Ниобий Взаимодействие с кислородом

Ванадий, ниобий и тантал устойчивы па воздухе при обычной температуре, при повышенной взаимодействуют с кислородом, галогенами, азотом, углеродом, водородом, со щелочами. Ванадий не стоек в соляной, серной, азотной,, плавиковой кислотах и в царской водке. Ниобий и особенно тантал стойки к действию соляной, серной и азотной кислот танталовые тигли применяют для плавки редкоземельных металлов. [c.95]

С плотность 8,6. В природе встречается только в виде соединений. Устойчив в отношении действия воздуха и воды. В виде мелкого порошка ниобий лри нагревании взаимодействует с кислородом, галогенами и серой. Растворяется в плавиковой кислоте и расплавленных щелочах, В соединениях обычно пятивалентен высший окисел Nb Oj имеет кислотный характер, [c.380]

Ниобий активно взаимодействует с кислородом, азотом, водородом и другими газами. Окисление ниобия, например, начинается уже при температурах 200—250 °С. Ниобий может растворять кислород в жидком и в твердом состояниях. [c.116]

Стыковая сварка циркония, тантала, ниобия из-за высокой температуры плавления и активного взаимодействия с кислородом, азотом и частично водородом сопровождается растворением этих газов в металле и интенсивным горением расплавляемых частиц с появлением большого количества окислов в виде хлопьев и дыма. Эти металлы обычно сваривают стыковой сваркой в защитных камерах с нейтральным газом при отсосе образующихся окислов. При кратковременном нагреве ниобий и молибден можно сваривать без защиты. Сваривае.мость редких металлов зависит от способа их получения. Легко свариваются спеченные в вакууме, деформированные, отожженные мелкозернистые металлы. [c.46]

Отсутствие взаимодействия высокореакционных элементов (алюминия, титана, ниобия) с кислородом и азотом позволяет получать сплавы с весьма малым колебанием химического состава, что обеспечивает высокую однородность физических свойств металла. Таким образом, благодаря вакууму уменьшается концентрация растворенных в металле газов (водорода, азота, кислорода, оксида углерода и др.). [c.280]

В атмосфере воздуха и кислорода при температурах более 200 °С ниобий окисляется с азотом взаимодействует при температуре выше 400 °С. При 20 °С ниобий поглощает до 104 см г водорода при температуре более 1000 °С водород практически ие растворяется. С углеродом при высоких температурах ниобий образует карбид [c.100]

На основании полученных результатов определена степень взаимодействия стеклообразного покрытия с ниобием, глубина проникновения кислорода в ниобий и временно-температурный интервал эксплуатации конструкции из ниобия в кислородных средах. [c.238]

ТЕРМОДИНАМИКА ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ НИОБИЯ И ТАНТАЛА С КИСЛОРОДОМ И АЗОТОМ ВБЛИЗИ ТЕМПЕРАТУРЫ ПЛАВЛЕНИЯ ) [c.79]

Наиболее вредны примеси, образующие с металлами твердые растворы внедрения кислород, азот, углерод, а также примеси кремния, железа, никеля, серы и др. Ниобий и особенно тантал активно взаимодействуют с водородом, образуя гидрид. В результате поглощения водорода ниобий и тантал охрупчиваются, возрастает их твердость и электрическое сопротивление. Тантал активно поглощает также и азот. Свойство тантала активно поглощать газы используют, применяя его в качестве геттера. [c.45]

В ряде работ зарубежных ученых 1171, 172] также подчеркивается, что предупреждение взаимодействия материала с кислородом и другими атмосферными газами дает, вероятно, единственную возможность нанесения качественных покрытий напылением из титана, вольфрама, молибдена, тантала, ниобия и циркония. [c.239]

Предупреждение взаимодействия напыляемого материала с кислородом и другими атмосферными газами дает, вероятно, единственную возможность нанесения качественных покрытий напылением из титана, вольфрама, молибдена, тантала, ниобия и циркония Металлы имеют высокую температуру плавления, удовлетворительную прочность при высокой температуре, некоторые из них — высокую пластичность и коррозионную стойкость. Эти характеристики можно также улучшить легированием. Несмотря на высокую стоимость этих металлов, для исследования при напылении в контролируемой атмосфере они были выбраны в связи с тем, что при напылении их в обычных условиях не удавалось получить покрытия с удовлетворительными свойствами Получение таких металлических покрытий с хорошей плотностью, надежным сцеплением и высокой однородностью может открыть новые области применения их в химической промышленности, ядерной, авиационной и космической технике. [c.171]

Сварка молибдена. Молибден имеет атомную решетку объемно-центрированного куба и аллотропических превращений не претерпевает вплоть до температуры плавления. Молибден инертен к водороду, устойчив против соляной, серной, плавиковой и фосфорной кислот, растворов щелочей, расплавов щелочных металлов, но растворяется в азотной кислоте и в расплавах щелочей. С кислородом начинает взаимодействовать с 673 К и интенсивно окисляется с 873 К- Молибден устойчив в среде чистого азота от температуры плавления до 1273 К- Нитриды молибдена диссоциируют до 1273 К- Промышленные сплавы молибдена имеют небольшие добавки (десятые доли процента) легирующих элементов циркония, титана, ниобия, тантала, образующих в этих количествах твердые растворы с молибденом. Анализ различных данных по диффузионной сварке молибдена показывает, что наилучшие результаты обеспечивает режим Т = 1973 К, р = 9,8 МПа, t — 5 мин. В соединениях, выполненных на этом режиме, в зоне стыка изменений структуры не наблюдается. Структура зоны соединения аналогична структуре основного металла, несплошности в стыке отсутствуют. Благоприятное влияние на свариваемость молибдена оказывает применение прокладок из основного металла с мелкозернистой структурой. [c.155]

При нанесении диффузионных покрытий любого назначения необходимо, как правило, учитывать температуру рекристаллизации материала основы, а также возможные структурные и фазовые превращения, которые могут происходить в нем с повышением температуры, и в зависимости от этого назначать температуру и время процесса диффузионного насыщения. При выборе активаторов, добавляемых в насыщающие порошковые смеси, необходимо принимать во внимание возможность нежелательного взаимодействия содержащихся в них веществ (особенно элементов внедрения — азота, водорода, кислорода) с материалом основы, что ведет к снижению его пластических свойств. Поэтому, в частности, в ряде случаев при нанесении диффузионных покрытий на титан, ниобий, тантал и сплавы на их основе избегают применять в качестве активаторов галоидные соединения аммония, заменяя их галоидными соединениями щелочных и щелочноземельных металлов. [c.69]

На основании изложенного можно предположить, что водород и азот вряд ли могут являться причиной образования пор в ниобии при сварке. Содержание азота в металле мало для образования значительного количества нитридов. Наиболее вероятной причиной возникновения пор в ниобиевых швах могут быть кислород, летучие окислы ниобия, а также СО, образующаяся при взаимодействии окислов с углеродом и карбидом. [c.117]

Этот процесс травления широко применяется в технологии производства изделий из циркониевых сплавов. Равномерная оксидная пленка ZtQq придает поверхности циркониевых сплавов темный, почти черный цвет и является защитой против взаимодействия с кислородом и водородом до тех пор, пока на ней нет дефектов. Сдерживают коррозию также пленки, образующиеся на сплавах циркония, легированных железом и медью, а легирование ниобием понижает активность процесса поглощения водорода. [c.319]

Использование контролируемой восстановительной ат-мосмеры не решает проблемы защиты слитков тугоплавких сплавов от окисления кислородом воздуха, так как в процессе ковки, прокатки, штамповки раскаленные слитки энергично взаимодействуют с кислородом из окружающей атмосферы. Внедрение атмосферных газов в кристаллическую решетку ниобия повышает его прочность и хрупкость. По сечению слитка образуется градиент физико-механических свойств, что служит одной из причин разрушения металла в очаге деформации. [c.207]

И установлено, что в этом интервале температур кинетика азотиро-вания подчиняется параболическому закону. Отмечается, что при температуре 700° С ниобий и тантал поглощают азот быстрее, чем цирконий, и медленнее, чем титан, и сделан вывод о необходимости тщательной очистки азота от кислорода и водорода, так как ниобий взаимодействует с азотом намного медленнее, чем с кислородом и водородом. [c.164]

Литейные тугоплавкие сплавы. В машиностроении и других отраслях промышленности возникла потребность в сплавах с высокой температурой плавления и повышенной прочностью при высоких температурах. К таким тугоплавкил сплавам относятся сплавы па основе титана, ниобия, молибдена, вольфрама, ванадия. Эти тугоплавкие сплавы имеют высокую химическую активность. При плавлении онп обогащаются из атмосферы огнеупорной футеровки нечи примесями и взаимодействуют с кислородом, азотом и водородом. [c.197]

Щелочные угеталлы могут взаимодействовать также с кислородом, растворенным в твердом металле. При этом, если свободная энергия образования окисла твердого металла меньше энергии образования окиси щелочного металла, то щелочные металлы отбирают у твердых металлов растворенный в них кислород. В результате этого щелочной металл может проникать по границам зерен твердого металла и также интенсифицировать межкристаллитную коррозию. Такое явление наблюдается, например, при коррозии ниобия в литии, когда последний проникает по границам зерен и образует там окислы ниобия, причем глубина проникновения лития тем больше, чем выше содержание кислорода в ниобии. Известно также, что свободные от кислорода Nb, Та, Ti, Zr, Mo и W плохо растворяются в щелочных металлах. На механические свойства твердых металлов влияет смачивание их жидким металлом даже в отсутствие коррозионного воздействия, В некоторых случаях достаточно пластичный металл после выдержки в жидком металле становится хрупким. Это явление связывают с адсорбционным влиянием среды. Жидкий металл проникает по линиям дислокаций, образующимся на ранних стадиях деформации.. Адсорбированные жидкие металлы уменьшают энергетический барьер, препятствующий выходу дислокаций на поверхность и разупрочняющий металл. [c.144]

При испытании металлов и сплавов в ртути добавление к ним титана и магния увеличивает коррозионную стойкость первых [1,61], [1,65]. Предполагается, что окислы, образующиеся в результате взаимодействия титана и магния с кислородом, препятствуют взаимодействию металлов с ртутью. При температуре 600° С в ртути, ингибированной титаном и магнием, достаточной стойкостью обладают низкоуглеродистая сталь сталь, легированная 20% молибдена сталь, легированная 8% хрома, 0,5% алюминия и 0,3% молибдена сталь, легированная 5% хрома, 0,5% молибдена и 1,5% кремния а также вольфрам и молибден. При температуре 500°,С можно применять стали легированную 1) 5% хрома 2) 1,5% хрома и 1,3% алюминия 3) 5% хрома, 1,2% меди или 4,5% молибдена ферритные хромистые стали. Нестойки в ртути аустенитные нержавеющиестали, бериллий (при температуре300°С), тантал, ниобий, кремний, титан, ванадий, никель, хром и их сплавы, кобальт, платина, марганец, цирконий, алюминий, золото и серебро. Чтобы ингибировать ртуть, в нее достаточно ввести 10 мг1кг титана. Менее экономически выгодным ингибитором является цирконий [1,65]. [c.53]

Эти предварительные результаты свидетельствуют также о том, что неметаллические растворенные атомы, такие как кислород и азот, находятся или в решетке ниобия — в междоузлиях — или в некоторой еще не определенной субструктуре, с сравнительно большим критическим полем (по электросопротивлению при низкой плотности тока), и, кажется, не служат эффективными стабилизаторами силовых линий магнитного потока в смешанном состоянии . Они, вероятно, взаимодействуют с силовыми линиями матнитного потока при более низких плотностях его вблизи Hfp, в которых наблюдается необратимость кривой намагничения. [c.121]

В результате взаимодействия этих металлов с кислородом чаще всего снижается их пластичность. Особенно сильно охрупчивают-ся молибден и вольфрам. По скорости окисления на воздухе тугоплавкие металлы могут быть расположены в такой последовательности молибден, тантал, ниобий, вольфрам. Заметное повышение скорости окисления этих металлов наблюдается при температурах >600 °С. [c.146]

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]

Газы [9, 17, 19, 20]. При температурах ниже 100° С ниобий ие подвергается воздействию большинства обычных газов, таких как азот, водород, кислород, двуокись углерода, окись углерода и двуокись серы (как влажная, так и сухая) и инертен к хлору и брому (как влажная, так и сухая) и инертен к хлору и брому (как к сухому, так и к влажному). Аэот начинает взаимодействовать с ниобием при 300—400° С, водород— при 250° С, углерод и углеродсодержащие газы — при 1200—1400° С, а хлор — при 200—250° С. [c.184]

Ниобий и тантал в чистом виде достаточно пластичны, их твердость колеблется от 90 до 110 кг1мм . На прочностные свойства этих металлов отрицательно влияют примеси, в особенности кислород, водород и азот. Оба металла не растворяются в царской водке и в концентрированной азотной кислоте. Особенно стоек тантал. Однако концентрированная серная кислота при нагревании полностью растворяет ниобий и заметно действует на тантал. Эти металлы растворяются в смеси азотной и плавиковой кислот, но плавиковая кислота медленно действует только на ниобий. Концентрированные растворы щелочей практически не действуют на тантал, но слабо действуют на ниобий. Оба металла взаимодействуют с расплавленными щелочами, образуя соли ниобиевой и танталовой кислот (ЫаНЬОг). Расплавы хлоридов щелочных и щелочноземельных металлов не реагируют с ниобием и танталом. Последние реагируют с газами, поглощая азот и водород и образуя твердые растворы NbH, ТагН, ТаН. Растворимость водорода падает с повышением температуры [1, стр. 135] до 800— 1000° С. При комнатной температуре оба металла устойчивы, однако при 200° ниобий и при 280° тантал начинают окисляться. Ниобий растворяет кислород до 0,8% (по массе), некоторое количество кислорода растворяет и тантал. [c.118]

Большинство пар свариваемых разнородных металлов или сплавов различается температурой плавления, плотностью, температурными коэффициентами линейного расширения, типом решетки и ее параметрами. Тугоплавкие и химически активные титан, ниобий, тантал, молибден при нагреве активно взаимодействуют с азотом и кислородом (при температуре выше 873 К), что ухудшает их свойства. Эти металлы и их сплавы, а также стали необходимо сваривать в вакууме не менее 6,7-10" Па, Медь (бескислородную), ниобий и молибден следует отжигать непосредственно перед сваркой в водороде при 873, 1673 и 1173 К в течение 30, 20 и 10 мин соответственно, а никель НП1 и сплав 29НК при 1123 и 1073 К в течение 15 и 30 мин. [c.140]

В результате рассмотрения взаимодействия разных элементов с тугоплавкими металлами и прямые исследования по изучению влияния разных элементов (Е. М. Савицкий, Н. Н. Моргунова) позволяют сформулировать некоторые иоложения 1) легировать тугоплавкие металлы в количестве до нескольких процентов можно лишь тугоплавкими, причем для металлов VA группы (ванадий, ниобий, тантал) возможно более глубокое легирование, чем для металлов VIA группы (хрома, молибдена, вольфрама) 2) кислород является более вредным элементом, чем углерод, поэтому последний вводят в небольшом количестве (до 0,05—0,1%), для раскисления н жесткого легирования. [c.524]

Минимум пластичности те.чнического ниобия (99,8 %) при 250— 350 X обусловлен взаимодействием движупгихся дислокаций с растворенным кислородом, а при 500—600 X — с растворенным азотом [1], [c.102]

Основными легирующими элементами для создания сплавов на основе ниобия являются W, Мо, Ti, Та, V, Zr, Hf и элементы внедрения (С, О, N). Сплавы ВН-2, ВН-3, ВН-4 содержат Мо и Zr (основа — ниобий), сплавы 5ВМЦУ, РН-6С, ИРМН-3 — W, Мо, Zr и карбидное упрочнение. Как чистый ниобий, так и его сплавы активно взаимодействуют при нагреве с атмосферными газами — кислородом, азотом и водородом, что требует применения защитных покрытий. [c.213]

Термодинамические данные для всех изучавшихся сплавов получены впервые. Однако, несмотря на отсутствие в литературе термодинамических данных по исследованным системам и, следовательно, невозможность сопоставления с литературными данными полученных результатов, последние можно считать достаточно надежными, поскольку в работе была доказана обратимость электродов, содержащих вместо сплава чистые металлы — молибден и ниобий. Вычисленные из величин э.д.с. термодинамические константы N50 и МоОг практически совпадают с литературными данными. Недавно Рапп и Маак [4] исследовали этим методом сплавы в системе Си—N1. Найденные ими величины совпали с данными других методов. Полученные методом э. д. с. с твердым окисным электролитом данные пока еще весьма немногочисленны, но, по-видимому, как в случае сложных окислов и кислородсодержащих солей, метод привлечет внимание исследователей, тем более что, как и прочие термодинамические методы, наряду с определением термодинамических свойств, его можно использовать в качестве весьма надежного метода физико-химического анализа в довольно широком интервале температур (1100—1700°К). Практически верхний предел температур исследования ограничивается началом химического взаимодействия электродов с электролитом. Метод может быть использован также для определения растворимости кислорода в металлах и сплавах. [c.205]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...