Поглощение водорода металлами

В составе активных плавленых флюсов всегда имеются фториды, главным образом СаРг, назначение которого сводится не только к регулированию температуры плавления и вязкости шлака, но и к связыванию водорода в более устойчивые соединения, чем пары воды, что предотвращает поглощение водорода металлом при сварке. [c.376]

При этом происходит адсорбция молекул водорода Нг на поверхности, их диссоциация там, и поглощение водорода металлом в виде растворенных атомов, или [Н]. Важной стадией здесь является диссоциация, что подтверждается усилением влияния водорода, если часть молекул Нг диссоциирует под воздействием раскаленной нити еще до попадания на поверхность металла [305]. Эти процессы схематично изображены на рис. 49а. [c.128]

Если в системе протекают составные процессы, то они могут быть последовательными (действующими по очереди) или же одновременными (т. е. независимыми и, возможно, аддитивными). Это существенное различие, если скорости составляющих процессов заметно различаются. Действительно, скорость последовательного процесса при этом будет определяться самым медленным, а одновременного процесса — самым быстрым составляющим процессом. Возможность 2) подразумевает, что при данных условиях (температура, напряжение, скорость деформации и т. д.), когда относительные вклады составляющих процессов сравнимы, происходит либо последовательный, либо одновременные процессы. В настоящее время нет данных, позволяющих определить тип составного процесса при индуцированном водородом КР. Один из возможных способов состоит в измерении энергий, активации растрескивания в нескольких узких температурных интервалах. При этом энергия активации будет расти с температурой в случае независимых процессов и уменьшаться — в случае последовательных [326], при условии, что область исследованных температур включает переход от условий доминирования одного процесса к условиям преобладания другого. Необходимо также, чтобы в этой температурной области механизм, определяющий скорость каждого процесса, оставался неизменным (например, перенос массы в растворе при анодном растворении или поглощение водорода металлом при водородном растрескивании. [c.134]

Водород, образующийся при диссоциации водяного пара или в результате реакций водяного пара с металлической поверхностью, может также вступать во взаимодействие с металлом, образуя или твердые растворы, или гидриды с такими металлами, как Т1 2г V ЫЬ. Аналогично нитридам, гидриды накапливаются у этих металлов также главным образом в поверхностных слоях, толщина которых определяется скоростью диффузии. Поглощение водорода металлами приводит к падению пластических свойств (водородной хрупкости), так как водород, проникая в металл по месту кристаллических нарушений — дислокаций, тормозит их возможные перемещения. [c.21]

Характер изменения внутреннего трения и динамического модуля упругости (рис. 5.67, в, е) указывает на существование второго критического уровня приложенных напряжений соответствующего напряжению начала микродеформации в стали, не подвергнутой электролитическому наводороживанию. При о > поглощение водорода металлом происходит после его микропластической деформации, приводящей к образованию в структуре стали локальных полей упругих напряжений. Согласно [185], поля упругих напряжений вызывают формирование областей объемного растяжения решетки - потенциальных водородных ловушек. Попадая в такие ловушки, водород частично теряет свою подвижность, что приводит к замедлению распространения стабильной трещины. Повышенное содержание остаточного водорода обусловлено, вероятно, накоплением водорода в областях объемного растяжения и формированием большого числа дефектов типа микротрещин. [c.297]

Поглощение водорода металлами [c.146]

Химическая подготовка травление кислотами, устранение органических жиров погружением в горячий щелочной раствор с добавкой смачивающих средств, удаление минеральных масел, электролитическое обезжиривание. Новейшим способом является распыление под давлением (обеспечивает наименьшее разъедание металла, минимальный расход кислот, незначительное поглощение водорода металлом). [c.663]

Окись хрома СггОз, использовавшаяся в качестве индикатора при длительном окислении образцов при 400°С, была после окисления вся обнаружена на поверхности раздела окисел — газ. Это заставляет предполагать, что реакция взаимодействия протекает на поверхности между окислом и металлом вследствие диффузии ионов кислорода внутрь, как это наблюдается при его окислении в атмосфере воздуха, но поскольку окись хрома в соприкосновении с цирконием неустойчива, требуется известная осторожность, чтобы надежно предотвратить их взаимодействие. В экспериментальных условиях излагаемого исследования двуокись циркония прочно сцеплялась с основой. Под микроскопом удалось обнаружить только однофазный окисел, причем поглощение водорода металлом должно было быть весьма незначительным. Цирконий взаимодействует с водяным паром со скоростью, вдвое превышающей скорость его окисления в атмосфере кислорода [855]. [c.376]

Для снижения испарения цинка и уменьшения поглощения водорода металлом конец ядра пламени держат от свариваемого ме- [c.129]

Описанными растворами серной и- соляной кислот осуществляют струйное травление, при котором пов ерх-ность получает как химическое, так и механическое воздействие. Струя (со скоростью истечения для раствора серной кислоты 15—20 м/с и для раствора соляной кис-лоты 20—26 м/с) направляется на поверхность под углом 45—90°. При этом по сравнению с травлением в ванне значительно уменьшаются продолжительность процесса (в 4—5 раз) и поглощение водорода металлом (в 2— [c.48]

Что касается температуры, то высказывается предположение о преимущественном поглощении водорода металлом на стадии капель, учитывая их весьма развитую поверхность и наиболее высокую температуру разогрева по сравнению с металлом сварочной ванны. Исходя из этого положения, в ванне должна в основном происходить дегазация металла. [c.153]

На основании расчетов по приведенному уравнению построены кривые (рис. 3.4), показывающие, что жидкое железо может поглощать значительное количество водорода даже при относительно низком парциальном давлении его в газовой фазе. Особенно благоприятные условия для поглощения водорода металлом создаются при дуговой сварке, когда наблюдается значительный перегрев металла. [c.156]

В несплошностях, пустотах металла водород может находиться 1В молекулярном состоянии. На это указывает, в частности, увеличение поглощения водорода металлом с повышением степени его холодной деформации, в процессе которой в металле образуются несплошности [17, 163]. Участки искажений и нарушений решетки, границы блоков, зерен, включения, поры и т. п. являются также участками скопления водорода в молекулярном состоянии. Этим можно объяснить тот факт, что при нагреве в вакууме при 600—700° выделяется не весь водород. Остатки водорода, находящегося в стали в молекулярном состоянии, можно выделить только путем плавления металла в вакууме [163]. [c.5]

При сварке латуни окислительным пламенем на поверхности свариваемого металла образуется окисная пленка, которая препятствует дальнейшему испарению цинка. Избыточный кислород также связывает свободный водород пламени, что уменьшает поглощение водорода металлом. [c.252]

Процесс поглощения водорода металлом идет преимущественно на стадии капли. Этому способствуют более высокая температура и большая удельная поверхность расплавленного металла. [c.313]

При пайке в среде водорода необходимо учитывать поглощение водорода металлами (наводороживание), что ведет к увеличению хрупкости. При температурах пайки водород поглощается всеми металлами, а такие металлы, как Ре, Мп, Со, Мо растворяют водород и образуют твердые растворы. [c.305]

Поглощение водорода металлом зависит от структуры металла, состояния его поверхности, толщины, количества и состава примесей, температуры травильного раствора, продолжительности травления и других факторов. [c.211]

Свойством снижать поглощение водорода металлом обладают также добавки поваренной соли. Присадки вводят в травильные Ванны в количестве около 0,5 /д. Время непрерывного действия Присадок составляет около 30 час., после чего необходимо введение новой дозы. При пользовании присадками не следует [c.33]

При поглощении водорода металл вспучивается и рассыпается в порошок. С температуры выше 350° С при нагревании титана начинается разложение гидрида, которое заканчивается при 650 С, однако при 1000° С твердый раствор водорода удерживается в небольшом количестве, отрицательно влияя на механические свойства металла. [c.87]

Плотность тока Ок определяет интенсивность миграции ионов водорода к катоду, достигающую максимума при Ок = 100-1000 А/м. Дальнейшее повышение плотности тока не приводит к усилению наводороживания (за счет ограничения поглощения водорода металлом и появлением сплошной зоны пузырьков водорода, препятствующей контакту электролита с металлом). Можно считать, что наводороживание стали находится в прямой зависимости от скорости коррозии с водородной депо- [c.26]

При сварке меди и ее сплавов получение качественного шва — без пор, с требуемыми физическими свойствами — весьма затруднительно. Это связано с наличием в исходном металле закиси меди и высокой склонности меди к поглощению водорода. Возможна сварка меди и ее сплавов в защитных газах — аргоне и гелии, а также в азоте, который по отношению к этому металлу является инертным газом. Сварку ведут неплавящимися электродами — вольфрамовым и угольным (не для всех марок меди) на постоянном токе прямой полярности с подачей присадочной проволоки. [c.388]

Данные многочисленных исследований свидетельствуют об отрицательном влиянии водорода на механические свойства стали, однако единое мнение о характере и степени их изменения в результате наводороживания отсутствует. Так, согласно [11], предел текучести стали уменьшается, а согласно [14], напротив, увеличивается. Предел прочности при поглощении водорода снижается незначительно [15, 14], а в результате наводороживания металла в сероводородных растворах существенно уменьшается [И, 12, 16]. [c.15]

Металл подгруппы VA (V, Nb, Та) активно взаимодействует с водородом. Процесс поглощения водорода начинается при температурах 300 - 500°С. Сплавы, содержащие водород, выше определенной для каждого сплава концентрации, становятся хрупкими (водородная хрупкость). [c.94]

При работе оборудования из стали падение концентрации кислорода в воде может происходить не только в результате частичной деаэрации, но и вследствие поглощения его металлом. Поэтому важно выявить влияние пониженных концентраций кислорода на процесс коррозии с выделением водорода. [c.22]

Другим типом примеси в металле является водород, энергия взаимодействия которого с дислокациями в железе (0,1 эВ) значительно меньше, чем для углерода и азота, и который поэтому не вытесняет атомов углерода и азота из облаков на дислокациях. Сравнительно менее значительное влияние водорода в железе на деформационное упрочнение путем изменения подвижности дислокаций не означает, однако, отсутствие заметного влияния поглощенного водорода на механохимическую активность, поскольку при абсорбции металлом водорода в металле возникают значительные остаточные напряжения и локальный наклеп, стимулирующие анодное растворение. Так, по данным рентгеновских исследований электролитически наводороженного железа вакуум-116 [c.116]

Это уравнение основано на том, что скорость поглощения водорода W равна скорости поверхностной диффузии его в сторону СОП, т. е. весь водород, перешедший на СОП, практически мгновенно поглощается металлом. [c.85]

Второй случай — водород, присутствующий в растворе в виде (гидратированных) ионов Н+, например, в кислотных средах. Даже в растворах с высоким pH довольно кислая среда может возникать в трещинах и питтингах, где типичное значение pH составляет 1—3,5 [2, 175—178, 298, 306] точное значение pH зависит от произведения растворимости в реакции гидролиза и от вида конкретной диаграммы Пурбэ для данной системы [176, 307]. В этом случае, как показано на рис, 49, б, в результате захвата электронов происходит образование атомов водорода, которые могут либо объединяться, формируя молекулы Нг, удаляющиеся в виде пузырьков газа, либо проникать в металл в виде [Н]. На микроскопическом уровне такой процесс можно, конечно, предотвратить или ослабить путем приложения анодного потенциала, однако процессы у вершины трещины могут изменять локальные потенциалы и приводить к значительному поглощению водорода [178, 297]. [c.128]

Водород-металл. Водород образует с рядом металлов гидриды. При образовании гидридов с Ti, Zr, Th, Сг и Мп происходит выделение тепла, а с А1, Fe, Си, N1, Со, Мо, Ag — поглощение тепла. Поэтому с повышением температуры абсорбция водорода металлами первой группы уменьшается, а второй группы — увеличивается. [c.173]

Количество газа, адсорбированного единицей площади поверхности, является гиперболической функцией давления газа. Для поглощения водорода существенным является состояние поверхности. Поверхность с ненарушенной решеткой приводит к наиболее сильному поглощению водорода. Природа поверхностной адсорбции свидетельствует о том, что водород в твердом растворе находится в атомарном состоянии. Учитывая разницу в величине атомов водорода и металла, следует предположить, что водород образует с металлами твердые растворы внедрения. [c.258]

В ходе поисков таких органических ингибиторов наводороживания было изучено действие на поглощение водорода металлом катода, с одной стороны, известных органических блеско-образователей, с другой стор.оны, ингибиторов коррозии металлов в водных средах. Еще С. А. Балезин, и сотрудники при изучении влияния некоторых органических ингибиторов коррозии [c.4]

Предварительная обработка закаленных или облагорол<ен-ных сталей часто представляет большие трудности иЗ-за прочно приставшего масляного нагара и о-калины. Загрязнения такого рода должны быть удалены механическим путем (до операции покрытия) с помощью шлифования, струевой очистки и других методов, чтобы избежать длительного травления. Это важно прежде всего потому, что при перетравливании возникает насечка , которая легко может привести к ускоренной усталост материала. Для удаления окалины пригодны щелочные электролитические способы, при которых детали включаются в качестве анодов или (при перемене направления тока) имеют преобладающую выдержку на аноде. Электролитическое обезжиривание также в основном следует вести анодно, чтобы избежать всякое поглощение водорода металлом (выделение кислорода в данном случае безвредно). Если травление неизбежно, то оно должно быть по возможности кратковременным и вестись в 10%-ной (по объему) соляной кислоте. Добавлять бензиновые ингибиторы не рекомендуется, так как они, не ухменьшая заметно водородной хрупкости, при известных обстоятельствах могут привести к недостаточной прочности сцепления гальванического покрытия. Рекомендуемая предварительная обработка включает следующие основные операции [c.341]

Поглощение водорода металлом продолжается до тех пор, пока в системе не установится равновесное давление, соответствующее упругости водорода над сплавом, получившейся в результате насыщения концентрации Равновесное давление водорода повышается сувеличени ем концентрации водорода в металле. Соотношение меж ду равновесным давлением водорода р, концентрациег водорода С и абсолютной температурой Т для малокон центрированных твердых растворов водорода в метал лах можно описать уравнением Борелиуса [c.276]

Для борьбы с испарением Zn при газовой сварке латуни необходимо применять окислительное пламя и использовать специальные флюсы и присадочные металлы, легированные Si и В. Пары цинка ядовиты, поэтому при сварке латуни необходимо пользоваться респиратором. При сварке латуни окислительным пламенем на поверхности свариваемого металла образуется оксидная пленка, которая препятствует дальнейшему испарению цинка. Избыточный кислород также связывает свободный водород пламени, что-уменьшает поглощение водорода металлом. При сварке латуни нёобходимо также учитывать ее склонность к образованию трещин в интервале температур от 300 до 600°С. [c.247]

Бастиен изучал влияние водорода на механические свойства обыкновенной стали, испытывая проволоку, содержащую водород, на гиб с перегибом в общем, с возрастанием содержания водорода количество гибов, которое выдерживает проволока, уменьшается. Он исследовал также выделение водорода после выгрузки стали из кислоты и установил, что следы сульфида в кислоте не только способствуют поглощению водорода металлом, но также препятствуют его выделению. [c.368]

Палладий (Рф - серебристо-белый металл, по внешнему виду напоминающий платину. Он мягок, пластичен и легко поддаётся обработке. Выпускается марок Дц-99,9 и Пд-99,8. По многим свойствам палладий очень близок к платине, а по стоимости дешевле в 4-5 раз, поэтому в ряде случаев служит ее заменителем его используют в электровакуумной технике дая поглощения водорода. Палладий и его сплавы с серебром и медью применяют в качестве контактных материалов. Палладиевую пасту, как и платиновую, испо.пьзуют для нанесения электродов на керамические конденсаторы. [c.32]

Один из основных видов коррозионного разрушения газонефтепромыслового оборудовармя — статическая водородная усталость (СВУ), т.е. снижение длительной прочности стали в результате водородного охрупчивания в условиях статического нагружения металла. Предел статической водородной усталости, соответствующий максимальному напряжению, при котором не наблюдается коррозионного растрескивания, зависит от многих взаимосвязанных факторов химического состава, термической обработки и механических свойств стали, уровня приложенных напряжений, количества поглощенного водорода, состояния поверхности и др. Влияние этих факторов не только взаимосвязано, но в некоторых случаях и противоположно. Поэтому нельзя рассматривать предельные напряжения, при которых не происходит сероводородного растрескивания, как абсолютные значения дог скаемыч напряжений. которые могут быть использованы при проектировании оборудования их следует рассматривать как сравнительные величины при сопоставлении стойкости различных металлов. [c.35]

Состав и структура стали оказьтают на стойкость к СВУ гораздо большее влияние, чем на общую коррозию. Существенно влияет на сульфидное растрескивание углерод. С увеличением количества углерода склонность закаленных сталей к сульфидному растрескиванию растет вследствие увеличения внутренних напряжений, прочности стали. Малое количество водорода, проникающего в металл, не может вызвать достаточных для развития трещин локальных пластических деформаций в прочном материале. Считается, что сталь теряет пластичность при окклюзии водорода 7-12 см на 100 г металла. Однако водородное охрупчивание может происходить даже при незначительном количестве поглощенного водорода. Так, для стали марки 4340 (предел прочности 1600 МПа) химический состав следующий. [c.36]

Поглощение водорода (табл. 73) наблюдается при нагреиамии металлов в водороде при темиературах liume 200—300 С, а так> е и том случае, когда водород электролитически выделяется на катодах из тантала или ниобия. [c.506]

Некоторые исследователи считают, что причиной КР углеродистых и коррозионно-стойких сталей может быть поглощение водорода у вершины развивающейся трещины. Это предположение связано с подкислением раствора в трещине, установленное экспериментально. Однако в этом случае трудно объяснить положительное влияние катодной поляризациии на КР как при потенциалах отрицательнее, так и положительнее потенциала водородного электрода. Существует и гипотеза микроструктур-ных превращений, происходящих под действием напряжений и интенсивно растворяющихся в коррозионной среде, образуя зародышевые трещины КР. Однако эта гипотеза может быть пригодна для ограниченного числа сплавов, в которых возможны подобные структурные превращения. Наиболее экспериментально обоснованной представляется электрохимическая теория КР, согласно которой основным фактором развития трещины является ускоренное анодное растворение металла в вершине трещины. [c.67]

Поглощение водорода при коррозии в чистой воде. Образование водорода (или дейтерия) при коррозии металла имеет особое значение. Мадж [19] показал разрушительное действие относительно малых количеств водорода (100—500 мг кг) на ударные свойства циркония при обычных температурах. Охрупчивание вследствие поглощения водорода имеет, вероятно, большее значение для применения в энергетических реакторах, чем окисление металла. Проблема еще более усложняется, как показано Марковичем [20], тенденцией водорода к концентрированию термодиффузией при наиболее низких температурах (наружные поверхности оболочек). Если местная концентрация превышает предел растворимости, происходит выпадение гидрида циркония ZrHi,5. Ориентация отдельных пластинок гидрида зависит от предшествующей деформации или напряжения. Если гидрид выпадает в то время, когда металл подвержен действию приложенного напряжения, пластинки стремятся расположиться нормально к растягивающему напряжению или параллельно сжимающему напряжению. Подобная ориентация является результатом структуры основного металла. Когда гидридные пластинки перпендикулярны к растягивающим напряжениям, получается крайне низкая вязкость при 7 <150°С. Все эти обстоятельства являются крайне неблагоприятными для труб высокого давления и цилиндрических оболочек с избыточным внутренним давлением, в которых максимальное растягивающее напряжение и максимальная концентрация гидрида совпадают на наружной поверхности. [c.237]

Эти же авторы установили, что пленка, образовавшаяся на цирконии в воде при температуре 328 С, разрушается в процессе катодной поляризации образца, как при температуре испытаний, так и при комнатной. Однако прямой зависимости между повреждением пленки и количеством выделившегося водорода нет. Как указывалось выше, увеличение содержания водорода в цирконии до 50 мг кг на его коррозионной стойкости в воде при высокой температуре не отражается. В паре при температуре 370° С у циркония с концентрацией 10 000 мг кг водорода, увеличение массы за 42 суток в три раза превышало это увеличение при концентрации водорода в цирконии 4 мг1кг. Из имеющихся данных невозможно установить, как диффундирует водород через окисную пленку к металлу — в виде молекулы или в виде иона. Томас [111,234] считает, что меньшее поглощение водорода сплавами циркония с оловом объясняется уменьшением скорости диффузии водорода под влиянием стремления ионов и п" к ассоциации в окисной решетке. Образование же гидридов циркония на поверхности раздела металл — окисел может привести к нарушению сцепления окисного слоя с поверхностью металла и в результате — к более быстрой точечной коррозии, а иногда — к разрыхлению окисла. В последнем случае образование гидрида является причиной перехода от первоначальной (небольшой) скорости коррозии к последующему быстрому разрушению. Другие исследователи полагают, что гидридные включения способствуют защите циркония от коррозии в пределах ограниченной области, а коррозионно стойкий материал защищается равномерно распределенными включениями. При распределении же включений лишь по границам зерен цирконий корродирует интенсивно. [c.222]

При работе оборудования, изготовленного из стали, падение концент)рации кислорода в воде может происходить не только в результате частичной деаэрации, но также вследствие поглощения его металлом. Поэтому важно выявить влияние пониженных концентраций кислорода на процесс коррозии с выделением водорода. Подобные опыты проводились при 20 °С в присутствии 60 мг/кг СО2 и концентрации кислорода 2,4 и 4,0 мг/кг. Установлено, что с понижением концентраций кислорода его поглощение уменьшается коррозия же, связанная с выделением водорода, при этом заметно возрастает (табл. 3-1). Результаты опытов при 80°С показывают, что коррозия с выделением водорода практически пре-К1ращается при pH = 9,0 интенсивность коррозии с поглощением кислорода также несколько уменьшается и составляет 90% величины, получаемой при pH ==5,9, [c.58]

Водород образует со щелочными металлами твердые солеподобные соединения — гидриды, сходные по химической природе с галогенидами (LiH, NaH, КН и др.). Поглощение водорода литием начинается при температуре около 420°С и бурно протекает при 710° С [67, 68], взаимодействие водорода с натрием начинается при температуре, близкой к точке плавления. С достаточно большой скоростью реакция протекает при 350— 360° С [69, 70]. Калий начинает заметно взаимодействовать с водородом при 200° С, а рубидий и цезий — при 100° С в препаративной технике их получают при 300—350° С. Чистый гидрид лития плавится при 680° С, NaH — под давлением при 800° С, RbH разлагается при 300° С, а sH полностью разлагается при 389° С. Гидриды растворяются в соответствующих металлах. Натрий, например, при температуре 250°С растворяет около 0,003% NaH, а при 400° С — около 1,5% NaH. Растворение сопровождается диссоциацией гидрида на металл и атомарный водород, который в таком виде остается в металле. При температуре 420° С, например, упругость диссоциации превышает [c.35]

Осн. механизмами непрозрачности Ф. для эл.-магн. излучения являются фотоионизания и свободно-свободные переходы (тормозное поглощение), а также рассеяние фотонов в спектральных линиях и континууме. В Ф, наиб, холодных звёзд (спектрального класса М) преобладает рассеяние света в молекулярных полосах (гл. обр. окислов металлов TiO, ZrO и др.). В звёздах спектрального класса К доминирует поглощение излучения. металлами, в Q- и F-звёздах — отрицательными ионами водорода, в звёздах спектрального класса А — атомами водорода. В Ф. наиб, горячих звёзд, классов В и О, преобладают рассеяние на свободных электронах и по глощение атомами и ионами гелия, а в УФ-области спектра— ионами элементов С—Fe. [c.360]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...