Растворы кремния в жидком железе

Растворы кремния в жидком железе [c.214]

Вследствие специфической природы растворения углерода в жидком железе чрезвычайно медленно проходит процесс разрушения прочных пинакоидов графита. В присутствии кремния ослабляются связи железо — углерод из-за сильного взаимодействия между железом и кремнием, поэтому углерод вытесняется из раствора. Наличие в жидком литейном чугуне некоторого количества суб-микроскопического графита отмечается во многих работах [16—18, 30—32]. Пинакоиды графита не являются обособленной фазой, они могут отдавать четвертый валент- [c.128]

Добавки кремния уменьшают растворимость углерода в жидком железе [9, 10] и в твердом растворе. Исчерпывающая сводка старых работ приведена в работе [c.525]

Жидкое железо является хорошим растворителем, Неограниченно растворяются в жидком железе алюминий, медь, марганец, никель, кобальт, кремний, титан, цирконий [c.101]

В зоне контакта кислородной струи с чугуном в первую очередь окисляется железо, так как его концентрация во много раз выше, чем примесей. Образующийся оксид железа растворяется в шлаке и металле, обогащая металл кислородом. Кислород, растворенный в металле, окисляет кремний, марганец, углерод в металле, и содержание их понижается. При этом происходит разогрев ванны металла теплотой, выделяющейся при окислении примесей, поддержание его в жидком состоянии. [c.36]

Одновременно с восстановлением железа из пиролюзита и кремнезема восстанавливаются и растворяются в жидком чугуне марганец и кремний [c.26]

Кремний. Смешение жидкого кремния с железом, как сообщается в [23, 25, 96], сопровождается заметной компрессией, которая невелика при образовании разбавленных растворов и резко возрастает с увеличением содержания кремния. В [25] на кривых парциальных молярных объемов компонентов системы Fe — Si обнаружены максимумы и минимумы. Уточнение проведено в [30]. В работе [30] не подтверждено наличие максимума и минимума парциальных молярных объемов компонентов. [c.32]

Проведенные исследования в этой области дали положительные результаты для определения упругих постоянных латуни, сплавов железа и алюминия, монокристаллов германия и кремния, никеля, твердых растворов меди и поликристаллического сплава магний— кадмий. Ультразвуковые методы позволяют определять модули Юнга и сдвига на одном и том же образце, что открывает большие возможности для исследования упругих постоянных экспериментальных сплавов и установления для них взаимосвязей модулей с другими характеристиками межатомного взаимодействия. Так же как и при контроле жидкостей, скорость распространения ультразвука в жидких металлах в основном определяется величиной коэффициента адиабатической сжимаемости, а последний -относится к числу физических величин, которые в значительной степени зависят от строения жидких металлов. Поэтому, зная скорость, распространения ультразвуковых колебаний в данном металле, можно рассчитать величину модуля Юнга, модуля Пуассона и модуля сдвига. Для точного измерения интервала между ультразвуковыми импульсами достаточно иметь длину образца, равную 25 мм. [c.223]

Образующаяся закись железа частично растворяется в жидком металле, способствуя дальнейшему окислению кремния и марганца. Эти реакции протекают с выделением большого количества тепла, что вызывает разогрев металла. Шлак получается кислым (40—50% 5Ю2). [c.28]

Прочность и другие механические свойства чугуна определяются его химическим составом и структурой. Главнейшими элементами чугунного сплава являются углерод, кремний и марганец. Углерод в жидком сплаве находится в химически связанном состоянии в виде карбида железа РедС. При охлаждении сплава растворимость углерода в сплаве- уменьшается и избыточный углерод начинает выпадать из раствора в форме графита. [c.538]

Металлическими сплавами называют растворы в жидком состоянии двух или более металлов или металлов с неметаллами, образующие при затвердевании механическую смесь, твердые растворы или химические соединения. плавы распространены в технике гораздо шире, чем чистые металлы, благодаря разнообразию их физико-механических, технологических и эксплуатационных свойств. Например, железо почти не применяется, но зато широко распространены сталь и чугун, являющиеся сплавами железа с углеродом и содержащие также то или иное количество других примесей. Сталь и чугун служат основными материалами для изготовления деталей машин и конструкций. Медь в чистом виде также находит ограниченное применение (главным образом, в электротехнической промышленности) значительно большее распространение получили ее сплавы с цинком (латуни) или с оловом, алюминием, кремнием и другими элементами (бронзы). В чистом виде алюминий применяется мало, гораздо чаще для изготовления деталей машин и конструкций используют его сплавы с кремнием (силумины) или с медью, марганцем, магнием и некоторыми другими элементами (дуралюмины). [c.45]

Цементит хорошо растворяется в железе и постепенно науглероживает его, в результате чего образуется сплав железа с углеродом, имеющий значительно более низкую температуру плавления. В высокотемпературных зонах (распаре, заплечиках) такой сплав переходит в жидкое состояние и стекает в горн. Одновременно с восстановлением и науглероживанием железа происходит восстановление оксидов кремния, марганца, фосфора и некоторых других элементов и их растворение в металле. [c.18]

Окислы кремния и марганца не растворяются в жидком металле и, вступая во взаимодействие друг с другом, образуют легкоплавкое соединение, которое всплывает на поверхность сварочной ванны в виде шлака, удаляемого из шва. Наряду с этим кремний и марганец предотвраш,ают образование пор в металле шва, так как закись железа РеО восстанавливается углеродом, имеющим большее сродство к кислороду по сравнению с железом [c.231]

Полученные окислы кремния и марганца не растворяются в жидком металле. Они вступают во взаимодействие друг с другом и образуют легкоплавкое соединение, которое в виде шлака всплывает на поверхность сварочной ванны. Таким образом, положительное действие кремния и марганца заключается в том, что они раскисляют железо и, сами окисляясь, удаляются в виде окислов из шва. [c.28]

Закись железа — продукт реакций (6) и (7) частично растворяется в шлаке, а частично — в жидком металле сварочной ванны. Кремний и марганец переходят в металлическую ванну. В результате указанных реакций жидкий металл обогащается кремнием и марганцем, с одной стороны, и кислородом — с другой. [c.44]

Никель в сплавах железо- углерод понижает критические точки Лх и Аз, сдвигает влево и вниз критические точки Е и 8, немного повышает температуру эвтектического превращения, увеличивает устойчивость аустенита, растворимость углерода в жидком и твердом растворах, а также содержание углерода в эвтектике и в эвтектоиде, является графитизирующим элементом. Никель действует на эвтектическое превращение аналогично кремнию, в то же время задерживает распад эвтектоидных карбидов, тем самым стабилизирует перлит и способствует повышению его дисперсности. [c.234]

На свариваемость арматуры с матричным металлом, определяющуюся диффузионными процессами, оказывают влияние оксиды даже после их качественного удаления. Окисление идет на воздухе и в полости формы. Пленка оксидов жидкой стали изолирует поверхность твердого металла от жидкой стали. Если на открытой поверхности холодильника образуются только оксиды железа (РеО) , температура плавления которых равна 1380—1390°С, то при разогреве жидким металлом такие оксиды растворяются в жидкой стали. Неочищенная окалина сохраняется на поверхности, что понижает контактные связи. Холодильники для высоколегированных сталей не дают эффективной свариваемости из-за плен. Полуда со свинцом дает отрицательные результаты. Свинец кипит, что вызывает появление газовых раковин. Холодильники из кипящей стали с низким содержанием кремния не пригодны для использования, так как они способствуют образованию газовых раковин. Условия сваривания холодильников следующие качественная очистка поверхности изготовление холодильников из низкоуглеродистой спокойной стали холодильник должен быть нагрет жидкой сталью до температур, близких к температуре солидуса взаимодействие нагретых холодильников со сталью должно протекать в течение определенного критического времени [1]. [c.701]

Образовавшаяся в результате реакций (III.35) и (III.36) закись железа растворяется в жидком металле. При понижении температуры растворимость кислорода в металле резко уменьшается, вследствие чего большая часть закиси железа всплывает в шлак кремний и марганец при этом накапливаются в металле сварочной ванны. [c.249]

При прохождении воздуха сквозь жидкий чугун за счет кислорода начинают окисляться железо, углерод, кремний и марганец. При этом выделяется большое количество тепла, которым нагревается металл. Образующаяся закись железа растворяется в металле и передает свой кислород примесям чугуна. Так как передача эта происходит в расплавленной среде, перемешиваемой все время вдуваемым в конвертер воздухом, то достигается хороший контакт между примесями чугуна и кислородом закиси железа. Однако, помимо этого, происходит и непосредственное окисление примесей чугуна кислородом воздуха. [c.33]

Общее уравнение для процессов образования х%-ного раствора твердого-кремния в жидком железе [c.216]

Наряду с твердыми сплавами- для наплавки широко используют цветные металлы и сплавы. Например, в отечественной промыщленности при пройзводстве запорной арматуры применяют наплавку взамен механической запрессовки колец, что дает значительный эффект по трудозатратам и, кроме того, позволяет более чем в 3 раза уменьшить расход латуни. Физические процессы, происходящие при наплавке латуни на черные металлы, во многом аналогичны процессам при пайке. Как в том, так и в другом случае образование металлических связей идет по границе жидкого наплавляемого металла и твердого основного. В создании такой связи главную роль играет явление смачивания. Процесс смачивания твердого (основного) металла расплавленным (присадочным) приводит к образованию твердого раствора или химического соединения. Металлы, не образующие между собой твердых растворов или химических соединений, не смачивают один другой, например медь и свинец, железо и серебро и т. д. Простые латуни, например латунь марки Л62, дают прочное соединение с основной. В случае наплавки кремнистых лату ней, например латуни марки ЛК-62-05, на границе образуется хрупкий раствор кремния в железе, что снижает прочность сцепления. Поэтому чисто кремнистые латуни не находят применения при наплав-,ке. Смачиваемость основного металла зависит от наличия на поверхности неметаллических пленок (грязи, жира, окислов и т. д.), поэтому при наплавке особое значение имеет подготовка основного металла. [c.159]

Ввиду высокого сродства кремния к кислороду при введении ферросилиция или другого сплава, содержащего кремний, в сталеплавильный агрегат при наличии окислительного щлака в нем наблюдается большой угар кремния. Кроме того, ферросплавы с высоким содержанием кремния легко растворяются в жидком железе, не поглощая тепла. При этом даже наблюдается некоторое выделение тепла ввиду частичного окисления кремния и взаимодействие его с железом (при концентрации кремния в вводимом сплаве >33,3%—содержание, отвечающее образованию соединения FeSi). Поэтому целесообразно вводить кремний не в сталеплавильную ванну, а в сталеразливочный ковш во время выпуска плавки. [c.195]

Основным методом получения нитевидных кристаллов карбида и нитрида кремния, окиси и нитрида алюминия и других тугоплавких соединений является осаждение из газовой фазы с использованием химических транспортных реакций, реакций пиролиза, восстановления летучих соединений и др. Промышленное производство нитевидных кристаллов указанным методом стало возможным после детального исследования Вагнером, Элиссом и др. механизма их роста, получившего название пар—жидкость—твердая фаза (ПЖТ). При получении методом ПЖТ нитевидных кристаллов тугоплавких соединений (40 ] в реакционную зону, в которой ведется осаждение соединения, специально вводят примеси некоторых элементов, образующих капельки жидких растворов с элементами соединения, например углерод, железо, кремний, алюминий и др. При получении нитевидных кристаллов карбида кремния используют жидкие тройные растворы железо кремний—углерод. Поверхность жидкой фазы является сильным катализатором участвующих в осаждении химических реакций, поэтому выделение вещества из газовой фазы происходит преимущественно на поверхности присутствующих в ростовой зоне жидких капелек. Далее происходит его растворение в капельке, диффузионный перенос через объем капли к границе раздела с подложкой и кристаллизация под каплей. В результате на подложке образуются вытянутые столбики конденсата, являющиеся нитевидными кристаллами. Ввиду малой скорости осаждения непосредственно на твердой поверхности кристаллы почти не растут в толщину, и отношение длины к диаметру у них достигает 1000 и более. В зависимости от условий получения они имеют диаметр от долей микрона до нескольких десятков микрон и длину до 60—80 мм. [c.40]

Согласно другим представлениям в расплаве могут находиться как отдельные ионы углерода, так и плоские макромолекулы (пинакоиды). Однако пинакоиды не являются обособленной фазой — они отдают четвертый валентный электрон в электронный газ металлического расплава, образуя таким образом макроионы. В результате получается истинный, а не коллоидный раствор [27]. Эти точки зрения не противоречат фактам. Для расплавов железо — углерод эффекты, связанные с появлением неоднородности, наблюдаются при концентрации углерода свыше 2% для системы железо — углерод — кремний (2% кремния) они имеют место уже при содержаниях углерода свыше 1,5%. Состояние углерода в расплаве сильно зависит от степени перегрева чугуна над линией ликвидуса. Предполагаются также области су-шествования различных агрегатных состояний углерода в жидких чугунах. В расплавах, имеющих температуру на 100° С и выше температуры ликвидуса углерод находится в растворе и частично в форме полиатомарного состояния. Ближе к температуре ликвидуса возможны дисперсные образования графита из гексагональных колеи (пинакоиды). [c.57]

Таким образом, основываясь на данных исследования свойств расплавов железа, железо — углерод и железо — углерод—кремний, следует жидкий чугун характеризовать как дисперсную систему с коллоидной микронеоднородностью, в которой присутствуют группировки с наследственной структурой сплава и графитные образования. Диспергирование фаз при температуре металлургических процессов всегда термодинамически выгодно вследствие возрастания конфигурационной энтропии. Диспергированные фазы постепенно растворяются в десперсионной фазе и тем быстрее, чем выше температура расплава. Термовременная обработка синтетического чугуна является методом управления степенью дисперсности частиц графита и однородности металлического расплава. [c.129]

Образуется карбид железа РезС, который способствует науглероживанию железа, растворяясь в нем. Науглероженное железо (1,8—2% С) переходит в жидкое состояние, стекая каплями между кусками раскаленного кокса, дополнительно насыщается углеродом до 3,5—4% и скапливается на лещади горна печи. Одновременно с восстановлением и науглероживанием железа происходит восстановление из шихты кремния, марганца, серы, фосфора. Эти элементы восстанавливаются главным образом твердым углеродом. Реакции идут с поглощением тепла при высоких температурах 1200—1300° С. [c.58]

Карбид железа РвдС хорошо растворяется в твердом железе и постепенно образуется сплав железа с углеродом. С увеличением содержания углерода температура плавления сплава значительно понижается и достигает минимального значения 1147° С при 4,3% С. В зонах печи с высокими температурами — обычно в нижней части шахты — начинается плавление сплава. Жидкий сплав — чугун, стекая вниз, омывает куски раскаленного кокса и дополнительно интенсивно науглероживается. В нем также растворяются восстановленный марганец, кремний и другие примеси. Конечный состав чугуна устанавливается в горне. При этом большое значение имеют состав, свойства и количество шлака. [c.31]

Влияние кремния. Кремний образует с железом химические соединения FeSi и Рез512, переходящие в твердый раствор с железом, снижает растворимость углерода в чугуне и способствует разложению цементита с выделением графита. Но графитизирующее влияние кремния практически ограничивается 3,5% его содержания в чугуне. Изменяя содержание кремния в чугуне, можно регулировать соотношение между связанным углеродом и графитом. Крем-ний способствует уменьшению усадки чугуна, улучшению его жидко-текучести и, следовательно, хорошей заполняемостн формы. [c.300]

Большое влияние на характер кремнекислых отложений в турбине оказывает соотношение в паре щелочи (NaOH) и кремниевой кислоты. В тех случаях, когда содержание натрия достаточно для связывания всей кремниевой кислоты, образуются отложения только водорастворимых силикатов натрия. В противном случае лишь часть кремния выпадает в виде силикатов натрия в головной части турбины, остальная же часть кремниевой кислоты транспортируется паром и образует водонерастворимые отложения в ступенях низкого давления. При снижении параметров пара в ступенях турбины едкий натр переходит из парового раствора, минуя твердую фазу, в жидкое состояние и может, взаимодействуя с окислами железа и кремниевой кислотой, образовывать ферриты и ферросиликаты натрия. [c.134]

Монооксид железа, являюш,ийся продуктом реакций (3.19) и (3.20), частично растворяется в шлаке, а частично — в жидком металле сварочной ванны. Что же касается кремния и марганца, то они переходят в металлическую ванну. В результате описанных реакций жидкий кеталл обогаш,ается одновременно кремнием, марганцем и кислородом. [c.174]

В тройных и более сложных системах алюминиевых сплавов влияние легирующих элементов может изменить поведение основной двойной системы. Так, добавка Ре к системе А1 — Si связывает кремний в тронное соединение, входящее в состав тугоплавкой перитектики. Теперь кремний уже не растворяется в жидком ликвате. Однако если содержание его превышает содержание железа, то образующиеся тройные соединения типа -(Fe — Si — AI) создают скелетообразную эвтектику в виде сплошной сетки, отличающуюся большой хрупкостью. Поэтому очень важно, чтобы даже в чистом алюминии соотношение его постоянных примесей — железа и кремния — [Fe [Si] > 1. При этом 0,1% Si уже достаточно для образования трещин, а 0,1% Fe еще недостаточно для их предупреждения. [c.383]

Примеси вА. можно отнести к двум видам металлические и неметаллические. Металлич. примеси, постоянно встречающиеся в А., попадают в металл в процессе его получения. Таковыми являются гл. обр. кремний и железо. Содержание этих примесей в технич. А. достигает часто 0,5% железа, 0,3% кремния. Присутствие примесей в А. изменяет его свойства по сравнению с чистым А. растет сопротивление разрыву и твердость, падают удлинение и электропроводность, уменьшается сопротивление коррозии и т. д. К неметаллич. примесям можно отнести соединения, к-рые образуются в результате химич. реакций с А., напр. AI2O3, A1N, AI4 8. Газы, растворяясь в жидком А., почти не растворяются в твердом и если в момент кристаллизации не успеют выделиться из металла наружу, то могут дать значительное количество мелких пор, порой видимых не только в микроскоп, но и невооруженным глазом. Такие поры, уменьшая рабочее сечение металла, понижают механич. качества. Располагаясь нитями и пленками, [c.313]

С повышением температуры сварочной ванны скорость и полнота протекания этих реакций увеличиваются. Как видно из схемы, образующаяся закись железа РеО растворяется в жидком металле. При последующем остывании металла шва находящаяся в нем закись железа вступает в реакцию с другими элементами, содержащимися в расплавленном металле, такими, как 81, Сг, Мп, образуя чистое железо и окислы этих элементов, которые могут оставаться в металле шва. Поэтому при сварке сталей, содержащих повышенное количество кремния, хрома и марганца, не рекомендуется поль-воваться покрытиями или флюсами с высоким содержанием окислов кремния и марганца, так как при этом увеличивается содержание кислорода в металле шва, снижающего его ударную вязкость. Основные электродные покрытия и флюсы дают и основные шлаки, содержащие преимущественно окись кальция (СаО), которая не отнимает кислород от окислов металлов. Поэтому в покрытия основного типа для раскисления наплавленного металла вводятся ферросплавы ферросилиций или ферротитан. В электродных покрытиях этого типа основными реакциями раскисления будут [c.58]

Магнитодиэлектрики из апьсиферовых порошков. Литой железокрем-нийалюминиевый сплав, называемый альсифером или сендастом и представляюш,ий собой твердый раствор железа (основа), алюминия (5-11 %) и кремния (6-11 %), измельчают в шаровых враш,аюш,ихся или вибрационных мельницах до крупности частиц 1 - 5 мкм (для магнитодиэлектрика, работаюш,его в диапазоне высоких частот) или 40- 100 мкм (для работы в диапазоне низких частот). Наклепанный при размоле порошок ферромагнетика отжигают в вакууме при 100°С. Затем его подвергают в специальных смесителях предварительной изоляции порошок при непрерывном перемешивании заливают раствором жидкого стекла в дистиллированной воде, к которому добавлены тальк и хромовый ангидрид (суммарное количество изолятора 1 % от массы порошка) смесь перемешивают вначале при комнатной температуре, а затем нагревают до 100 °С, не прекраш,ая перемешивания до ее полного высыхания, после чего охлаждают до комнатной температуры. Для получения пресс-порошка в смеситель при непрерывном перемешивании заливают требуемое количество [c.220]

Алюминий, полученный в электролизной ванне, загрязнен примесями кремния, железа, неметаллическими включениями и газами, в основном водородом, и нуждается в рафинировании. Для очистки от газов и неметаллических включений расплав алюминия продувают хлором. Пузырьки хлора и AI I3 (парообразного при температуре жидкого алюминия) растворяют водород и адсорбируют на своей поверхности включения, вынося их в верхние слои расплава и атмосферу. Более чистый алюминий можно получить повторным электролизом через расплав хлористых и фтористых солей 6, подобранных таким образом, чтобы их плотность была выше 2,7 г/см В рафинируемый алюминий для увеличения плотности добавляют медь 7. При этом анодом < является угольная ванна, а катодом 9 — угольный электрод. В расплавленном электролите алюминий подвергается анодному растворению и электролизу, скапливаясь в верхней части ванны. В ходе электролиза он очищается не только от неметаллических включений, растворяющихся в электролите но и от металлических примесей. [c.195]

По данным В. М. Никитина н В. С. Мурашкина, при введении в медь, обладающую весьма малым химическим сродством к железу и, по-видимому, снижающую Ож-т на их границе, таких компонентов припоя, как марганец, никель, хром, палладий, образующих с железом твердые растворы, и элементов, образующих с железом химические соединения (бор, кремний, цинк), склонность сталей к охрупчиванию в контакте с жидким медным припоем резко снижается (Zn>50%, Si[c.86]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...