КаС1 и могут способствовать образованию твердой фазы, состоящей из этих соединений. Натриевые соли могут омывать поверхности металла проточной части турбин в виде жидкого раствора или осаждаться в форме твердой фазы. [c.15]

I. В сплавах — твердых растворах а) при эвтектоидном превращении Б результате полного распада твердого раствора б) при пе-ритектоидном превращении в) при образовании интерметаллидных или упорядоченных фаз. Распад первоначально образовавшегося (устойчивого при высокой температуре) твердого раствора при дальнейшем эвтектоидном или перитектоидном превращении протекает при постоянной температуре. Если состав сплава отличается от эвтектоидного (или перитектоидного), то вначале идет частичный распад с выделением из исходного твердого раствора новой фазы, а лишь затем, по достижении эвтектоидной температуры, превращение происходит при постоянной температуре. Начало распада характеризуется на кривой охлаждения перегибом, а окончание распада при эвтектоидном превращении (и перитектоидном) — горизонтальным участком (рис. 114, 1Иа и II16). Кривые некоторых сплавов с пе-ритектоидным превращением имеют, кроме того, при более низкой температуре еще один перегиб, отвечающий окончанию процесса превращения (однако в условиях охлаждения, обычно применяемых в технике, перитектоидное превращение до конца не протекает). В сплавах, в которых происходит образование интерметаллидных фаз, горизонтальный участок имеет кривая охлаждения сплава только той концентрации, которая точно соответствует стехиометри-ческому составу. Этот вид превращения в остальных сплавах протекает в интервале температур, изменяющемся в зависимости от состава сплава, и характеризуется двумя перегибами на кривой охлаждения (рис. 114, nie). [c.203]

На границе соприкосновения реагирующих пар возможны два вида диффузии гетеродиффузия и реактивная диффузия. В первом случае образуется твердый раствор с решеткой растворителя. Максимальная концентрация диффундирующего вещества в металле-растворителе не может превышать предельной концентрации, определяемой диаграммой состояния. Во втором случае может произойти, независимо от явления взаимной растворимости, химическая реакция с образованием интерметаллического соединения непосредственно на границе раздела реагирующих металлов. Условие для oбf aзoвaния новых фаз при диффузии заключается в том, что участвующие в этом процессе вещества но своей природе могли бы образовать интерметаллические соединения. Последнее также определяется диаграммой состояния диффундирующих металлов. [c.186]

Газами в металлах и сплавах принято называть такие содержащиеся в них элементы или химические соединения, которые в свободном состоянии и нормальных условиях являются газообразными. В значительном числе случаев они или представляются твердыми неметаллическими фазами, или входят в состав металлических фаз, или образуют растворы и газовые раковины (поры, пузыри ). Из простых газов в чугуне чаще всего встречаются М, Н, О, из сложных — различные их соединения СО, СОз, СтНд и т. д. В зависимости от формы состояния в чугуне газы могут быть причиной образования газовых раковин, газовой пористости и эндогенных твердых неметаллических включений. В зависимости от формы состояния, концентрации и состава газов влияние их может быть положительным или отрицательным [16]. При образовании твердых растворов влияние газов на свойства металла связано с размерами их атомов. Радиусы атомов Н, О, N соответственно равны 0,46 0,68 и 0,71 А. Наименьший радиус атома Н обусловливает его чрезвычайно высокую диффузионную подвижность. Растворимость газов в жидком чугуне, как правило, выше, чем в твердом, и с повышением температуры увеличивается но общее их содержание, с учетом газов, связанных в виде соединений и не находящихся в растворе, при повышении температуры может уменьшаться. [c.22]

Известь воздушная применяется почти исключительно в виде строительных растворов для разного рода каменной кладки и штукатурных работ. В виде чистого вяжущего она применяется весьма редко, например для очень тонких в 1—2 мм отделочных штукатурных слоев. Известь применяется за малым исключением в виде строительных растворов, инертным заполнителем в которых служит песок, преимущественно кварцевый, или легкие заполнители — шлак котельный, шлак гранулированный, пемза, вулканич. туфы и многие др. Вяжущее свойство извести основано на ее способности твердеть в воздухе. Твердение воздушных строительных растворов является следствием совокупности химич. и физич. процессов. Оно начинается испарением воды с одновременным образованием под действием воздуха, всегда несущего с собой углекислоту, углекислой извести из гидрата окиси кальция с выделением воды. Одновременно с этим по мере концентрации раствора окиси кальция последняя выпадает в виде плоских кристаллов — таблеток. Частицы углекислой извести и кристаллов гидрата, срастаясь между собой и с поверхностью зерен заполнителя, образуют твердое тело, по своему составу и строению аналогичное естественному камню — известковому песчанику. Однако не вся известь вследствие незначительного количества воды, содержащейся в растворе, успевает раствориться и выделить в кристаллич. виде весь гидрат, хотя кристаллизация и идет продолжительное время, поддерживаемая выделяющейся влагой одновременно идущего образования углекислой извести поэтому часть гидрата, будучи лишена жидкой среды, высыхает и остается в аморфном виде. Карбонизация лзвести идет лишь в присутствии влаги поэтому выделившиеся кристаллы не реагируют более с углекислотой, точно так же и лишенный влаги аморфный гидрат, если и реагирует, то чрезвычайно медленно и не до конца. По мере протекания и подхода к концу одного явления (удаления влаги) другое (образование углекислой извести и кристаллизация гидрата) затухает. В зависимости от тех условий, в к-рые поставлен строительный раствор, одно из описанных явлений получает преобладание над остальными. В глубине толстых стен, где приток углекислоты ничтожен, а испарение влаги замедлено, будет преобладать кристаллизация гидрата, а по мере потери влаги часть гидрата останется в аморфном виде. В наружной части стен карбонизация займет более видное место, кристаллизация гидрата отступит на второй план, остаток аморфного гидрата будет невелик, постоянно уменьшаясь и падая до нуля на поверхности швов кладки. Роль спутника извести — магния — носит аналогичный характер. Длительность сроков твердения выводит известь воздушную в современном строительстве из сферы применения в растворах для кладки, где она заменяется смешанными [c.486]

Исследования 12] показали, что отсутствие прочного сцепления кремнистой латуни со сталью или чугуном обусловлено образованием на границе их сплавления хрупкой диффузионной прослойки. Рентгеноструктурный, спектральный и металлографический анализы диффузионной прослойки показали, что она представляет собой упорядоченный твердый раствор а на основе соединения РсдЗ . Кроме того, в пленке обнаружен углерод в виде свободного графита. Диффузионная пленка достигает при определенных условиях, например при наплавке латуни ЛК62-05 на сталь, толщины до 40 мк и имеет твердость ЯК506ОО, [c.76]

Содержащиеся в воде вещества могут резко отличаться по растворимости, некоторые из них практически нерастворимы и находятся в виде твердых частиц разной дисперсности. Естественно, механизм осаждения ка поверхности растворимых и нерастворимых веществ будет различным. Ионный состав воды определяет условия образования твердой фазы, влияя на растворимость и структуру образовавшихся отложений, на характер процессов, протекающих на нагретой стен- ке трубы (особенно на прочность сцепления отложений с твердой поверхностью), и на диффузионные явления в пристенном слое. Изучение влияния состава котловой воды на скорость накипеобразования [Л. 3,4] проведено либо с весьма ограниченным числом компонентов, либо в условиях, когда влияние различного состава котловой воды не выявлялось. В работе [Л. 5] отмечается, что при обработке воды ЫНз в присутствии кислорода происходит более быстрый рост отложений, чем лри обработке раствором КаОН в тех же условиях. Присадка в котловую воду комплексонов предотвращает накиле-образование и создает прочную защитную от коррозии пленку. [c.15]

Микроструктуры двойных сплавов Мд—А1 представлены на рис. 9 [29]. Полученные данные свидетельствуют о том,, что при содержании менее 17о А1 (0,97о А1) микроструктура сплавов практически однофазная, представляющая б-твердый раствор на основе магния, включения интерметаллида незначительны. В сплаве с 1,14% А1 образуются включения интерметаллида по границам зерен в виде несплошной сетки, при дальнейшем увеличении содержания алюминия сетка становится сплошной (при 2,2% А1) и толщина ее увеличивается. Образующийся по границам зерен интерметаллид МдиА г является составляющей вырожденной эвтектики. Концентрационная граница образования эвтектической сетки сплавов Мд—А1 при литье под давлением наблюдается при содержании окола 1% А1. Эти данные совпадают с обобщенными результатами исследования по влиянию условий кристаллизации на структуру сплавов, представленными в виде неравновесной диаграммы состояния на рис. 8. Для скорости охлаждения 700° С/с,. [c.28]

Металл-пигментированные краски иа основе цементоподобных связующих веществ. Цементирующие краски были получены в начале 40-х годов в лаборатории автора. Хорошо известно, что пастообразная смесь окиси цинка с раствором 2пС12 или паста окиси магния с раствором хлористого магния обладают цементирующими свойствами любая смесь, отформованная в желаемую форму, осаждается в виде твердой массы, содержащей основный хлорид. Цинковый цемент использовался в первое время в зубоврачебной практике, а магниевый цемент предпочитался для настила полов в домах до тех пор, пока не было открыто, что стальные трубы под его действием подвергаются коррозии. Если, вместо окиси цинка смешать порошок металлического цинка в пасту с раствором хлористого магния, коррозия цинка приводит к образованию Mg (ОН) 2, как катодного продукта, который затем взаимодействует с хлористым магнием, образуя цементирующий основный хлорид магния или же он может взаимодействовать с хлористым цинком, образующимся в результате анодной реакции, давая цементирующий основный хлорид цинка. В любом случае, принимая, что металлический цинк присутствует в избытке вначале, мы будем иметь массу частичек металлического цинка в контакте друг с другом, которые создают цементирующую матрицу. Вместо хлорида магния используется раствор хлорида бария действительно, различные хлориды вызывают аналогичное действие образование цементирующих соединений для ряда случаев исследовано Майном и Сорнхилом. Массы, содержащие металлический цинк, соответствующую соль (хлорид или в некоторых случаях хлорат, который быстро восстанавливается) и избыток порошка железа, были разработаны автором в качестве защитных (быстро оседающих) металлических составов, которые, когда они твердые, обладают металлическими свойствами (некоторые были магнитными). Вскоре было открыто, что основным практическим значением таких реакций является получение краски, которая в сухом состоянии будет содержать частички металлического цинка в контакте друг с другом. Было приготовлено несколько подобных красок, различных по составу и предназначенных для использования в различных условиях. Табл. 21 показывает состав трех лучших цементирующих красок. Первая была использована в условиях, когда желательно возможно большее содержание цинка, вторая— применяется в промышленных условиях, где желательно минимальное содержание цинка, последняя используется в Британском адмиралтействе, как это указывается на стр. 535, особенно в районах, где выпадают часто дожди и дуют ветры. Цементирующие краски по-существу являются лучшими красками они быстро осаждаются, давая слой, на котором могут быть нанесены другие покрытия. Цементирующий слой становится твердым и хорошо прилипает к поверхности металла. Однако он чрезвычайно порист и защита [c.565]

Наиболее изучены закалочные холодные трещины [39]. Их появление связано с местным увеличением объема металла при образовании мартенсита и возникновением сварочных напряжений. Непременным условием образования закалочных (холодных) трещин является низкая температура распада аустенита (по данным Котрелла, ниже 290° С), наличие достаточно больших объемных напряжений, появление крупных игл мартенсита [39]. По экспериментальным данным, вероятность образования закалочных холодных трещин появляется при наличии в металле более 25—30% мартенсита. С увеличением толщины сваривае- мого металла возможность образования холодных трещин возрастает. Повышение содержания углерода и насыщение сварочной ванны водородом также способствуют образованию и развитию холодных трещин (рис. IV.36 [56]). После завершения кристаллизации и последующего остывания металла шва выделение из него водорода не прекращается. Даже при комнатной те.мпературе из пересыщенного твердого раствора металла может довольно длительное время выделяться водород. Причем атомы водорода выделяются не только в атмосферу, но и в мельчайшие дефекты кристаллической решетки металла и неметаллические включения, скопляясь в них в виде молекул под большим давлением. Это давление в сочетании со структурными (при у -> М-превращении объем металла увеличивается) и сварочными остаточными напряжениями обусловливают зарождение и развитие холодных трещин. [c.314]

Схема работы (прямая или Обратная) существенно влияет jна инициирование ИП. ИП в парах трения бронза—сталь проявляется лишь в обратных парах, так как в - прямых парах сервовитный слой соскабливается стальным образцом. При трении пар, составленных из медных сплавов, ИП возникает в разноименных прямых парах (контртело из оловянистой бронзы, образец — из безо-ловянистой). Безоловянистая бронза более коррозионно активна, чем оловянистая, поэтому на ее поверхности быстрее в условиях трения формируется сервовитный слой. На поверхности оловянистой бронзы в первую очередь растворяются цинк и свинец, поэтому поверхности трения обогащаются оловом. В этом слое происходят фазовые превращения, приводящие к образованию е-фазы, значительно более твердой, чем остальные составляющие. Указанные физико-химические процессы приводят к инверсии твердостей в тончайших поверхностных слоях и соответственно к инверсии схем трения (прямая пара становится обратной, и наоборот). В обратных парах имеет место схватывание и заедание трущихся поверхностей. То же самое наблюдается при трении одноименных безоловянистых бронз. При трении одноименных оловянистых бронз коэффициент трения [и износ такие же, как и в тех парах, где имеет место ИП, а нагрузочная способность повышается в 2—3 раза (последнее объясняется тем, что обе поверхности обладают пассивирующими свойствами). Другая особенность заключается в том, что поверхности трения обогащены оловом (имеют блестящий и полированный вид). По-видимому, и в данном случае имеет место ИП. Полученные результаты позволяют по-новому взглянуть на трение пар бронза—сталь, где ранее отмечалось в парах 2-го и 3-го классов затухание ИП. Этот вывод основывался лишь на факте частичного или полного износа обогащенных медью пленок. В то же время характеристики трения и износа не ухудшаются. Можно предположить, что в этом случае сервовитный слой модифицируется и обогащается оловом. [c.58]

Хром Сг — в природе встречается главным образом в виде хромистого железняка РеО-СгаОз. Серовато-белый блестящий твердый металл. При обычных температурах не взаимодействует с воздухом и с водой. При обычных условиях растворяется в разбавленных соляной и серной кислотах. Взаимодействует при температуре красного каления с водяным паром, вытесняя водород. Наиболее типичны соединения шестивалентного хрома. Хромовый ангидрид СгОз легко растворяется в воде, образуя хромовую кислоту. Хромовый ангидрид ядовит и является очень сильным окислителем. Окись хрома СггОз образуется при непосредственном взаимодействии хрома и киалорода при нагревании. Не растворяется ни в воде, ни в кис.аотах. При действии щелочей на соли трехвалентного хрома образуется гидрат окиси хрома — соединение, обладающее амфотерными свойствами, растворимое в кислотах, а также в щелочах с образованием хромитов. Хром наносится на металлы в качестве покрытий (хромирование). Широко применяется в производстве сталей как легирующий элемент. [c.13]

При очень низких плотностях тока и обратимых условиях (бесконечно лМалое смещенное от состояния равновесия) можно предложить следующий ответ Рассмотрим ванну, состоящую из двух металлических электродов в очень слабокислом растворе сернокислой соли того же металла. Если металл переходит в раствор в виде растворимого сульфата на аноде и эквивалентное количество металла осаждается на катоде, тогда никакой химической работы нет, а имеется просто перенос металла из одного места в другое. При обратимых условиях поэтому весьма малая э. д. с. была бы достаточной, чтобы ток пошел через ванну. Но, если ток высаживает твердую гидроокись металла на аноде, оставляя раствор вокруг анода освобожденным от ОН -ионов и имеющим поэтому повышенную кислотность, то получается система с более высокой свободной, энергией, так как кислый раствор мог бы растворять гидроокись произвольно , с дальнейшим уменьшением свободной энергии. Таким образом для получения твердой гидроокиси на аноде потребовалась бы для подвода дополнительной энергии некоторая определенная э. д. с. Отсюда следует, что при очень низких значениях э. д. с. образование растворимого сульфата является единственно возможной реакцией при условии достаточной кислотности жидкости, обеспечивающей нестабильность твердой фазы — гидроокиси. Если же жидкость имеет среднещелочную реакцию, так что гидроокись могла бы остаться нерастворенной в виде стабильной фазы, тогдй то же рассуждение ведет к заключению, что гидроксильные ионы будут играть большую роль в анодном процессе, особенно если они, как, например, в данном случае, в большой концентрации. В этом случае при более низкой э. д. с. образование твердой пленки гидроокиси будет более возможно, чем образование растворимой соли, электрод станет пассивным, и растворение в значительной степени затормозится. Таким образом мы можем ожидать непре.рывную коррозию, имея растворимый сульфат в кислых растворах, но мы може.м надеяться на появление пассивности в щелочных растворах, если только гидроокись данного металла не растворяется в щелочном растворе данной концентрации. Критерием активности и пассивности является способность или неспособность растзора растворить гидроокись металла-. [c.26]

Различным областям диаграммы соответствует одно термодинамически устойчивое состояние. Так, области, расположенной в нижней части диаграммы системы Ре—НгО (рис. 53), соответствует металлическое состояние при pH и потенциалах, соответствующих этой области, металлическое железо тер]У1одииамически устойчиво и не подвержено коррозии. Области в левой части диаграммы, расположенной выше линии 1, соответствует термодинамически устойчивое состояние железа в виде иона Ре Ч- в растворе, а выше линии 4 — в виде иона Ре +. Металлическое железо, находящееся в условиях, отвечающих какой-либо точке этой области, термодинамически неустойчиво и будет с той или иной скоростью корродировать с образованием соответствующих ионов (Ре2+ или ). Средняя область диаграммы, расположенная выше линии 2, соответствует твердому гидрату закиси железа Ре(ОН)г, а выше линии 8 — твердому гидрату окиси железа Ре(ОН)з. Железо, находящееся в условиях какой-нибудь точки этих областей, также термодинамически неустойчиво, но будет корродировать с образованием защитной плеики Ре(ОН)г или еще более защитной пленки Ре(ОН)з, которые тормозят протекание процесса. Небольшая область в правой части диаграммы, расположенная между линиями 3 и 10, соответствует термодинамически устойчивому состоянию железа в виде аниона НРеО в растворе. В условиях, какой-либо точки этой области железо будет корродировать, превращаясь в бигипоферрит-нон. Линии 5—10 отвечают равновесиям соответствующих продуктов коррозии железа. [c.114]

На фиг. 20 показан внешний вид пористых швов. Образование пор в шве связано с выделением газов из металла сварочной ванны при ее затвердевании. В условиях сварки под флюсом наибольшую опасность с точки зрения образования пор представляет Бодород. Значительные количества водорода попадают в атмосферу дуги при испарении и диссоциации воды, содержащейся в ржавчине и флюсе. При разложении органических веществ от нагрева также образуется водород. Растворимость водорода в жидкой стали довольно значительна, тогда как в твердой стали водород растворим в меньшем количестве (фиг. 21). Поэтому, если в металле сварочной ванны растворено большое количество водорода. [c.35]

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]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...