Образование химических соединений в твердых сплавах

Образование химических соединений в твердых сплавах [c.91]

Химические соединения в твердых сплавах могут образовываться как в сплавах — смесях (при диаграмме первого типа), так и в сплавах — твердых растворах (при диаграмме второго типа). Последний случай встречается чаще. На диаграмме состояний образование химического соединения сказывается в появлении линий с максимумом в области твердого раствора, как показано на фиг. 70. Здесь видно, что в области твердого раствора Т при охлаждении в точке М появляется химическое соединение которое при составе сплава, проходящем через точку М, будет в чистом виде при других составах будут образовываться твердые растворы на основе данного соединения. [c.91]

Пайка — это технологический процесс соединения металлических деталей посредством присадочного материала (металла или сплава), называемого припоем, основанный на диффузионном взаимодействии материалов соединяемых деталей и припоя с образованием химических соединений или твердых растворов и сцеплении паяного шва с металлом деталей. По конструкции паяные соединения подобны сварным и клеевым. Примерами применения паяных соединений в машиностроении могут служить радиаторы автомобилей и тракторов, тонкостенные трубопроводы (рис. 4.2) и прочие конструкции. Паяные соединения имеют очень широкое применение в приборостроении. [c.56]

Образование в результате ионного легирования в поверхностных слоях твердых сплавов мелкодисперсных фаз новых химических соединений (в том числе высокопрочных нитридов, боридов и т.п.) и формирование твердых растворов замещения или внедрения. Подбирая соответствующим образом химический состав ионного пучка, можно изменять в нужном направлении химический и фазовый состав поверхностных слоев модифицируемых материалов. [c.176]

Рис. 16. Диаграммы состояния двухкомпонентных систем а — с образованием эвтектики 6 — образующие непрерывный ряд жидких и твердых растворов в, г — соответственно, с эвтектическим и перитектическим превращениями и ограниченной растворимостью компонентов в твердом состоянии д — сплавов с образованием химического соединения без превращений в твердом состоянии (Ж — жидкий сплав Э — эвтектика — химическое соединение А и В — кристаллы, соответственно, компонентов А и В а — твердый раствор компонента В в компоненте А Ь — твердый раствор компонента А в компоненте В)

Если в сплавах образуется непрерывный ряд твердых растворов, то свойства изменяются по криволинейной зависимости (рис. 37, б). В системе сплавов с ограниченной растворимостью компонентов (рис. 37, в) и в случае образования химического соединения (рис. 37, г) свойства изменяются в соответствии с принадлежностью той или иной части диаграммы к соответствующему типу. [c.122]

Строение сплавов. Строение сплава зависит от того, как взаимодействуют между собой компоненты. В расплавленном состоянии в подавляющем большинстве случаев сплавы представляют собой однородные жидкие растворы, то есть компоненты неограниченно растворяются друг в друге. В твердом состоянии компоненты могут никак не взаимодействовать, либо взаимодействовать с образованием твердого раствора или химического соединения. Поэтому в сплавах могут образовываться следующие фазы жидкие растворы, твердые растворы, чистые компоненты, химические Соединения. По строению в твердом состоянии все сплавы подразделяются на три основных типа механические смеси, химические соединения и твердые растворы. [c.48]

Таким образом, сварка взрывом позволяет получать сварные соединения в твердой фазе без образования промежуточных химических составляющих между разнородными металлами и сплавами. [c.33]

При отсутствии между элементами А и В химической связи оии не образуют между собой сплавов ни в твердом, ни в жидком состоянии (рис. б, о, табл. 1), По мере возрастания химической связи между ними они образуют последовательно жидкие ограниченные растворы (рис. 5, б) или неограниченные жидкие и ограниченные твердые (рис. б, в—д, з, и), или неограниченные твердые растворы (рио. б, е, ж). При большей силе химической связи между А и В оии способны к образованию химических соединений не-конгруентных, плавящихся о разложением, или более химически прочных — конгруентных, плавящихся без разложения (рис. 5). [c.27]

Никелевые сплавы используют преимущественно в виде проката, поковок и штамповок. Никелевые жаропрочные и жаростойкие сплавы содержат 60—80% никеля. Для повышения жаропрочности в него вводят вольфрам и молибден, которые упрочняют твердый раствор. Титан и алюминий образуют интерметаллидные химические соединения с никелем и другими легирующими элементами. Мелкодисперсные включения этих соединений, а также зоны с повышенной концентрацией алюминия и титана, которые предшествуют образованию химических соединений, препятствуют перемещению дислокаций и тормозят таким образом пластическую деформацию. Это приводит к упрочнению сплава. [c.253]

В случае многокомпонентных систем, кроме перечисленных явлений, происходит образование твердых растворов, диффузия и образование химических соединений. Все эти явления изучают при помощи соответствующих диаграмм состояния сплавов, например, кобальт — карбид вольфрама (фиг. 275). При спекании порошков с большой разницей температур плавления, например, порошков карбидов вольфрама и титана с порошком кобальта, образуется [c.413]

Рис. 113. Основные типы диаграмм состояния и кривые охлаждения двойных сплавов (не имеющих превращений в твердом состоянии) I — отсутствие растворимости II — полная растворимость III — ограниченная растворимость <а — с образованием эвтектики б — с образованием перитектики) IV образование химического соединения (а — при полной растворимости с компонентами 6 — при отсутствии растворимости в — при ограниченной растворимости) V — образование химического соединения, неустойчивого при высоких температурах (а — при отсутствии растворимости с компонентами б — при ограниченной растворимости)

Рас. 114. Основные типы диаграмм состояния в кривые охлаждения ДВОЙНЫХ сплавов, имеющих превра щения в твердом состоянии / — полиморфные превращения а при отсутствии растворимости и при наличии химического соединения б, в — в сплавах — твердых растворах // — изменение растворимости в сплавах с эвтектикой а — уменьшение растворимости при понижении температур б — уменьшение и увеличение растворимости в сплавах с перитектическим превращением III — распад твердого раствора в сплавах а с полной растворимостью б — с ограниченной растворимостью в — при образовании химических соединений или упорядоченных фаз [c.204]

Для сплавов с гетерогенной структурой ( механических смесей ) величина магнитной восприимчивости изменяется прямолинейно с изменением химического состава сплава. При образовании химических соединений на кривых, показывающих величину магнитной восприимчивости в зависимости от состава сплава, наблюдаются максимумы или минимумы. Для сплавов твердых растворов величина магнитной восприимчивости изменяется по закону кривой линии почти подобно ходу изменения электросопротивления. [c.179]

В случаях образования определенного соединения в системе, оно, как химический индивидуум, будет обладать особой присущей ему электропроводностью, независимой от электропроводности составляющих его элементов при этом кривые электропроводности в системе будут связывать уже точку электропроводности данного соединения с электропроводностью компонентов, и форма кривых будет зависеть от того, образует ли данное соединение с компонентом твердые растворы или механические смеси. Пример кривых электропроводности для подобных случаев приведен на фиг. 74, а, б для сплавов — механических смесей соединения с [c.95]

Основоположником учения о связи диаграмм состояния со свойствами сплавов является акад. Н. С. Курнаков. На рнс. 3.7 схе.ма-тически показана зависимость свойств сплавов от типа диаграммы состояния, откуда можно вывести следующее при образовании твердых растворов свойства изменяются по плавным кривым (рис. 3.7, а) при образовании механической смеси свойства изменяются прямолинейно (рис. 3.7, б) при образовании химического соединения свойства изменяются резко — скачком (рис. 3.7, в). [c.26]

Механическая смесь — это сплав, состоящий из двух или нескольких компонентов, которые не взаимодействуют между собой. Каждый из компонентов присутствует в сплаве в виде зерен. При образовании механической смеси новые кристаллические решетки не образуются, как это происходит в химических соединениях и твердых растворах. В механической смеси каждая из составных частей сохраняет свои специфические свойства. Примером механической смеси может служить сплав свинца с сурьмой. [c.15]

В сплавах возможно образование следующих фаз 1) жидких растворов 2) твердых чистых металлов 3) твердых растворов 4) химических соединений. В зависимости от количества фаз сплавы могут быть одно-, двух- и многофазными. [c.107]

Промежуточные фазы- многокомпонентные кристаллические фазы, при образовании которых возникает кристаллическая решетка, отличающаяся от кристаллических решеток исходных компонентов. Такие фазы имеют место при образовании химических соединений, например, интерметаллических (интерметаллидов) - соединений разных металлов. Большое число химических соединений, образующихся в металлических сплавах, не подчиняется законам валентности и не имеет постоянного стехиометрическоГо состава. Они образуют различного рода промежуточные фазы. На основе химического соединения могут возникать твердые растворы, обусловленные дефектами структуры. Появление стабильных промежуточных соединений приводит к сужению области первичных твердых растворов. Вероятность образования таких соединений в сплавах будет тем больше, чем более электроотрицательным является один из элементов и электроположительным - другой. [c.63]

Тройные системы сплавов можно классифицировать по тем же признакам, что и двойные — по растворимости компонентов в твердом и жидком состояниях, по склонности к образованию химических соединений и т. д. Кроме того, диаграммы состояния тройных сплавов можно классифицировать и по различным дополнительным признакам. [c.79]

Образование химического соединения в сплаве обычно дает скачок в изменении свойств твердость очень резко повышается, хрупкость такл<е, а электропроводность падает. Даже мягкие металлы — алюминий и медь — образуют твердое и хрупкое соединение СиА1,. Еще больше повышается твердость после образования карбидов — соединений металлов с углеродом, поэтому последними пользуются при обработке металлов резанием и т. д. Однако в сплавах, особенно при высоких температурах, химические соединения могут растворять оба компонента, и тогда резкое изменение свойств при образовании химического соединения лимитируется. [c.69]

Вместе с тем сравнительные исследования режущих свойств модифицированных твердосплавных инструментов выявили высокие потенциальные возможности комплексной обработки на основе износостойких покрытий с использованием пучков заряженных частиц. Имплантация ионами химически активных элементов приводит к существенному повышению износостойкости инструментальных твердых сплавов, что связано с формированием твердых, термоустойчивых химических соединений в поверхностных слоях покрытий. Другие эффекты модификации связаны со снижением пористости покрытий, а также с устранением отрицательного влияния на прочностные характеристики капельной фазы, что подтверждается улучшением режущих свойств твердых сплавов с покрытием после модификации ионным пучком состава Al -N , имеющей целью образование фаз по типу TiAl3. Весьма перспективна комплексная обработка с использованием в качестве износостойкого покрытия нитрида гафния. Однако превышение дозы свыше [c.230]

Платина — медь. В системе Р1 — Си образуется непрерывный ряд тверды.1 растворов (фиг. 24). При охлаждении наблюдается упорядочение твердых растворов с образованием химических соединений Pt u (24,55% весовых Си) к Pt us (61,94% весовых Си). Механические свойства отожженных сплавов платины с медью указаны ниже. [c.414]

Сплавы на никелевой основе. Эти сплавы содержат не менее 50% Ni и 10—20% Сг. Наличие титана и -алюминия в количествах, превышающих их предельную растворимость в никелевом твердом растворе, приводит к образованию химических соединений типов Nij (Ti, А1) или NigAl. [c.160]

В книге изложены основы термодинамики и связи между различными термодинамическ .ми величинами. Описаны приложения классической и статистической термодинамики к изучению двух- и трехкомпонентных металлических растворов. Дан анализ диаграмм состояния сплавов, изложены экспериментальные методы определения теплот растворения, образования химических соединений и реакций в жидких и твердых металлических сплавах, методы измерения активностей компонентов и свободных энергий твердых и жидких сплавов. [c.4]

В некоторых случаях линейная связь между Q и Е распространяется на твердые растворы. Например, сильное понижение энергии активации самодиффузии железа при введении в раствор углерода объясняется ослаблением сил межатомной связи (Грузин). В некоторых случаях, в частности в реальных растворах, при сильном отклонении их от идеальности энергия взаимодействия может существенно влиять на энергию активации. Так, в сплавах Fe — Мо энергия активации самодиффузии железа резко возрастает для состава, отвечающего образованию химического соединения (Шиняев). [c.98]

Механическая смесь (рис. 1.7, й) образуется, когда компоненты сплава не способны к взаимному растворению в твердом состоянии и не вступают в химическую реакцию с образованием химического соединения. При этом образуется двухфазная структура сплава, представленная чередующимися зернами чистых компонентов AviB. [c.15]

Жидкие металлы изменяют прочность стали при длительном действии статических напряжений сначала благодаря адсорбционному влиянию, а потом или в связи с растворением стали в жидком металле, или внедрением жидкого металла в сталь с образованием нового сплава с иными механическими свойствами. Это происходит путем химического соединения или образования твердого раствора. Процессы растворения или внедрения обычно происходят избирательно, как с отдельными компонентами основного металла, так и с межзерненным веществом, что приводит к усилению структурной неоднородности, к образованию концентраторов напряжения и к ослаблению межзер-ненных связей. Характерной особенностью влияния на прочность металла его растворения либо образования новых химических соединений и твердых растворов является развитие этого влияния со временем, тогда как адсорбционное влияние достигает максимума за относительно малый промежуток времени [53]. [c.51]

Медные припои, предназначенные для пайки узлов электровакуумных приборов, должны быть легированы элементами-депрессантами и элементами-упрочнителями, с малым давлением паров. Их интервал кристаллизации должен быть достаточно узким, чтобы предотвратить возникновение усадочной пористости и обеспечить вакуумную плотность швов. Припои должны хорошо смачивать паяемый металл и растекаться по нему в вакууме или в защитной среде. Среди компонентов медных сплавов, пригодных для таких припоев, — германий, кобальт, олово. Обычно высокая пластичность медных припоев сохраняется при содержании этих компонентов в пределах их растворимости в припое. Упрочнение припоев достигается легированием твердого раствора, а также образованием структуры с высокодисперснымп включениями твердых химических соединений в пластичной матрице сплава. [c.132]

В настоящее время серийно применяется довольно большое число титановых сплавов. Большой диапа.зон их структур и свойств обусловлен, в частности, полиморфизмом титана, хорошей растворимостью многих элементов (по крайпеп мере в одной из фаз), а также образованием химических соединений, обладающих переменной растворимостью в титане. В соответствии с приведенными выше диаграммами состояния все легирующие элементы по влиянию на полиморфизм титана можно разбить на три группы. Первая группа представлена а-стабилизаторами — элементами, повышающими стабильность а-фазы из металлов к числу а-стабилизаторов относится алюминий. Ко второй группе принадлежат -стабилизаторы — элементы, повышающие стабильность р-фазы эти элементы в свою очередь можно разбить на две подгруппы. В сплавах титана с элементами первой подгруппы при достаточно низкой тедшературе происходит эвтектоидный распад р-фазы к числу таких элементов относятся хром, марганец, железо, медь, никель, бериллий, вольфрам, кобальт. В сплавах титана с элементами второй подгруппы при достаточно высокой их концентрации Р-твердый растнор сохраняется до комнатной температуры, не претерпевая эвтектоидного распада. Такие элементы иногда называют изоморфными р-стабилизаторами. К ним пр1шадле-жат ванадий, молибден, ниобий, тантал. Третья группа прелстаклена нейтральными упрочнителями, т. е. легирующими элементами, мало [c.402]

При построении кривых превращения в твердом состоянии вблизи состава АиСиз использованы данные [45. 180, 194. 196]. Температура перитектоидной реакции образования соединения АизСи принята 240 [81, 82, 77]. а эвтектоидной реакции распада а-твердого раствора с 64 ат,% Си — 284° [46], Сплавы золота с медью, помимо метода прямого сплавления, описанного в ряде работ [1, 2. 20, 22. 23. 52. 66, 46, 84 и др,], могут быть успешно приготовлены также электролитическим методом [85—87, 203—204], В сплавах, полученных электролитическим методом, были обнаружены три фазы твердые растворы на основе золота и на основе меди и следы химического соединения. Перевод этих сплавов в термодинамически устойчивое состояние может быть достигнут путем старения [85, 204]. [c.85]

Диаграмма состояния. В первых иследованиях системы 1п — d, выполненных методами термического [1, 2], микроструктурного [2] и рентгеновского [2, 3] анализов, а также измерением электросопротивления сплавов [2], было найдено, что индий и кадмий обладают неограниченной смешиваемостью в жидком состоянии, а при затвердевании образуют эвтектическую систему двух ограниченных твердых растворов. Согласно [1] эвтектика в системе 1п — d расположена при 25,4 ат.% (25%) d и 122,5°, а по данным [2] — при 26 ат.% (25,6%) d и 123,1°. Однако, как показали последующие исследования, выполненные методами термического, микроструктурного, дилатометрического и рентгеновского анализов [4, 5], а также путем измерения электросопротивления [5, 6], в системе 1п — d имеют место также перитектические реакции, отвечающие образованию химического соединения Iп dз (74,61% d) и твердого раствора кадмия в индии с тетрагональной структурой (ат). Первая из этих реакций идет при 196°, а вторая —при 148°. При 126° соединение In dз распадается по эвтектоидной реакции на два твердых раствора ак — раствор кадмия в индии с кубической структурой и ( d)—раствор индия в кадмии с содержанием 1,4 [4] или 1% 1п [6]. Фаза ан стабильна выше 20° при содержании более 3,7—6 ат.% С (в зависимости от температуры) и эвтектоидно распадается при 20° на фазы aт+( d). В сплавах, закаленных от 120°, т-фаза стабильна при содержании 6 [4, 5] и 6,5 ат.% d [7]. [c.321]

Согласно [6] данные по изменению электросопротивления сплавов в зависимости от состава и температуры указывают на образование в системе 1п — d в твердом состоянии двух химических соединений In dз и с содержанием 15 ат.% d. Условия образования второго соединения в работе [6] не указаны и существование такого соединения нуждается в подтверждении другими методами физико-химического анализа. [c.321]

Рис. 115. Основные типы диаграмм состояния и кривые охлаждения двойных сплавов, имеющих превращения в твердом состоянии. Аллотропические превращения (/) а — при отсутствии растворимости н при наличии химического соединения б, в — в сплавах — твердых растворах. Изменение растворимости в сплавах с эвтектикой (//) а — уменьшение растворимости при понижении температуры б — уменьшение и уве-пичение растворимости в сплавах с перитектическим превраш,ением. Распад твердого раствора (///) а — в сплавах с ПОЛНОЙ растворимостью б — в сплавах с ограниченной растворимостью в — в сплавах с образованием химических соединений или упорядоченных фаз

Если в сплавах образуется химическое соединение (см. фиг 66). то, как неоднократно подчеркивалось, оно является самостоягель ной фазой, свойства которой, как правило, резко отличаются от свойств элементов, входящих в него. Поэтому в изменениях свойств в зависимости от состава у точек, соответствующих химическим соединениям, будет иметь место скачок. При образовании химического соединения диаграммы состояний получаются как бы составленными из простых систем, в которые фазой входит химическое соединение. В пределах каждой простой системы свойства будут изменяться так, как это указывалось выше, ибо эти простые системы и могут представлять собой или твердые растворы, или механические смеси. [c.79]

Существуют две теории, объясняющие природу первичных образований, возникающих на поверхности металла при химико-термической обработке. По первой теории — теории чистой диффузии первичным считается процесс постепенного насыщения металла с образованием твердого раствора лишь при достижении предельной конценгграции твердого раствора протекает второй процесс — образование химического соединения. Согласно второй теории (теория реактивной диффузии), первичным процессом является реакция образования на поверхности тончайшего слоя химического соединения, а вторичным — растворение химического соединения и диффузия насыщающего элемента в металл с образованием твердого раствора. Общепринята первая теория, которая для ряда процессов подтверждена экспериментально и согласуется с основными законами образования фаз в металлических сплавах. [c.599]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...