Вольфрам Взаимодействие с водородом и углеродом

Вольфрам. Это самый тугоплавкий и очень тяжелый металл (табл. 53, 54 ). Вольфрам на воздухе и в кислороде при 20° С устойчив. Заметное окисление начинается при 400—-500° С и особенно интенсивное — при нагревании выше 600° С. По скорости окисления вольфрам превосходит все другие тугоплавкие металлы. С водородом он химически не взаимодействует до температуры плавления, поэтому обрабатывать его можно в среде водорода. Вольфрам с азотом реагирует при 2000° С и выше. Он весьма чувствителен к влаге и к углероду. Пары воды быстро его разрушают при 600—700° С. При 20° С на вольфрам почти не действует серная, соляная и плавиковая кислоты любой концентрации, а также царская водка. При 80—100° С он хорошо растворяется в азотной кислоте и царской водке. [c.149]

Вольфрам W (Wo framium Сероватобелый блестящий металл. Распространенность в земной коре 1 10 /о- л = =3410 С, = 6000° С плотность 19,3. В природе встречается в виде соединений — солей вольфрамовой кислоты. Металлический вольфрам восстанавливается из трехокиси вольфрама WOj водородом. Обладает наивысшей тугоплавкостью из всех металлов. При обычных условиях не взаимодействует с водой и воздухом, при нагревании соединяется с кислородом, фтором, хлором, серой, азотом, углеродом, кремнием. Растворяется в царской водке, смеси фтористоводородной и азотной кислот и в расплавленных щелочах. [c.383]

Гелий используется как теплопередающая среда в высокотемпературных реакторах, а в будущем он, возможно, будет применен в реакторах на быстрых нейтронах. Чистый гелий не реагирует с металлами, однако он может быть загрязнен воздухом, влагой или маслом, а в процессе работы газами, адсорбированными графитом активной зоны или отражателя, и влагой или водой в результате утечки из парогенератора. Примеси реагируют с нагретым графитом, образуя восстановительную атмосферу, в которой преобладает водород и моноокись углерода. Содержание примесей в контуре реактора Dragon , которое, вероятно, ниже, чем в промышленных реакторах, составляет 5-10 % Иг, 15-10 % СО, 5-10 % НгО и 5-10 % СН4. В этих условиях никель и кобальт практически не окисляются железо, молибден и вольфрам находятся почти в равновесии с их окислами в то же время такие металлы, как хром, ниобий и частично алюминий, быстро окисляются, рис. 11.10 [12]. При высокой температуре быстро науглероживаются молибден, хром, ниобий и титан, в то время как большинство других металлов не науглероживается (рис. 11.11). Поскольку концентрация окисляющих и науглероживающих газов мала, то их недостаточно для получения сплошной окисной пленки, которая могла бы полностью защитить металл от взаимодействия. Следовательно, существует возможность развития коррозии или науглероживания на отдельных участках, в частности, по границам зерен. [c.154]

Химические свойства. Химические свойства вольфрама по отношению к ряду других соединений приведены в табл. 3-2-6. С точки зрения вакуумной техники наиболее важен вопрос взаимодействия вольфрама с газами. При высоких температурах вольфрам реагирует главным образом с кислородом, окисью углерода, азотом, водой и с углеводородами, и не реагирует с mapaiMH ртути и водородом,, который не влияет также на его механические свойства (в отличие от тантала ). Под действием кислорода или воздуха на поверхности вольфрама при 600— 700° С образуется низшая окись вольфрама синевато-стального цве"а (W4O11) с этим необходимо считаться при производстве проволочных дистилляционных катодов. При более высоких температурах образуется желтая трехокись вольфрама (WOa)—вольфрамовая кислота, которая легко испаряется с накаленной поверхности (вольфрам заметно дымит на воздухе уже при 1 300° С) и конденсируется на ближайших холодных деталях. Молекулярный азот с твердым вольфрамом не реагирует и в нем не растворяется напротив, в лампах накаливания, наполненных азотом, примерно при 2 300° С начинается реакция паров вольфрама с азотом с образованием нитрида вольфрама (WN2, см. также [Л. 81]). [c.34]

Общие сведения. С развитием новых отраслей техники тугоплавкие металлы и их сплавы благодаря высоким жаропрочности, коррозионной стойкости в ряде агрессивных сред и другим свойствам находят все более широкое применение. К тугоплавким металлам, использующимся для изготовления сварных конструкций, относятся металлы IV, V и VI групп периодической системы Менделеева ниобий, тантал, цирконий, ванадий, титан, молибден, вольфрам и др. Эти металлы и сплавы на их основе обладают рядом общих физико-химических и технологических свойств, основными из которых являются высокие температура плавления, химическая активность в жидком и твердом состоянии при повышенных температурах поотношению к атмосферным газам, чувствительность к термическому воздействию, склонность к охрупчиванию, к интенсивному росту зерна при нагреве выше температуры рекристаллизации. Пластичность сварных соединений тугоплавких металлов, как и самих металлов, в большей мере зависит от содержания примесей внедрения. Растворимость азота, углерода и водорода в тугоплавких металлах показана на рис. 1. Содержание примесей внедрения влияет на технологические свойства тугоплавких металлов и особенно на их свариваемость. Взаимодействие тугоплавких металлов с газами и образование окислов, гидридов и нитридов вызывают резкое охрупчивание металла. Главной задачей металлургии сварки химически активных тугоплавких металлов является обеспечение совершенной защиты металла и минимального содержания в нем вредных примесей. Применение диффузионной сварки в вакууме для соединения тугоплавких металлов и их сплавов является весьма перспективным, так как позволяет использовать наиболее совершенную защиту металла от газов и регулировать термодеформационный цикл сварки в благоприятных для металла пределах. [c.150]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...