Ниобий Охрупчивание

Азот увеличивает растворимость Fe и N в литии и термический перенос массы, азотирует поверхностный слой некоторых нержавеющих сталей. Водород в жидком сплаве натрия с калием вызывает охрупчивание ниобия. Присутствие углерода в жидком натрии приводит к науглероживанию поверхности нержавеющих сталей, находящихся в контакте с жидким металлом. [c.147]

I мм из рекристаллизованного ниобия и его сплава с 1 % Zr в гелии высокой чистоты (ТУ 51-689—75) приводит к охрупчиванию вследствие наличия в нем примесей [32]. [c.107]

Исследования показали, что содержание водорода при выдержке в ванне без нанесения покрытия (в растворе нет перрена-та) увеличивается больше, чем на порядок. Это сопровождается охрупчиванием пластинок ниобия. Водород, поглощенный катодом в процессе осаждения покрытия, удалялся при отжиге и его содержание становится равным исходному. Увеличение толщин покрытия не сказывается на содержании оставшегося водорода (табл. I. 40). [c.101]

Охрупчивание ниобия с покрытием подтверждается и механическими испытаниями на растяжение при комнатной температуре. [c.102]

Охрупчивание ниобия с покрытием (без дополнительных отжигов) может быть также объяснено возникновением напряжений на границе покрытия — основной металл. С целью проверки этого предположения были испытаны образцы с покрытием и образцы с той же толщиной покрытия, но после его стравливания. [c.102]

Как видно из рис. I. 35, пластичность и прочность ниобия после стравливания покрытия несколько выше, чем у ниобия с покрытием. Это говорит о том, что наличие покрытия вызывает некоторое охрупчивание ниобия, которое устраняется при его стравливании. [c.102]

Вполне вероятно, что причина охрупчивания заключена в возникновении напряженного слоя на границе покрытие—металл. На механические свойства ниобия при комнатной температуре может оказывать влияние не только наличие самого покрытия, но и термообработка, сопровождающая процесс осаждения покрытия. Для выяснения влияния этого фактора было проведено сравнение свойств ниобия с покрытием и без покрытия, прошедших одинаковую термическую обработку. [c.103]

Никель, дорогой и дефицитный легирующий элемент, вводят в аустенитные жаропрочные стали в количестве не менее 9% для получения аустенитной структуры. Вместе с никелем вводят хром. Для снижения склонности к межкристаллитной коррозии в аустенитные стали вводят титан и ниобий, которые связывают практически весь углерод в термически устойчивые карбиды. Избыточное содержание титана и ниобия приводит к образованию интерметаллических соединений и как следствие к охрупчиванию стали. Никель повышает коррозионную стойкость аустенитных сталей. [c.52]

Титан и ниобий в малоуглеродистых сталях снижают склонность к охрупчиванию из-за образования мартенсита, так как связывают углерод в труднорастворимые карбиды, тем самым понижая содержание углерода в аустените. [c.52]

Никель в количестве не менее 9% вводят в жаропрочные нержавеющие стали для получения аустенитной структуры. Обычно вместе с никелем в состав стали добавляют хром. Никель — дорогой и дефицитный легирующий элемент. Для стабилизации структуры и снижения склонности к межкристаллитной коррозии в аустенитные стали вводят титан и ниобий, которые связывают практически весь углерод в тугоплавкие карбиды. Избыточное содержание титана и ниобия приводит к образованию интерметаллических соединений и, как следствие, к охрупчиванию стали. В перлитную сталь для барабанов паровых котлов вводят никель в количестве около 1 % для повышения предела текучести. [c.79]

Прямым следствием абсорбции водорода ниобием является сильное охрупчивание его в атмосфере водорода при повышенной температуре или в кислом растворе, когда металл служит катодом. [c.449]

При действии облучения происходит заметное упрочнение и охрупчивание. Цирконий и его сплавы обладают большим сродством к кислороду (в a-Zr растворяется до 7 мае. % Oj, в — до 2 мае. %). В пароводяной среде на цирконии образуется пленка оксида ТЮг. Уровень окисления при температурах выше 350 °С определяется параболическим законом изменения массы от времени, который, однако, через некоторое время сменяется линейным, характеризующим ускорение коррозии. Это ограничивает продолжительность эксплуатации изделий из циркония и его сплавов при указанных температурах. Легирование ниобием, нейтрализующее действие вредных примесей, уменьшает скорость коррозии циркония. [c.61]

Молибден в отличие от тантала и ниобия и их сплавов не подвержен водородному охрупчиванию [51]. [c.302]

Оксидный слой, фазовый 51, 52 Олово 290 коррозионная стойкость 291 Отрицательный дифференциальный эффект алюминия 262 магния 272 Охрупчивание тантала 299 ниобия 300 Палладий 322 Пассивность определение 49 степень 49 [c.357]

При исследовании биметалла титан—сталь Ст.З с подслоем ниобия на границе ниобия со сталью, после отжига в течение 5 мин, при температуре ПОО—И50° С также наблюдается яркая светлая оторочка, которую можно связать с образованием карбида ниобия. Образование твердых карбидных и интерметаллических фаз в переходной зоне биметаллов приводит к ее охрупчиванию и при испытании обусловливает хрупкий характер разрушения биметалла по переходной зоне. [c.44]

Водород является вредной примесью для ниобия, так как вызывает охрупчивание металла. Допускается примесь водорода не более 0,002—0,003 вес.% [33, 115]. [c.431]

Тепловая хрупкость является своего рода старением и не сопровождается явными -структурными изменениями. Этот вид охрупчивания наблюдается в результате нагрева при температурах 350—500°С. Тепловой хрупкости способствуют хром, ванадий, ниобий, кремний, титан и алюминий. Для ее предотвращения следует ограничивать содержание феррита в сварных швах с двухфазной структурой. [c.133]

Сварка электронным лучом в вакууме. Этим методом свариваются тугоплавкие и химически активные металлы (молибден, вольфрам, тантал, ниобий, цирконий, ванадий, уран и др.) и сплавы, используемые в качестве конструкционных материалов. Способность этих металлов поглощать водород, азот и кислород при сравнительно невысоком нагреве и связанное с этим охрупчивание сварных соединений вызывает необходимость производить их сварку в среде, содержащей минимальные доли примесей этих газов. В связи с высокой температурой плавления и снижением пластичности в результате рекристаллизации металла, используются источники с высокой концентрацией тепла, обеспечивающие эффективное расплавление металла и минимальные размеры зоны термического влияния. [c.368]

Ряд высокохромисилх сталей в зависимости от рея има термообработки и температуры эксплуатации изделия могут изменять свои структуру и свойства, в основном приобретая хрупкость. В зависимости от химического состава стали и влияния термического воздействия в хромистых сталях наблюдаются 475°-ная хрупкость хрупкость, связанная с образованием сг-фазы охрупчивание феррита, вызываемое нагревом до высоких температур. 475°-ная хрупкость появляется в хромистых сплавах и сталях при содержании 15—70% Сг после длительного воздействия температур 400—540° С (особенно 175 С). Добавки титана и ниобия ускоряют процесс охрупчивания при 475°. [c.260]

При изучении влияния алюминия на стойкость стали к водородному охрупчиванию [7] было показано, что при легировании стали марки 05ХГМ алюминием в количествах 0,05 и 0,07 % повысилась стойкость стали к СКР по сравнению к исходному составу соответственно в 2 раза (время до растрескивания 45 ч) и в 10 раз (время До растрескивания 220 ч) (рис. 11). Однако последующее увеличение содержания алюминия до 0,1 % привело к резкому уменьшению стойкости против СКР до значения, характерного для стали без добавления алюминия (время до растрескивания 25 ч). Оптимальное содержание ниобия равно 0,08 % (см. рис. И). Титан не оказывает существенного влияния на повышение стойкости к СКР. [c.37]

Сказанное вьиые эго лишь перечисление возможных объяснений влияния легирующих элементов на коррозионную стойкость ниобия, которые в какой-то степени можно распространить и на сплавы других тз оплав-ких металлов. Как и другие тугоплавкие металлы, ниобий и его сплавы при работе в кислотах наводороживаются и охрупчиваются. Насьпцение ниобия водородом до 0,02—0,03% приводит к полной потере пластичности. Вторая фаза - гидриды - обнаруживается при большем содержании водорода (при 0,08%). Легирование ниобия различными элементами может изменить указанные значения и тем самым уменьшить степень его водородного охрупчивания. [c.74]

Наряду с другими в табл. 49 представлен супер-а-сплав Ti—8А1— 2Nb—1Та. Вскоре после его создания выяснилось, что сплав металлургически неустойчив и обладает сильной склонностью к коррозионному растрескиванию под напряжением в морской воде. Уменьшение содержания на 1 % А1 в сплаве не влияло на склонность к растрескиванию. В последующем было установлено, что существенным фактором, определяющим степень склонности металла к коррозионному растрескиванию в морской воде, является наличие в его структуре компонента, вызывающего охрупчивание. Титаноалюминиевые сплавы проявляют склонность к растрескиванию, если в них присутствует Ti AI. Наличие этого компонента характерно для сплавов, содержащих 4 % А1 и более. Важную роль могут играть наряду с алюминием и другие элементы. Присутствие кислорода в количестве свыше 0,8 % снижает допустимое содержание алюминия. Изоморфные -стабилизаторы, такие как молибден, ванадий и ниобий, повышают наибольшее допустимое содержание алюминия, однако при увеличении концентрации кислорода эффективность перечисленных добавок снижается. [c.126]

Спецификой юльфрама и молибдена является способность охрупчиваться ири наличии незначительных количеств иримесей, особенно примесей кнедрения, из которых наиболее вредное влияние оказывает кпслород. Тантал и ниобий способны интенсивно поглощать газы. Следствием насыщения этих металлов газами также является резкое их охрупчивание. [c.395]

В связи с тем, что на катоде наряду с рением восстанавливается водород, возникает опасность охрупчивания ниобия вследствие наводоражива-ния [53]. [c.101]

Никель, дорогой и дефицитный легирующий элемент, вводится в аустенитные жаропрочные стали в количестве не менее 9 % для получения аустенитной структуры. Вместе с никелем вводится хром. Для снижения склонности к меж-кристаллитной коррозии в аустенитные стали вводятся титан и ниобий, которые связывают практически весь углерод в термически устойчивые карбиды. Избыточное содержание титана и ниобия приводит к образованю интерметаллических соединений и как следствие к охрупчиванию стали. Никель повышает коррозионную стойкость аустеиитных сталей. В перлитную сталь, идущую для изготовления барабанов, вводят 1 % никеля для повышения предела текучести и сопротивления хрупкому разрушению. [c.103]

Термическое старение при температурах 350. .. 500 °С может привести к появлению 475°-ной хрупкости. Выдержка аустенитно-феррит-ных швов при температуре 500. .. 650 °С приводит к старению в основном за счет выпадения карбидов. Одновременно идет процесс образования ст-фазы. Легирование сталей титаном и ниобием приводит к дисперсионному упрочнению стали за счет образования их прочных карбидов. Являясь ферритизаторами, титан и ниобий, способствуя образованию в шве ферритной составляющей, увеличивают количество ст-фазы в металле. Выдержки при температуре 700. .. 850 °С значительно интенсифицируют образование а-фазы с соответствующим охрупчиванием металла при более низких температурах и снижением предела ползучести при высоких температурах. При этих температурах возрастает роль и интер-металлидного упрочнения за счет образования, в частности, интерметал-лидных фаз железа с титаном и ниобием. [c.355]

Медь практически не влияет на механические свойства швов при комнатной температуре. По мнению некоторых исследователей медь, будучи аустенитизатором, ослабляет сигматизацию и охрупчивание аустенитно-ферритных швов при высоких температурах. Однако, новейшие исследования показали, что медь не оказывает влияния на скорость и интенсивность сигматизации швов типа 18-8 с кремнием и ниобием, но, по-видимому, способствует охрупчиванию швов стали типа 25-20. Повышение содержания меди в швах стали типа Х23Н23МЗ делает их чувствительными к перегреву вследствие выпадения медистой избыточной фазы по границам зерен пластические свойства падают. Аналогичное явление обнаружил Ю. И. Казенное в швах стали Х18Н28МЗДЗБ. [c.234]

В обоих случаях металл шва имеет аустенитно-ферритное строение и, следовательно, подвержен сигматизации. На протяжении ряда лет вопрос о допустимости сг-фазы в сварных швах жаропрочных аустенитных сталей являлся предметом дискуссии. Теперь считают, что, несмотря на некоторое охрупчивание вследствие сигматизации, сварные аустенитно-ферритные швы могут быть допущены к длительной эксплуатации при условии, разумеется, ограничения содержания первичного феррита в шве. Обычно принято ограничиваться 3—5% феррита, т. е. тем, примерно, количеством, которое требуется для предотвращения горячих трещин в сварном шве. Сварные швы сталей рассматриваемого типа всегда или почти всегда содержат ниобий, так как он повышает длительную прочность сварных швов при высоких температурах. Ниже приведено влияние ниобия на длительную прочность металла шва при 650° С (напряжение" 24 /сГ/жж С, Nb — содержание углерода и ниобия в шве в%). [c.267]

Стабилизирующее действие ванадия примерно в два раза слабее, т. е. для получения равного эффекта ванадия нужно добавить вдвое больще, чем молибдена. Тантал по стабилизирующему действию близок к молибдену, а ниобий практически показал нулевой эффект в рассмотренном интервале концентраций. Стабилизирующее действие молибдена, ванадия и тантала объясняется тем, что эти элементы суживают область существования металлидной фазы Т1Сг2, вызывающей охрупчивание. [c.28]

Стали типа 10X5 обладают сильной склонностью к охрупчиванию при температуре 475°С, поэтому применяют стали, дополнительно легированные молибденом или вольфрамом (0,4—0 7%) что устраняет хрупкость этих сталей и повышает их теплоустойчивость В эти стала вводят также другие элементы кремний и алюминий для повышения жаростойкости титан или ниобий для устранения склонности к закаливанию при охлаждении на воздухе благодаря связыванию углерода в специальные карбиды, а ванадий для повышения жаропрочности Для длительной работы при повышенных температурах эти стали применяют после отжига 840—860°С, что связано со стремлением получать возможно более стабильную структуру, состоящую из ферритной основы, легированной молибденом и вольфрамом, и сравнительно дисперсных карбидов, в основном специальных карбидов ванадия [c.311]

V. При содержаниях карбидообразующих элементов до отмеченного оптимума повышается сопротивление стали хрупкому разрушению и одновременно возрастает стойкость к водородному охрупчиванию Тр) (см. рис. 2.9). Вместе с тем при больших содержаниях карбидообразуюш их элементов сопротивление хрупкому разрушению снижается, а сопротивление водородному охрупчиванию продолжает расти за счет нахождения в твердом растворе (матрице) улучшаемой стали до 40 % карбидообразу-юш,их элементов (Nb, V). При этом окклюзионная способность стали уменьшается в 2 раза. Ванадий и ниобий образуют мелкодисперсные карбиды округлой формы, что также способствует уменьшению количества возможных ловушек водорода в стали. [c.147]

Для защиты ниобия от окисления в процессе нагрева под де( юрма-цию применяются установки с нейтральной атмосферой (аргон или гелий). Промежуточный отжиг деформированных полуфабрикатов проводят в вакуумных печах. Можно применять также покрытия жаростойкими эмалями, напыление металлами, дающими защитные окислы (хромом, алюминием), или оболочки из нержавеющей стали. Многократные и продолжительные нагревы в процессе обработки не келательны, так как приводят к загрязнению металла на значительную глубину и охрупчиванию его с образованием трещин в поверхностном слое. Ниобий рафинируют от поглощенных газов нагреванием в вакууме не ниже 1 10" мм рт. ст. При нагреве до 700—900° С из металла выделяется водород, а при 1200— [c.549]

Сталь может быть получена методом аргоно-кислород-ного рафинирования. Так же, как и другие высокохромистые стали она может подвергаться охрупчиванию вследствие выделения интерметаллических фаз (главным образом а-фазы) и 475°-ной хрупкости. Было показано, что при легировании ниобием сужаются (по времени и температуре) области выделения о-фазы и 475°-ной хрупкости. Для этой стали после термообработки (закалка с 950—1000 С) в воду) температура хладноломкости равна 0°С. Металл хорошо обрабатывается холодной прокаткой, подвергается глубокой вытяжке, не склонен к МКК при испытании в ки-пяш,ей 50,%-ной H2S04-(--Fe2(804)3 даже после термообработки от 500 до 1200 °С или многослойной сварки толстого листа. [c.171]

На рис. 109 [220] приведены сравнительные данные по скорости коррозии тантала, ниобия, циркония, гафния в кипящей 75 %-ной H2SO4 (185°С). Видно, что в этих условиях ниобий значительно менее стоек, чем тантал. Гафний и цирконий занимают промежуточное положение. Для тантала и ниобия также, как для гафния и циркония, некоторую опасность представляет возможность охрупчивания под влиянием катодного наводороживания. Для устойчивого состояния металла наводороживание может быть достаточно медленным, однако этот процесс протекает заметно быстрее, если наступает ускорение коррозии или если стойкий в данных условиях металл (например, тантал) подвергается катодной поляризации или находится в контакте с менее стойким металлом. [c.299]

Преимущество тантала перед ниобием заключается в его высокой коррозионной стойкости как в окислительных, так и восстановительных средах. В отличие от ниобия тантал не растворяется в концентрированных растворах серной кислоты при температурах 100—150° С благодаря высокой стабильности его пятиокиси. Пятиокись тантала в водных растворах кислот и в концентрированных кислотах не восстанавливается катодным током, а пяти10ки1сь ниобия воостанавливается с трудом. Этим и объясняется, что при потенциалах, отрицательнее стационарного значения, и ниобий, и тантал практически не растворяются. Недостатком этих двух металлов является их склонность к водородному охрупчиванию, проявляющаяся у них при катодной обработке при потенциалах ниже —0,1 в [52—54]. Пластичность этих металлов может вновь возрастать при отжиге их в вакууме, когда водород легко удаляется. При температурах до 100° С в растворах серной (за исключением концентрированных), соляной и фосфорной кислот оба металла при потенциалах, положительнее стационарного, пассивны скорость их растворения из пассивного состояния ни- [c.81]

Процесс коррозии сопровождается охрупчиванием ниобия, достигающим максимума в 60%-ной Нг504 при 110°С (рис. 1.11, стр. 38). Коррозия сплава ниобия с 21,6% Та становится заметной при продолжительности выдержки более 100 ч. [c.51]

Для соединения тугоплавких металлов и их сплавов преимущественно применяют сварку плавлением дуговую в инертных газах (в камерах и со струйной защитой), под бескислородным флюсом (для титана), в вакууме электроннолучевую, лазером. Для некоторЬ1х изделий применяют следующие способы сварки давлением диффузионную в вакууме и защитных газах, взрывом, контактную. По свариваемости и технологии сварки тугоплавкие металлы можно разделить на две группы. К первой группе относятся титан, цирконий, ниобий, ванадий, тантал, ко второй — молибден, вольфрам. Металлы и сплавы первой группы обладают хорошей стойкостью к образованию горячих трещин, но склонны к образованию холодных трещин. Склонность этих металлов к холодным трещинам связана с водородом, который охрупчивает металл в результате гидридного превращения при содержании его выше предельной растворимости. Кроме того, охрупчивание металла происходит также при насыщении кислородом, азотом, углеродом и теплофизическом воздействии сварки, вызывающем перегрев, укрупнение зерна и выпадение хрупких фаз. [c.500]

Хромоникелевые аустенитные стали по сравнению с хромистыми обладают рядом преимуществ, например хорошей свариваемостью, меньшей склонностью к охрупчиванию при повышенных температурах. Однако и хромоникелевые стали склонны к межкристаллитной коррозии, что особенно опасно для сварных конструкций. Этот вид коррозии обнаруживается после нагрева и выдержки при 400—800° С. Сталь с 17—20% Сг и 8— 11% N1 обладает высокой стойкостью в окислительных средах. Легирование этой стали молибденом, медью, палладием повышает стойкость ее в серной кислоте. Сталь устойчива в растворах щелочей и в органических кислотах при невысокой температуре. Легирование титаном, ниобием, танталом — катоднообразующими элементами устраняет склонность стали к межкристаллитной коррозии. Это же достигается закалкой стали (при 1100—1200° С). В морской воде, почве и в слабокислых растворах при содержании в них ионов хлора у хромоникелевых сталей часто наблюдается точечная коррозия, распространяющаяся в глубину металла. Легирование молибденом препятствует развитию точечной коррозии, особенно в средах, содержа щих хлориды сталь становится более стойкой и в ряде других сред (органические кислоты, соляная и серная кислоты). Легирование одновременно медью (2%) и молибденом (2%) значительно повышает стойкость в серной кислоте при всех концентрациях и повышенных температурах, что особенно важно для химической промышленности. [c.53]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...