Нитриды диссоциации

Аналогично диссоциации оксидов можно рассмотреть процессы диссоциации сульфидов, нитридов и гидридов металлов, что в такой же степени будет определять их термодинамическую устойчивость. При соединении с элементарными окислителями (О, S, N, Н, галогены) элементы могут проявлять различную степень окисления и диссоциация соединений будет происходить ступенчато от высшей степени окисления к низшей, например [c.317]

Положительное влияние вакуума на качество сварных соединений выражается в том, что значительно ускоряются и облегчаются процессы выхода газов и диссоциации оксидов не только в поверхностных, но и из внутренних слоев металла. Удаление кислорода и азота из сварочной ванны при электронно-лучевой сварке происходит тем полнее, чем больше упругость диссоциации оксидов и нитридов. Так, при сварке меди, кобальта, никеля в камере с разрежением 6,5-10 Па обеспечивается диссоциация оксидов этих металлов. Также диссоциируют нитриды алюминия, ниобия, хрома, магния, молибдена и некоторых других металлов с высокой упругостью диссоциации нитридов. [c.401]

Металл, выплавленный в вакууме, характеризуется низким содержанием неметаллических включений и соединений газа с металлом (нитриды, гидриды), что объясняется их диссоциацией или взаимодействием с углеродом. [c.280]

Взаимодействие металлов с газообразными окислами. Газы-окислы сами обладают способностью диссоциировать. В результате диссоциации таких газов, как SO2, Н2О, СО2 и N0, образуется кислород и соответственно вторая составляющая — S, Н2, С и N2. Взаимодействие металла с продуктами диссоциации приводит к возникновению в металле двух фаз металлического окисла и соответственно нитрида, сульфида, гидрида, карбида. [c.173]

Образующийся при диссоциации аммиака азот не оказывает вредного влияния на металл при сварке стали, так как в присутствии водорода происходит экзотермический распад нитрида железа [c.217]

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]

Молекулярный азот при температурах до 1200° С практически стабилен вследствие высокой теплоты диссоциации (N+ +N=N2+208 кал) [93]. В присутствии примесей кремния и алюминия при повышенных температурах адсорбция азота металлом возрастает, при 1540 и 1760° С для железа она составляет соответственно 0,039 7о N2 и 0,042% N2. Различные соединения азота, образующиеся в зоне контакта, диссоциируют на атомарные N и Н, которые активно вступают во взаимодействие с металлами с образованием нитридов и гидридов по реакциям [c.99]

Вопрос удаления азота требует некоторых пояснений. В большинстве жаропрочных сталей и сплавов азот находится в виде более или менее устойчивых нитридов. В зависимости от свойств нитрида — температур плавления и диссоциации, плотности — находится их способность всплывать в металлической ванне. Если азот связан в устойчивые нитриды ниобия, циркония, титана, то не приходится рассчитывать на снижение содержания его в металле в процессе переплава, как электрошлакового, так и. ...... .... ". [c.411]

В условиях работы колоны синтеза аммиака происходит не только образование аммиака, но частично его диссоциация на поверхности металла с образованием атомарного азота. Последний реагирует с атомами железа или легирующих элементов, образуя нитриды. В результате поверхность стали насыщается азотом и становится хрупкой. [c.167]

Азот находится в виде нитридов и в очень малых количествах в твердых растворах. Выделяется при помощи термической диссоциации [c.395]

При использовании вакуума в качестве защитной среды при сварке имеется принципиальная возможность уменьшить содержание газов в металле за счет процессов диссоциации окислов, нитридов и гидридов. [c.86]

Нитриды металлов таких, как А1, Nb, Сг, Mg, Мо, Si, Та, имеют относительно высокую упругость диссоциации в условиях, существующих при сварке в вакууме. Вследствие этого имеется практическая возможность удаления азота из металла путем диссоциации его нитридов, кроме нитридов циркония и титана, обладающих низкой упругостью диссоциации. [c.88]

G точки зрения электронного строения и атомно-кристаллической структуры наиболее перспективными соединениями для дисперсионного упрочнения тугоплавких металлов должны быть такие, которые при диссоциации в жидком и твердом металле образуют ионы, идентичные ионам металла, с которым они взаимодействуют. Тугоплавкие карбиды, нитриды, окислы, бориды (например, Zr , HfN, V , ZrB и другие) построены из р -ионов, перекрытие орбита-лей которых приводит к сильным коротким сг-связям, играющим важную роль в образовании ОЦК структур металлов IV—VI групп. Важнейшим условием является тугоплавкость и термодинамическая устойчивость таких соединений, повышающаяся при возрастании разности электроотрицательностей неметаллического элемента (В, С, N, О) и переходного металла. [c.114]

Гексагональный нитрид бора получают различными способами нагреванием борного ангидрида, борной кислоты или буры с цианистым натрием, или калием, или с амидами, роданистым аммонием или непосредственным азотированием бора. Лучшим способом получения является плазмохимический способ получения нитрида бора из аморфного порошка бора путем подачи его в струю плазмы азота с температурой 5400—5900 °С. Более высокая температура синтеза приводит к диссоциации полученного нитрида бора. [c.253]

Азотирование Диссоциация азота воздуха в разряде с образованием атомарного азота, соединений с элементами поверхностного слоя и образование нитридов железа, титана, хрома и др. Большинство марок инструментальной и машиноподелочной [c.956]

Рабочая среда и температура процесса синтеза аммиака способствуют азотированию металла насадок в колоннах. В условиях работы колонн синтеза происходит не только образование аммиака, но и его диссоциация на поверхности металла с образованием атомарного азота. Последний реагирует с атомами железа или легирующих элементов, образуя нитриды. В результате поверхность стали насыщается азотом и становится хрупкой. Нитриды металлов обладают различными свойствами. Нитриды железа метастабильны. В условиях синтеза аммиака они, по всей вероятности, сразу же распадаются, являясь, таким образом, промежуточными соединениями при каталитическом разложении аммиака железом [4]. [c.60]

В работе [191] исследовано влияние состава газовой среды на скорость азотирования хрома и фазовый состав поверхностных слоев. Разница в скорости роста нитридных слоев объясняется главным образом различной степенью диссоциации аммиака. В работе высказано предположение о каталитическом действии насыщаемой поверхности на термическую диссоциацию молекулярных газов. Естественно, что каталитическое действие поверхности различно по отношению к разным газам. В частности, степень диссоциации аммиака в контакте с нитридом выше, чем молекулярного азота. Поскольку предварительно диссоциированный аммиак [c.169]

Для покрытий, наносимых на нержавеющие и углеродистые стали, допустим более широкий выбор материалов. При плазменном напылении молибдена и вольфрама на сталях образуются гладкие покрытия плотностью до 98%, обладающие высокой прочностью сцепления с поверхностью стальных деталей. Весьма плотное покрытие получается при плазменном напылении на стальные изделия смеси 88 вес.% вольфрама и 12 вес.% кобальта. Такое покрытие обнаруживает прочное сцен.тение с поверхностью изделий и исключительно высокую износостойкость [62]. Металлические сплавы и некоторые алюминиды при плазменном напылении образуют сплошные газонепроницаемые покрытия, предохраняющие изделия из углеродистых сталей от окисления. Оксидные покрытия характеризуются повышенной хрупкостью, пористостью и недостаточной прочностью сцепления с поверхностью стальных деталей. При плазменном напылении карбида титана получается хрупкое покрытие, обладающее весьма низкой прочностью сцепления со сталями, что, по-видимому, обусловлено частичной диссоциацией карбида титана и переходом его в нитрид титана. [c.58]

Неустойчивость нитридов железа и диссоциация их при повышенных температурах не позволяют получить высокой твердости на азотированной поверхности углеродистой стали и требуют ее легирования. [c.267]

Возможность регулирования газовой или паровой фазы очень важна для воспроизведения условий, существующих при изготовлении и эксплуатации композита. В гл. 10 Бонфилд описывает заметное влияние состава газовой атмосферы на смачиваемость нитрида кремния алюминием, что может служить основой для выбора оптимальной атмосферы изготовления композитов. С другой стороны, Баше [5] приводит результаты исследований совместимости борного волокна, покрытого карбидом кремния, с титаном (волокна нагревали в контакте с порошком титана). Как компонент композита титановая матрица поддерживает крайне низкое давление диссоциации кислорода и азота у поверхностей волокон. Низкая скорость реакции волокон с порошком титана, по-видимому, определяется наличием газа около волокон. [c.39]

Возможны и другие объяснения. Так, в результате упругого последействия, а также пластических дефомаций на поверхности трения образуются наплывы. Они сдавливаются трущимися поверхностями и прессуются в тонкие пленки налипов, обладающих большой химической реактивностью, присущей ювенильным поверхностям. Известно, что металлы являются катализаторами, облегчающими диссоциацию молекул ряда соединений на углерод, водород, азот, кислород и др. Это способствует диффузии указанных элементов в решетку металла и образованию в его приповерхностном слое новых твердых растворов — интерметаллидов и даже металлоорганических соединений. Подобной гипотезой можно объяснить наличие нитридов в налипах, обнаруженных при анализе последних. [c.336]

В период выдержки проксхоАят. а) выравнивание температуры в сечении до заданной величины Afjj.s б) диссоциация карбидов или нитридов и выравнивание концентрации легирующих элементов за счёт их диффузии в) насыщение стали углеродом, азотом или легирующими элементами (при химико-термической обработке) г) уменьшение и снятие напряжений в сечении изделий д) рост зерна аустенита (при нагреве выше критических точек у4сз, Ас ). [c.507]

Расплавленный натрий вступает в реакцию с водородом, в результате которой при температуре выше 200° С образуются гидриды. Давление паров во время диссоциации чистого гидрида натрия при температуре выше 420° С превышает 1 ат. Водород из гидрида окиси и гидроокиси натрия можно удалить путем нагревания и откачки. График растворимости гидрида натрия в расплавленном натрии показан на рис. У-Ю. Из кривой графика видно, что водород в виде гидрида можно удалить с помощькт холодной ловушки. В присутствии азота, активированного электрическим разрядом, натрий превращается в нитрид или азид. В присутствии углерода или окисей металлов он вступает в реакцию с азотом, образуя конечный продукт реакции — цианистый натрий. [c.313]

Азот взаимодействует со щелочными металлами и щелочноземельными металлами, которые могут присутствовать как примеси в щелочных. С литием он начинает взаимодействовать при сравнительно низ1ких температурах. При. комнатной температуре на воздухе кусочки лития покрываются корочкой, состоящей из окиси и нитрида лития. Расплавленный литий поглощает азот очень энергично. Нитрид растворяется в расплавленном литии [63, 97]. При 350° С растворяется около 1,0 мас.% LiaN. В чистом виде нитрид лития представляет собой твердое вещество, плавящееся при 840—845" С. Упругость диссоциации нитрида лития (азота) равна 1 атм при 1050°С. [c.39]

В свободном виде — пластичный, очень мягкий серебристо-белый метал.11, быстро тускнеет на воздухе вследствие образования плёнки оксида и нитрида. При нормальной темп-ре устойчива модификация Л. с объёмно-центрированной кубич. решёткой с параметром а= = 0,35023 нйг, при темп-ре —195 С она переходит в модификацию, обладающую гексагональной решёткой. Плотность 0,539 кг/дм (наименьшая среди всех металлов). пл = 180,5 С, гкип = 1336,6 °С теплоёмкость — 24,85 Дж/(иоль-К), теплота плавления 3,0 кДж/моль, теплота испарения 133,7 кДш/моль. Характеристич. темп-ра 370 К. Вязкость жидкого Л. 0,5915 (при темп-ре 183,4 С) и 0,4548 мПа-с (при 285,5 Х), Газообразный Л. состоит из двухатомных молекул Li , межъ-ядерное расстояние в к-рых 0,2672 нм, энергия диссоциации 99,0 кДж/моль (О К). Коэф. теплопроводности 71 Вт/(мХ К) 0—100 С). Уд. сонротивление 0,0855 мкОм м (при О °С) ср. температурный коэф. сопротивлепия 4,5-10 . Л. парамагаитен, магн. восприимчивость +2,04-10 (при 20 °С). Тв. по Моосу0,6, по Бринеллю 5 МПа. Модуль упругости 5 ГПа, предел прочности при растяжении 115 МПа. [c.598]

При определенных условиях на поверхности металлов могут существовать не только адсорбированные газы, но и продукты химического взаимодействия — окислы, нитриды и другие соединения. Наличие слоев этих соединений (обычно толщиной несколько десятков ангстрем), в большей или меньшей степени сцепленных с поверхностью металла, также заметным образом отражается на процессе сублимации. Следует отметить, что влияние подобных поверхностных слоев может существенно различаться в зависимости от того, является ли образующее их соединение устойчивым в условиях сублимации или происходит его удаление по механизмам диссоциации, растворения в металле или каким-либо другим путем. Можно ожидать, в частности, что образование достаточно сплошных и труднопроницаемых в диффузионном отношении окислов на некоторых металлах должно приводить к торможению процесса сублимации. [c.429]

Сущность явления азотирования состоит в том, что содержащийся в технологической азотоводородоаммиачной среде газообразный аммиак диссоциирует при повышенной температуре с образованием атомарного азота. Степень термической диссоциации аммиака зависит от его парциального давления в газовой фазе и температуры, а также от условий работы установок синтеза аммиака. Атомарный азот адсорбируется металлом, диффундирует в его поверхностные слои и, взаимодействуя с железом и легирующими элементами стали, образует нитриды, придающие азотированному слою высокую твердость и хрупкость. [c.820]

От поглощенных газов Т. рафинируют нагреванием в вакууме не ниже 1 10 мм рт. ст. быстро выделяется из Т. при 800—1200°. Заметное удаление Nj происходит BbiHte 1800—2000° за счет термич. разложения нитрида, упругость диссоциации к-рого равна 4,16 мм рт. ст. скорость разложения TaN достигает максимума при 2400—2450°. Кислород начинает выделяться в виде СО (если в металле есть примесь углерода) при 1350—1400°, быстро выделяется при 1900°. Он удаляется также в виде окисей элементов-примесей, а при высоких темп-рах в виде низшего окисла Т. Хорошими методами очистки Т, от газов являются электроннолучевая плавка, вакуумная дуговая плавка и спекание в вакууме. В связи с поглощением обычных газов все операции, связанные с нагреванием Т., проводят в высоком вакууме или атмосфере очищенных инертных газов (Аг, Не). Способность охрупчиват .-ся при нагревании в атмосфере Hj используют в металлургии для переработки отходов металлич. Т. путем гидрирования, измельчения и (иногда) дегидрирования, получая порошок для применения или добавки к осн. порошку Т. [c.286]

Для дисперсионного упрочнения хрома, молибдена, вольфрама перспективны карбиды, бориды и нитриды титана, циркония, гафния. Для ванадия, ниобия и тантала эффективнее их карбиды и нитриды, а для дисперсионного упрочнения титана пригодны окислы ZrOa, HfOa, ТЬОг. С повышением температуры до 2500—3000° С свободные энергии образования карбидов V , Nb , Ti , Zr , ТаС, Hf снижаются мало, а более высокие при 25° С энергии нитридов TiN, ZrN, HfN резко падают. Выше 1500° С более тугоплавкие карбиды стабильнее нитридов, что обусловливает эффективность карбидного высокотемпературного упрочнения Nb, Мо, Та, W. Энергии образования окислов, максимальные при 25° С, снижаются с ростом температуры, но оказываются выше, чем энергии карбидов и нитридов. Концентрация атомов внедрения Сх связана с энергией диссоциации соединения МеХ выражением Сх = ехр (—АНмехШТ), т. е. чем выше энергия диссоциации, тем меньше растворение частиц и тем выше жаропрочность сплава. [c.122]

Наиболее широкое применение для получения сплавов на основе тугоплавких металлов, упрочненных дисперсными частицами, находят металлургические методы, т. е. методы получения литого материала соответствующего состава. Получение такого литого металла может производиться путем простого введения и перемешивания дисперсного порошка и жидкого расплава основы, которую хотят упрочнить соответствующей дисперсной фазой. При этом, если температура плавления упрочняемого металла относительно низкая, а, главное, этот металл — низковалентный (сюда можно отнести одно- и двухвалентные металлы), то в расплаве не реализуются благоприятные условия для диссоциации частиц упрочняющей фазы и происходит простое механическое перемешивание твердых частиц с расплавом основы. При этом обычно происходит плохое смачивание порошка жидким металлом из-за присутствия адсорбированных газовых пленок на дисперсной фазе и быст-рое укрупнение частиц за счет растворения и диффузии в жидкости или за счет прямого соединения частичек, возникновение сегрегаций дисперсной фазы. Все это ограничивает использование этого метода для получения дисперсно-упрочненных тугоплавкими стабильными окислами, нитридами, карбидами сплавов на основе А1, Си, Со, Ni, Fe и т. д. Сплавы указанных металлов в настоящее время получают главным образом методами порошковой металлургии, внутреннего окисления и азотирования. [c.133]

Высоковалентные тугоплавкие металлы V и VI групп периодической системы элементов обеспечивают условия для диссоциации и полного растворения в них тугоплавких и прочных карбидов и нитридов. При металлургическом методе получения дисперсионно-и дисперсно-упрочненных сплавов на основе тугоплавких металлов [c.133]

Исследованы сплавы, содержащие от 1,9 до 22,5 мае. % гафния и от 0,12 до 1 мас.% азота, а также сплавы, содержащие 1—10 мае. % циркония и 0,12—1,0 мае. % азота. Отношение ат. % Meiv/aT. % N для большинства сплавов сохранялось близким к единице. Выплавка сплавов проводилась в вакуумных дуговых печах с расходуемым и нерасходуемым электродом. При шихтовке для получения заданного состава помимо ниобия использовали порошок ZrN HfN. Иногда вместе с ниобием, иодидным цирконием (или гафнием) вводили порошок NbN или выплавленную заранее богатую азотом лигатуру ниобий—азот. Во всех случаях в процессе дуговой плавки происходят значительные потери азота, связанные с процессом диссоциации нитрида при плавке и испарением азота, а также с выбросом порошка нитрида (в случае, если он входит в состав шихты). Потери по азоту составляли от 20 до 60% в зависимости от размера выплавленного слитка и условий плавки. [c.218]

Нитрид кремния получают различными способами в зависимости от его назначения, чаще—азотированием порошкообразного кремния при температуре 1600 °С, при этом содержание Si в SiaN4 равно 99,2 %. Нитрид кремния начинает образовываться уже при 970 °С. Реакция резко ускоряется при добавлении небольшого количества фторида кальция или оксидов алюминия, магния, кобальта и др. При температурах свыше 1600 °С диссоциация преобладает над образованием нитридов. [c.252]

Азотирование. Это процесс насыщения поверхности стали или чугуна азотом в среде аммиака при 480—700° С. Выделение атомарного азота происходит при диссоциаций аммиака по реакции 2NH3- 2N-f ЗН2. При азотировании образуются нитриды (химические соединения с азотом элементов, входящих в состав стали и чугуна). [c.67]

Нитриды характеризуются высокими температурами плавления (табл. II. 41) и вместе с тем и рядом отрицательных свойств легкой окисляемостью — более легкой, чем другие виды соединений высшей огнеупорности, хрупкостью, склонностью к диссоциации и возго-няемости, почему не могут использоваться при высоком вакууме. Наибольшее практическое значение в настоящее время приобрел нитрид кремния (31рД4) в качестве связки в карборундовых огнеупорах. Эта связка придает материалу большую устойчивость против окисления и облегчает производство изделий более сложной конфигурации. Сублимируется SigN4 при 1900° С. Такая связка образуется путем нагрева в атмосфере азота или аммиака заготовки, содержащей метал-чический кремний или Si l4. [c.286]

Подобное же действие на разложение окислов оказывает хлорид аммония, который обычно применяют в качестве активатора при различной химико-термической обработке. Азот, образующийся при диссоциации хлорида аммония, взаимодействует с металлами и образует нитриды (в первую очередь с нитридообразующими элементами). [c.148]

При отсутствии водорода в борсодержащей газовой среде бор не восстанавливается и не взаимодействует с ниобием. В этих условиях наблюдается только диффузия азота в ниобий с образованием нитридов ниобия. Уменьшение массы образцов в начальные моменты процесса может быть объяснено образованием летучих хлоридов ниобия вследствие термической диссоциации ВС1з. Результаты рентгено- и металлографического исследований представлены в табл. 49. [c.202]

Химический состав. При плазменном напылении переведенный в жидкое состояние материал в виде капель ув.ле-кается ионизированным потоком газа, попадает на покрываемую поверхность, растекается и образует покрытие. Поэтому вещества, используемые при плазменном напылении, должны плавиться в факеле без разложения и возгонки. Предохранение напыляемых материалов от окисления достигается экранированием факела кольцевым потоком инертного газа. Но даже в этих условиях многие материалы в процессе п.яазменного напыления претерпевают изменение химического состава. Изменение состава напыляемого материала может быть вызвано термической диссоциацией, инконгруентным плавлением и др. Наибольшей устойчивостью в ионизированном потоке обладают тугоплавкие окислы и некоторые тугоплавкие металлы. Следует подчеркнуть, что устойчивость веществ в факеле зависит не только от природы напыляемого материала, но также и от состава рабочего газа. Так, например, при напылении титана с помощью ионизированного потока аргона получается покрытие, состоящее из металлического титана. Замена аргопа азотом приводит к образованию нитрида титана.- [c.40]

Используя в качестве рабочего газа смесь 90 объемн. % аргона и 10 объемн. % водорода, эти авторы получили покрытия, не содержащие нитридов. Однако замена азота аргоном не предотвращает явлений диссоциации и окисления карбидов — покрытие из карбида гафния содержит небольшие количества НГОз, а покрытие из карбида тантала содержит карбид с меньшим содержанием углерода, ТагС. [c.55]

Большую термостабильность состава и свойств проявляет по сравнению с MoN покрытие rN, полностью сохраняя свои свойства при нагреве до температур 800°С. При этой температуре на дифрактограммах покрытия rN появляется линия d = 0,310HM, что свидетельствует об упорядочении атомов азота в кристаллической решетке rN. При нагреве до температур 900—1000 °С структура покрытия изменяется, отмечается сужение дифракционных максимумов, дифрактограммы становятся более четкими. Последнее свидетельствует о более совершенной структуре покрытия rN при указанных температурах. Однако при температурах выше 1000 °С отмечается снижение твердости покрытия и наблюдается полная диссоциация нитрида хрома. [c.73]

Наиболее стойким в атмосфере N264 и продуктов диссоциации металлом является нержавеющая сталь 1Х18Н9Т. Однако и эта сталь при длительном контакте с окислами азота, особенно при повышенных температурах, образует окислы, нитриды и другие соединения. Происходящие химические реакции искажают результаты исследования р—V—Г-зависимости. Кроме того, образующаяся на поверхности металла пленка рыхлых окислов играет, по-видимому, роль адсорбента, что приводит к существенному снижению давления. Вследствие этого большая серия опытных данных, полученных нами в предварительных исследованиях, оказалась ошибочной. Поэтому для проведения опытов необходимо было сконструировать пьезометр из нержавеющей стали, предварительно обработав его поверхность для создания прочного слоя. [c.333]

Цианирование (нитроцементация). Это процесс одновременного насыщения поверхностного слоя изделия атомами углерода и азота. Осуществляют его выдержкой изделия в нагретых до температур 500—800° С расплавах смесей цианидов (ЫаСН) и щелочей. Атомы азота и углерода, образующиеся при сложных процессах термической диссоциации цианидов, диффундируют в поверхностный слой, упрочняя его образованием тех или иных карбидов и нитридов. [c.97]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...