Метод диффузии водорода

Метод диффузии водорода [c.258]

Появление водорода в жидком металле связано главным об-разом с протечкой воды в жидкий натрий через микротрещины в стенках трубок пучка парогенератора. Не исключена возможность диффузии водорода в натрий через стенку трубок из пароводяной фазы как продукта электрохимической и термической коррозии металла стенки в воде при высоких температурах. Предложены физические методы определения водорода, основанные на диффузии его через никелевую или иридиевую перегородку в вакуумную полость и измерении давления в ней [85, 86]. Датчик из иридиевой или никелевой трубки помещают в газовую подушку расширительного бака или непосредственно в поток натрия, В том и другом случае существует линейная зависимость потока водорода через стенку датчика от концентрации его в жидком металле. К сожалению, нет данных о влиянии примесей, находящихся в жидком металле и растворимых в никеле, например лития. [c.295]

Естественно, специалисты по триботехнике не могут разрабатывать теоретические положения синергетики это дело физиков и химиков. Однако некоторые разделы триботехники могут быть, по нашему мнению, отнесены к синергетике это ИП при трении и водородное изнашивание. Оба явления характеризуются рядом последовательных этапов (см. гл. 7 и 18) и кооперативным действием отдельных элементов. Синергетический подход к изучению ИП и водородного изнашивания дает возможность глубже проникнуть в механизм явлений, что облегчит разработку новых эффективных методов борьбы с изнашиванием машин и оборудования. Так, из последовательных этапов проявления водородного изнашивания (рис. 22.1) достаточно разорвать одно звено (этап), как может нарушиться вся цепь процессов. В одних случаях выделившийся водород можно связать химически с другими элементами или веществами, в других — отогнать водород электрическим или магнитным полем, в третьих — затруднить процесс диффузии водорода в глубь металла. [c.384]

Методы исследования диффузии водорода через металл и определения величины наводороживания [c.27]

Проф. Герц на специально сконструированной им установке методом диффузии против потока газов разделил смесь азота и водорода в одной из фракций получил 98 % водорода и во второй — около 2 % азота. [c.604]

Для оценки интенсивности проникновения водорода в сталь при электрохимическом наводороживании используют измерения скорости диффузии водорода через тонкие стальные мембраны. В одной группе методов количество продиффундировавшего через мембрану водорода определяют по изменению давления под несо-прикасающейся с коррозионным раствором обратной (диффузионной) стороной мембраны. Один из приборов для этой цели, отличающийся повышенной чувствительностью, показан на рис. 5 [89]. [c.23]

Далее (в Приложениях I—IV) будут более подробно описаны методы практического применения ингибиторов в кис лых средах. При выборе ингибитора важно знать, насколько эффективно он замедляет растворение металла и как влияет на диффузию водорода в металл, обусловливающую водородную хрупкость металла (стр. 110). Многие ингибиторы травления затрудняют диффузию атомарного водорода в металл. [c.79]

Аналитическим методом скорость охлаждения определяют на основании следующих расчетов перепада температуры деформации в процессе обработки давлением температурных напряжений остаточных напряжений напряжений от объемных изменений при фазовых превращениях, неравномерной деформации и механического упрочнения определения скорости охлаждения, обеспечивающей диффузию водорода из стали и исключение образования флоке-нов (для случая охлаждения стали). [c.81]

Несколько иной метод определения скорости диффузии водорода через металл предложили Ю. В. Баймаков и Г. И. Квинт [9], который заключается в следующем. Стальной катод, изготовленный в виде полого цилиндра, соединяется в верхней части с манометром для определения изменения давления внутри цилиндра при проникновении в него водорода. При нанесении различных электролитических покрытий на внешнюю поверхность цилиндра определяется относительная скорость проникновения водорода через различные металлы. Этим методом можно изучить скорость проникновения водорода, выделяющегося как в процессе электроосаждения, так и при катодной поляризации различных металлов в растворах кислот и щелочей (например, при обезжиривании, травлении и т. д.). [c.259]

ИЗМЕРЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТОВ ДИФФУЗИИ ВОДОРОДА В ЖЕЛЕЗЕ И В (5-ТИТАНОВОМ СПЛАВЕ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИМ МЕТОДОМ [c.49]

Измерение коэффициентов диффузии водорода в железе и в 3-титановом сплаве электрохимическим методом. С а б и р з я н о в А. В., Рыкова М. А., [c.133]

Наиболее надежный метод борьбы — длительная выдержка поковок при 650° в области температур перлитного превращения, когда имеется достаточная пластичность стали и большая скорость диффузии водорода. Предварительное переохлаждение до температуры немного ниже мартенситной точки резко снижает продолжительность выдержки при 650° для полного распада аустенита. Продолжительность выдержки обусловливается размерами поковки, степенью химической неоднородности, содержанием водорода и кинетикой распада аустенита. Поковки крупных сечений следует выдерживать при 650° в течение 60—100 час. [9]. [c.539]

Обобщен большой экспериментальный материал по воздействию водорода на стали при повышенных температурах и давлениях. Рассмотрены закономерности взаимодействия водорода с металлами растворимость, проницаемость и диффузия, механизм обезуглероживания, влияние различных внешних (давление водорода, температура и др.) и внутренних (растворимость, диффузия, фазовый состав) факторов на водородную коррозию. Указаны методы заш,и-ты стали от воздействия водорода при повышенных температурах и давлениях. [c.24]

Испытания на водородное охрупчивание обычно проводят с целью исследования какого-либо одного из двух типов поведения. Поведение I типа связано с кратковременными или мгновенными процессами, когда проникновение водорода в металл посредством диффузии невелико или отсутствует. Такие процессы исследуют с помощью испытаний на растяжение или методами механики разрушения при высоком или низком давлении газа. Поведение II типа характерно для тех случаев, когда водород попадает в решетку металла, что может произойти, например, при длительной эксплуатации конструкции в водородсодержащей среде. Такие условия моделируются путем проведения испытаний на образцах, предварительно наводороженных до перенасыщения в газовой фазе или электролитически. Используемые методики могут включать растяжение, разрушение, выращивание усталостных трещин или рост трещин при постоянной нагрузке. [c.49]

Ведутся большие работы по изучению диффузии, проницаемости и растворимости водорода в цветных литейных сплавах и по электромагнитному воздействию на металл, разрабатываются и совершенствуются методы рафинирования литейных сплавов с целью повышения герметичности и прочности, а также по созданию сплавов, стойких в агрессивных средах. [c.73]

Весовым методом были определены коэффициенты диффузии углекислого газа в водород и в азот, азота в водород [5] (все три системы газов в интервале температур 20—800° С), а также паров йода в углекислый газ [6] (200—1000° С) и в азот [7] (200—600° С). [c.182]

Устройство В. г. показано па рис, 2. Атомы водорода получают в источнике пучка электролизом HjO рис. 3). Молекулярный водород Нз очищают от лриме- eif методом диффузии сквозь тонкие стенки трубки (Ра, Ni) и превращают в атомарный водород электрич. [c.298]

При анализе электрохимического наводороживания используют методы, основанные на определении скорости проникновения водорода через тонкую мембрану, изготовленную из металла с высоким коэффициентом диффузии водорода палладия, армко-железа и др. 46,55-57J. Для регистрации количества водорода, диффундирующего через мембрану, используют различные способы. Простейшим является измерение увеличения давления или объема газа в регистрирующей части ячейки. В устройстве для определения наводороживания металла при трении в кислоте 57J измерение потока водорода проводят при непрерывной откачке системы со стороны выхода мембраны с помощью омегатронного измерителя парциального давления. [c.25]

В ранних исследованиях наводороживания [15, 90—92] применялся металлический полый цилиндр, внутренняя полость которого изолировалась от внешней атмосферы и соединялась с манометром. Наружная поверхность цилиндра подвергалась коррозии или катодной поляризации в растворе кислоты или щелочи. О количестве водорода, продиффундировавшего через стенку цилиндра судили по повышению давления газа во внутренней полости. Такое аппаратурное оформление метода диффузии через мембрану, имея преимущество в простоте, обладает существенными недостатками кроме общей недостаточной чувствительности манометра к небольшим Ар, невозможно определить. момент появления первых количеств продиффундировав-шего водорода во внутренней полости цилиндра. Однако эта методика легко подается автоматизации. На рис. 1.4 показана установка, применявшаяся в наших исследованиях для изучения водородопроницаемости стальных трубчатых образцов в зависимости от толщины стенок, состава элект1ролита и режима электролиза. Давление молекулярного водорода во внутренней полости трубки (Ул 35 см ) измерялось и записывалось регистрирующим прибором на диалрамной бумаге в координатах р—t (время). Трубка с заглушенным дном (заглушка изолировалась от раствора нанесением лакового покрытия) подверга- [c.27]

Воздействие водорода на сталь при повышенных температурах и давлениях связано, в основном, с раэрущением карбидной составляющей, вызывающим необратимые потери первоначальных свойств материала [1]. Такое физико-химическое явление принято в технике называть водородной коррозией стали. Ниже приведены справочные данные по растворимости и диффузии водорода в металлах и сплавах, методам защиты их от воздействия водорода, а также рекомендации по применению конструкционных сталей для изготовления оборудования, предназначенного для различных условий эксплуатации. [c.335]

Другая группа методов измерения диффузии водорода через сталь основана на определениях по сдвигу потенциала занассиви-ровакиой диффузионной стороны мембраны или по величине тока ионизации водорода на диффузионной стороне при поддержании там постоянного потенциала анодной поляризации с помощью по-теициостата. В работе [57] описывается один из последних приборов этого типа, позволяющий исследовать водородопроницаемость н кинетику изменения потенциалов поверхности при наводороживании и сквозной диффузии водорода в температурном интервале до 100°С (рис. 6). [c.24]

Проникновение водорода в сталь оценивается также помещением в раствор полых стальных капсул, внутреннее пространство которых сообщается с манометром [158], регистрирующим эффект сквозной диффузии водорода. Развитием этого метода являются водородные зонды, подробно описанные в главе V, п. 6 там же освещена кетодика оценки наводороживающей способности водной фазы из трубопроводов и других технологических жидкостей с помощью стальных банок. Кроме того, качественной пробой среды на агрессивность по наводороживанию является помещение в сосуды или аппараты на производственных установках сварных образцов, изготовленных из двух листов стали, соединенных плотным швом по краям такие образцы как бы имитируют неплотности в металле [102]. При наводороживании в данной среде между листами создается давление газообразного водорода, вызывающее их вспучивание. [c.27]

Методом грубой оценки наводороживающей способности водной фазы из аппарата является заполнение этой водой тонкостенной стальной банки, на наружной поверхности которой нанесен слой краски [116]. Диффузия водорода через стенку банки проявляется во вздутии этой краски. [c.93]

В случае электроосажденных металлов, структура которых часто сильно отличается от структуры металлов, полученных неэлектролитическим способом, скорость диффузии водорода может быть также отличной от диффузии в металлах, полученных другими методами. [c.250]

Как известно, среди методов определения коэффициента диффузии водорода в объеме металла и коэффициента его проникновения через мембрану-катод одним из наиболее точных является электрохимический метод, предложенный Деванатха-ном и Стахурским [1] и использованный рядом исследователей [2-6]. [c.49]

Расйматривается потенциостатический метод определения водородо Гро-ницаемости в металлах при электрохимическом наводороживаиии. Описана из.мернтельная ячейка, с помощью которой получены значения коэффициентов диффузии водорода при комнатной температуре в железе и сплаве ВТ-15. [c.133]

Процесс поглощения водорода титаном и его сплавами во многом определяется коэффициентом диффузии водорода. Коэффициенты диффузии водорода в иодидном титане впервые были определены Василевским и Келем [301] по количеству водорода, поглощаемому стандартными образцами из Газовой фазы за известное время. При применении этого метода возможны ощибки эксперимента из-за поверхностных пленок. [c.282]

Диффузию водорода в титане изучали также Сомэно и Нагасаки [302]. Они сваривали две проволоки с разным содержанием водорода и затем отжигали образцы при разных температурах в соляной ванне. Этот метод также несовершен ен, так как при сварке не цолучается резкой границы в содержании водорода на границе двух проволок. [c.282]

Следует отметить, что приведенные в работе [305] значения Do и Q характеризуют диффузию свободных атомов водорода. Концентрация атомов водорода в атмосферах Коттрелла при плотности дислокаций 10+ см составляет всего около 10 —(по массе), а исследования по диффузии водорода в -сплавах при низких температурах были проведены при концентрациях водорода порядка 0,01—0,1% (по массе). Чтобы исследовать диффузию водорода, связанного в ловушках, нужно работать с титановыми сплавами, в которых содержание водорода было бы порядка 10 % (по массе) (такого материала в настоящее время нет), или разработать методы исследования, которые позволили бы разделить диффузию связанного и свободного водорода. Детальное исследование диффузии водорода в металлах при низких температурах имеет принципиально важное значение для разработки теории обратимой водородной хрупкости. Только после получения таких данных можно поставить вопрос о строгой количественной проверке изложенной выше гипотезы для титановых сплавов. [c.351]

Из табл. 5 видно, что коэффициенты диффузии водорода в железе, рассчитанные по уравнениям Геллера и Так Хо Суна, являются наивысшими, по уравнениям Сайкса — наименьшими, а по уравнениям П. В. Гельда и Чуйко —промежуточными. Такую разницу в коэффициентах диффузии можно объяснить различием в методах их определения. Д. Я. Поволоцкий на основании расчетов по данным изменения фактического содержания водорода в катаных заготовках при длительной изотермической выдержке отмечал, что усредненный коэффициент диффузии водорода при 700 равен 4,25Л0 см 1сек[ 45], т. е. значительно [c.15]

Хобсон предложил такой метод расчета изменения содержания водорода в процессе ковки и отжига, применяя который можно, по его словам, получить достаточную производственную точность [204]. Этот метод основан на аналогии между уравнениями теплового потока и уравнениями диффузии водорода. В табл. 35 приведены обозначения констант, применявшихся при расчете теплового потока в стальной заготовке, и обозначения соответствующих им констант диффузии водорода в процессе ковки и охлаждения поковок после ковки. [c.155]

Водород в сталях может находиться в состоянии твердого раствора в металле в виде атомов Н°, ионов Н+ и, по-видимому, ионов Н . Кроме того, водород, выделяясь в микро-несплошности( усадочные рыхлоты, скопления вакансий), может находиться в металле в молекулярном состоянии, исключаясь, таким образом, из диффузионных процессов. Поэтому водород, определяемый в металле методом вакуумной высокотемпературной экстракции, будет представлять собой суммарный или общий водород. Водород, находящийся в состоянии твердого раствора, является диффузионно подвижным и сравнительно легко перемещается под действием градиентов температур (термическая диффузия) или градиентов концентраций (концентрационная диффузия). Водород, содержащийся в малоуглеродистых сталях и сталях ферритно-мартенситного класса, выделяется самопроизвольно и может быть легко определен эвдиометриче-ским путем такой водород называют диффузионным водородом. В аустенитных сталях водород почти не выделяется и его можно определить вакуумной экстракцией при температурах ниже плавления железа. Разность между общим содержанием водорода (общий водород) и содержанием диффузионно подвижного (диффузионного) водорода составляет так называемый остаточ- [c.332]

В работе Лорда [139] приведены результаты определения коэффициента диффузии водорода при —153° С методом высокочастотной циклической вязкости (по измерению пика Сноека) полученное значение = 1,49-10 " [c.90]

Методом двухколбового аппарата определены коэффициенты диффузии водорода и гелия в углекислый газ до давлений 80—90 ати при температурах 304, 3, 313, 323 и 353° К, а для системы водород — гелий лри температурах 313 и 353° К и давлениях до 140 ати. Наблюдается заметный прирост давления для диффузии и неравенство концентраций продиффунди-ровавших газов для системы с углекислым газом, что объясняется различными сжимаемостями, а также предположением о наличии ассоциированных молекул в углекислом газе. Иллюстрации 1, таблиц 3, библиогр. 6 назв. [c.205]

Контроль коррозии по концентрации водорода в воде и паре является оперативным методом, позволяющим надежно следить за динамикой коррозии пароводяного тракта. В пользу организации контроля коррозии по концентрации водорода (по сравнению с анализами на железо) служат следующие аргу.менты от-б р пробы воды или пара для анализа на содержание водорода не вызывает трудностей высокая точность определений, которая достигается благодаря использованию хроматографического метода определения растворенного водорода, возможность автоматизации измерений. По данным Л. Лемея [Л. 1], концентрация водорода, образовавшегося за счет диссоциации чистого водяного пара при давлении 100 бар и температуре пара 600°С, составляет 0,2 мкг/кг. Расчеты, выполненные Ульри.хом [Л. 2], показали, что при концентрации водорода в паре 10 мкг/кг поправка на диффузию водорода чб рез стенки труб составляет 1 мкг/кг. [c.163]

Внутреннюю обечайку в многослойных сосудах обычно выполняют из коррозионностойкой или двухслойной стали, а многослойную часть стеикн — из теплоустойчивой стали с необходимыми механическими показателями. В некоторых случаях слой, прилегающий к внутренней обечайке, выполняют с перфорацией и в многослойной части стенки делают радиальные сквозные отверстия небольшого диаметра (рис. 35, е). Это обеспечивает проветривание корпуса при опасности диффузии водорода изнутри и водородной коррозии. Наличие каналов у слоя, прилегающего к внутренней обечайке, позволяет осуществлять контроль плотности внутренней обечайки методом непрерывной продувки. [c.64]

О пористости покрытий можно судить по водородопроницаемости. Исследование водородопроницаемости покрытий при низких температурах экспериментально затруднено, так как она зависит от множества различных факторов и требует использования высокочувствительных методов. Скорость проникновения водорода через различные мембраны обычно характеризуется коэффициентом диффузии, изменением равновесного или стационарного потенциала, плотностью тока в потенциоста-тическом режиме, временем проникновения водорода через мембрану. [c.69]

Л. ч, характеризует соотношение между интенсивностями переноса массы примеси диффузией и переноса теплоты теплопроводностью. Значения Z) и а для газов могут быть вычислены методами кинетической теории газов (см. также Переноса явления, Кинетика физическая). В совершенных гааах (подчиняющихся Клапейрона уравнению) Le=. Для большинства реальных газов Л. ч. мало отличается от 1 и слабо зависит от темп-ры. Так, для водорода ie=0,95, а для углекислого газа Le=l,18. Поэтому, вапр., в расчётах горения (распространения фронта пламени или во.пны реакции) принимают Le=l. При /,е=1 ур-ния диффузии и теплопроводности становятся идентичными и профили избыточных концентраций и теми-р оказываются подобвыми. При Ьеф подобие этих профилей не имеет места. [c.620]

Применение метода МСР. Исследования можно разделить на 2 группы изучение явлений, где анализируется поведение в веществе самого положит, мюона р+, рассматриваемого как лёгкий протон изучение проблем, где р рассматривается как простейший зонд в исследуемом веществе, сочетающий свойства пробного заряда и элементарного магнитометра. Часто в одном эксперименте оба аспекта тесно переплетаются. Примеры исследований 1-й группы — эксперименты по изучению электронной структуры мюония в полупроводниках и диффузии мюонов в металлах. Эти эксперименты дополняют исследования поведения водорода в материалах, позволяя получать наглядную картину процессов, в к-рых проявляется квантовая природа поведения лёгкой примесной частицы в тяжёлой кристаллич. решётке. Примерами исследований 2-й группы может служить изучение смешанного состояния сверхпроводников 2-го рода и фазовых переходов с изменением магн. порядка (см. Магнитный фазовый переход). [c.226]

Псевдосплавы Fe- u. Железо и медь ограниченно взаи.мно растворимы. Макси.мальная растворимость меди в твердом железе при температуре 1373К составляет 8 - 8,5% вес., а железа в меди - 4%, При комнатной температу ре взаимная раствори. юсть компонентов незначительна. Расплавленная медь хорошо смачивает твердое железо. Краевые углы смачивания железа медью при температуре 13 73 К и латунью при 1273К в водороде близки к ну тю. Основным методом пол -чения псевдосплавов Fe- u является пропитка медью или ее сплавами спрессованных HjTH спеченных заготовок из порошков чистого юти легированного железа. При пропитке железа чистой медью в результате активного диффузи- [c.124]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...