Цирконий — углерод

Влияние термической обработки на структуру и свойства лит ых сплавов. Исследования процессов распада твердых растворов сплавов ниобий — цирконий (гафний) — углерод с 1—2 мол. % карбидной фазы, попадающих в тройную область на диаграмме состояния, а также подобных систем, дополнительно легированных вольфрамом и молибденом [19, 51, 58—62], показали, что в этих сплавах окончательная структура после термической обработки определяется реакцией выделения двойной системы ниобий — углерод. В разбавленных двойных сплавах ниобий — углерод главным образом обнаруживаются два карбида Nb- , имеющий две модификации а и р с параметрами а = 3,128 А, с = 4,974 А, различающиеся по характеру распределения углерода в ГПУ кристаллической решетке, и ГЦК-Nb . [c.188]

Для оценки влияния гидростатического давления на пластичность сплавов с 3—7 мол. % Zr были проведены испытания на разрыв под давлением. Испытания проводили на сплавах, содержащих цирконий и углерод в количествах, соответствующих 5 и 7 [c.197]

Как было показано, литая структура сплавов с содержанием циркония и углерода 3 ат. % и более характеризуется наличием избыточной фазы, неблагоприятной с точки зрения пластичности. Большое количество фазы, а главное, ее морфология в значительной степени и определяют повышенную хрупкость, в результате деформация этих сплавов обычными методами затруднена. Деформация под давлением в значительной степени изменяет форму и распределение карбидной фазы (рис. 71). Относительно небольшая деформация — (на 25%) — приводит к дроблению и некоторому сжатию эвтектических скоплений, к дроблению крупных карбидов [85]. Дальнейшее повышение степени деформации приводит к еще большему дроблению карбидной фазы и к повышению однородности структуры, что, несомненно, пластифицирует металл. [c.200]

Рассмотрим результаты проведенных нами исследований сплавов, содержащих от 3 до 10 мол.% фазы Zr . Из рис. 74 видно, что с увеличением содержания циркония и углерода в сплавах вплоть [c.209]

Рис. 74. Влияние содержания циркония и углерода на твердость и кратковременные механические свойства сплавов Nb—Мт—Zr—С ( , 3—8) и Nb—Zr—С (2) при температуре испытания 20° С (/—3, 5, 8) и 1200°С—4, 5, 7

В Англии был запатентован прямоточный способ [34] диффузионного насыщения железа, никеля, кобальта, титана, циркония, молибдена, вольфрама, ниобия и тантала хромом, алюминием, марганцем, молибденом, вольфрамом, титаном, медью, цирконием, никелем, углеродом, азотом, серой, цинком и кадмием в смеси бромидов насыщающих металлов с водородом и аргоном при нагреве детали токами высокой частоты. Бромиды металлов получали в результате продувки водорода, насыщенного парами брома, через нагретый порошок диффундирующего элемента. Процесс хромирования железа при 1373—1473 К этим способом по сравнению с обычными методами ускорялся в 10 раз [34 ]. [c.169]

Пусть требуется осуществить термодинамический анализ реакций взаимодействия окиси циркония с углеродом и окисью углерода [c.323]

Следовательно, при восстановлении циркония окисью углерода изобарная и изохорная энтальпия равны, а при восстановлении твердым углеродом [c.326]

Карбидный способ. Циркон восстанавливают углеродом в электропечи. Шихту рассчитывают, исходя из реакции [c.110]

Как следует из табл. П1.11, чем меньше химическое сродство металла данного окисла к кислороду (менее отрицателен изобарно-изотермный потенциал образования данного окисла AZ при температуре жидкого шлака, контактирующего с каплей), тем интенсивнее окисляется углерод и менее интенсивно — кремний и марганец. Только более высоким сродством к кислороду (более отрицательным А2°), несмотря на более высокую температуру плавления ( = 2700° С [56]), можно объяснить меньшую способность оксида циркония окислять углерод по сравнению с оксидом хрома. Окислы железа и никеля с температурой плавления ниже 2000° С менее интенсивно, чем окислы хрома, окисляют углерод и весьма интенсивно окисляют марганец и, особенно, кремний (рис. П1.39 и П1.34). [c.264]

Добавки тантала улучшают горячую прочность и сопротивление окислению. Вольфрам и молибден упрочняют твердый раствор. Наиболее прочные ниобиевые сплавы содержат цирконий и углерод, а также вольфрам и молибден. Следует отметить, что за улучшение прочности приходится расплачиваться увеличением трудностей в изготовлении и уменьшением пластичности при низких температурах. [c.163]

Ниобий и тантал обычно легируют в больших количествах молибденом, титаном, вольфрамом и другими преимущественно тугоплавкими металлами. Молибден легируют вольфрамом и в небольших количествах титаном и цирконием, которые являются более сильными карбидообразователями, чем молибден (вольфрам), и образуют вторичную карбидную фазу с малым количеством вводимого углерода (сотые доли процента). Эта фаза при выделении сильно упрочняет сплав. [c.529]

В обозначении марки первые две цифры указывают среднее содержание углерода в сотых долях процента. Буквы за цифрами обозначают С — кремний, Г — марганец, Н — никель, М — молибден, П — фосфор, X — хром, К — кобальт, Т — титан, Ю — алюминий, Д — медь, В — вольфрам, Ф — ванадий, Р — бор, А — азот, Н — ниобий, Ц — цирконий. [c.13]

Высокая стойкость циркония в деаэрированной горячей воде и паре представляет особую ценность при использовании в ядер-ной энергетике. Металл или его сплавы, как правило, заметно не разрушаются в течение длительного времени при температурах ниже 425 °С. Характерно, что скорость коррозии невелика в некоторый начальный период. Однако после определенной продолжительности контакта (от минут до нескольких лет — в зависимости от температуры) скорость коррозии резко возрастает. Как отмечают, это явление наблюдается на чистом и содержащем примеси цирконии после того, как потери металла достигают 3,5— 5,0 г/м . Аналогичное повторное ускорение окисления может происходить при еще больших потерях металла [55]. Если цирконий содержит примеси азота (>0,005 %) или углерода (>0,04 % то эти процессы протекают при более низких температурах [56 Негативное влияние азота ослабляют, легируя металл 1,5—2,5 % олова и уменьшая содержание железа, никеля и хрома. Такие сплавы называют циркалоями (см. выше). [c.380]

Для повышения температуры полиморфного превращения а-ти-тана вводят алюминий, кислород, азот и углерод для понижения температуры полиморфного превращения уЗ-титана добавляют цирконий, ниобий, ванадий, молибден, марганец, железо, хром, кобальт и др. [c.298]

Изменение химического состава поверхности деформируемого тела в целом может привести к существенному изменению сопротивления деформации. Особенно это ярко выражено у циркония, ниобия, ванадия, тантала, на структуру и свойства которых оказывают влияние примеси внедрения углерод, азот и др. Твердость и предел прочности ниобия, например, возрастают после прокатки при 1200 °С с обжатием 50% на 25% при деформации на воздухе по сравнению с деформацией в вакууме 6,67-10 МПа. При этом пластичность уменьшается примерно в шесть раз. [c.480]

Титан, цирконий и гафний при комнатной температуре в атмосфере воздуха устойчивы окисление начинается при 200— 300 С. При более высокой температуре они реагируют с азотом, водородом, углеродом. [c.84]

Относительное сужение отожженных прутков реакторного циркония, содержащего примеси (ч. на 1 млн.) кислорода 1050, углерода 149, железа 260, гафния 84, кремния 49, алюминия 28, азота 36, увеличивалось с повышением температуры от 37 % при —196°С до 99 % при -(-727 С (рис. 34) [1]. [c.88]

Электронно-лучевая зонная плавка позволяет существенно очистить цирконий от примесей. За три прохода при давлении ЫО Па удается понизить содержание водорода до 0.0007 %, кислорода до 0,004 %, азота до 0,003 %, а микротвердость с 1580 до 1140 МПа содержание углерода не уменьшается и составляет 0,15% [Ч- Полученный цирконий отличается высокой пластичностью и малой прочностью (с1в=108 МПа, Оо,2=29 МПа). [c.89]

Железо очень высокой чистоты (полученное многократным электронно-лучевым бестигельным плавлением и последующим циклическим рафинированием в чистом водороде, выделенном из гидрида циркония при связывании примесей углерода, азота, кислорода и серы металлическим цирконием) при содержании углерода и азота менее 10 % и сумме примесей кислорода, азота, углерода, серы и фосфора, [c.150]

Примесь кислорода в металле почти не сказывается на стойкости циркония в воде, примесь азота и углерода сказывается значительно (фиг. 22 и 23). [c.473]

Выигрыш в ирокаливаемости в результате повышения легированности твердого раствора полностью компенсирует потери в про-каливаемости от зародышевого действия тугоплавких карбидов циркония, а также обусловливает значительное ее повышеггие. Очевидно, чем больше в стали тугоплавких карбидов (а это возможно только с увеличением содержания либо циркония, либо углерода, либо обоих элементов одновременно), тем в большей степени проявляется их зародышевое действие, тем меньший общий выигрыш в ирокаливаемости. Этим, вероятно, и объясняются [c.55]

Исследование процессов распада твердых растворов сплавов ниобий — цирконий (гафний) — углерод с содержанием фазы от 3 до 10 мол. %, показало, что основным различием с аналогичными сплавами, содержащими 1—2 мол. % фазы, является то, что распад идет с образованием сложнолегированного монокарбида (Nb, Meiv) С,, минуя стадию образования карбидов ниобия. На рис. 67 представлено изменение твердости литых сплавов ниобий — молибден — цирконий — углерод, содержащих 7 и 10 мол. % Zr и сплава ниобий — цирконий — углерод с 10 мол. % Zr после отжига в интервале температур 700—2300° С с выдержкой 1 ч. Различаются три температурных интервала различного хода кривой твердости. Сопоставление этих данных с результатами микроструктурных исследований (рис. 68) и результатами фазового анализа показывает, что при отжиге происходит распад неравновесного твердого раствора, за- [c.191]

Рассматривая структуру и факторы, ее определяющие, в сплавах ниобий — цирконий(гафний) — углерод, необходимо учитывать присутствие в сплаве таких примесей, как азот и кислород. Особое значение кислородная примесь приобретает в сплавах с 1—2 мол. % фазы (1—2 мае. % циркония или гафния и до 0,13—0,2мае. [c.195]

Итак, получение больших обжатий, повышение содержа11ия в сплавах циркония й углерода, а также дополнительное легирование сплавов молибденом требует проведения ряда мероприятий, облегчающих процесс деформации. Несомненно, многопереходность является одним из основных условий. [c.200]

Исследования, проведенные нами, показали, что отжиг при температурах от 500 до 2000 °С с выдержкой 1 ч холоднодеформированных сплавов систем ниобий—цирконий (гафний) — углерод и ниобий — молибден — цирконий—углерод приводит к определенной последовательности этих процессов, что в некоторой степени отражено в хоДе изменения твердости сплавов в зависимости от температуры отжига -(см. рис. 67). Наблюдаются три температурных интервала. Первый интервал соответствует процессам возврата, протекающим в сплавах, на что указывают рентгенографические исследования уменьшение физического уширения линий на рентгенограммах образцов, отожженных на эти температуры, расщепление дублетов на задних линиях рентгенограммы, Повышение твердости деформированных сплавов при отжиге на температуры 500— 700° С Связано с процессами деформационного старения 159]. Резкое уменьшениё твердости почти Для всех исследованных сплавов во втором температурном интервале характерно, как известно, для процесса рекристаллизации. [c.204]

Сплавы первой группы нашли довольно широкое распространение в настоящее время. Среди них тройные сплавы системы ниобий—цирконий (гафний)—углерод, в которых основой является практически нелегированный ниобий, а также сплавы со сложнолегированной основой. [c.206]

Системы молибден — титан (цирконий, гафний) — углерод [38]. В равновесии с а-твердым раствором на основе молибдена находятся карбиды МоаС и б-, у- или -твердые растворы на основе Ti , Zr или Hf . Тройные системы характеризуются наличием квазибинар-ных разрезов Мо—Ti , Мо—Zr и Мо—Hf , представляющих собой диаграммы эвтектического типа с переменной растворимостью соответствующего карбида в молибдене (см. рис. 58). Температуры [c.285]

При взаимодействии на поверхности графита образуется пленка карбида циркония, диффузия углерода через которую снижает скорость взаимодействия [233]. Взаимодействие окиси алюминия с углеродом в этих условиях протекает через образование оксикарбидов состава АЦО4С и А ОС. При контакте в течение 2 ч графита с термопарными сплавами копель и алюмель в вакууме 5-10 мм рт.ст. взаимодействие не обнаруживается и при температуре 1100° С, в то время как с хромелем в этих же условиях наблюдается некоторое увеличение микротвердости на границе контакта. Повышение температуры выше 1100° С приводит к образованию эвтектики [203]. [c.90]

Рассмотрим реакцию (5). Из полученных ранее значений свободной энергии образования карбида циркония и значений давления пара циркония при 2600° К равновесное парциальное давление 2ггаз было найдено равным 8 10 атм. Парциальное давление С](газ) при той же температуре составляет 6,5 10 атм, т. е. оно почти в 100 раз больше равновесного парциального давления 2ггаз- Таким образом, карбид циркония, насыщенный углеродом, теряет преимущественно углерод. Из этого следует, что карбид должен давать сублимат постоянного состава. [c.103]

Во всем исследованном темлературном интервале логарифм константы непрямого восстановления остается отрицательной величиной, из чего вытекает термодинамическая невозможность протекания реакции восстановления окиси циркония окисью углерода при нормальном давлении и без присутствия в системе твердого углерода. [c.348]

Из молибденовых сплавов, находящих практическое применение, лучшими являются однофазные, содержащие в качестве легирующих добавок цирконий и титан. Эти сплавы при высокой жаропрочности сохраняют деформируемость. Гетерофазные термообрабатываемые сложнолегированные сплавы молибдена, легированные титаном, цирконием, ниобием, углеродом и другими элементами, обладают более высокой жаропрочностью, но они менее пластичны, а их изготовление связано с больщими трудностями. Заметно повыщается жаропрочность молибдена при добавке в него >20% У, но при этом повышается плотность сплава и ухудшается его деформируемость. [c.400]

Урановое или уран-плутониевое карбидное топливо по сравнению с окисным имеет существенно более высокую теплопроводность, более высокую плотность ядер деления и низкую замедляющую способность, однако химическая совместимость его с наиболее распространенными материалами оболочек, в частности, нержавеющими сталями и цирконием, гораздо хуже. Так, при температуре 1100° С сталь 0Х18Н9Т науглероживается, зона взаимодействия 100 мкм появляется всего через 6 суток, а с цирконием и карбидом циркония карбид урана образует непрерывный твердый раствор. Карбид урана взаимодействует при 1500 С с ванадием и образует жидкую фазу. Карбид урана хорошо совместим вплоть, до температур 1500—1600° С с карбидами тяжелых металлов (ниобия, молибдена, вольфрама, тантала), а также с пиролитическим углеродом и карбидом кремния. Карбидное топливо сравнительно хорошо удерживает продукты деления. Так, скорость утечки газообразных продуктов деления составляет менее 0,1% (скорость диффузии при температуре 1500°С). [c.10]

Коррозионная стойкость циркония значительно зависит от eio чистоты. Сотые доли процента углерода и азота снижают его коррозпоцную стойкость. Однако некоторые добавки нейтрализуют вредное влияние загрязнений (так, ниобий нейтрализует действие углерода, а олово — азота-). На.личие фаювого превращения позволяет воздействовать на сввйства циркониевых сп.циюв термической обработкой. Диаграммы состояния циркония со многими элементами построены, однако данных о термической обработке и совершающихся при этом структурных превращениях мало. [c.558]

Особым коррозионным свойством циркония является его стойкость в щелочах всех концентраций при температурах вплоть до температуры кипения. Он стоек также в расплаве гидроксида натрия. В этом отношении он отличается от тантала и, в меньшей степени, от титана, которые разрушаются под воздействием горячих щелочей. Цирконий стоек в соляной и азотной кислотах любой концентрации и в растворах серной кислоты с содержанием H2SO4 < 70 % вплоть до температур кипения этих сред. В НС1 и подобных средах оптимальной стойкостью обладает металл с низким содержанием углерода (<0,06 %). В кипящей 20 % НС1 после определенного времени выдержки наблюдается резкое возрастание скорости коррозии конечная скорость составляет обычно менее 0,11 мм/год [461. Цирконий не стоек в окислительных растворах хлоридов металлов (например, в растворах Fe lg наблюдается питтинг), а также в HF и кремнефтористоводородной кислоте. [c.379]

Поскольку рассеяние тепловых нейтронов вообще не зависит явно от атомного номера исследуемого вещества, то с помощью дифракции нейтронов легко выявляется различие атомов с близкими. Z (например, при исследовании упорядочения атомов Fe и Со в системе Fe — Со), что трудно сделать рентгенографически и электронографически. При использовании дифракции нейтронов возможно изучение изотопических (часто рассеивающие способности изотопов одного и того же элемента значительно различаются) и спиновых различий атомов, входящих в решетку, причем такие различия не замечают ни рентгеновские лучи, ни электроны. В то же время при дифракции нейтронов могут оказаться неразличимыми (имеющими приблизительно равную амплитуду рассеяния) совершенно разные атомы. Так как легкие вещества рассеивают нейтроны также эффективно, как и тяжелые, то с помощью нейтронографии успешно проводят изучение кристаллической структуры веществ, в состав которых входят одновременно атомы легких и тяжелых элементов (атомы водорода в гидриде циркония, углерода в аустените), а также структур из легких элементов (льда, гидрида натрия, дейтерита натрия, графита). Такие структуры нельзя исследовать с помощью рентгеновских лучей и затруднительно с помощью электронов нз-за незначительного рассеяния их легкими элементами. [c.37]

В марках нержавеющих высоколегированных сталей по ГОСТ 5632—72 химические элементы обозначаются следующими буквами А — азот, В — вольфрам, Д — медь, М — молибден, Р—бор, Т — титан, Ю — алюминий, X—хром, Б — ннобнй, Г — марганец, Е — селен, Н — никель, С — кремний, Ф — ванадий, К — кобальт, Ц — цирконий. Цифры, стоящие в наименовании марки после букв, указывают, так же как и в наименовании марок конструкционных сталей, процентное содержание легирующего элемента в целых едишщах. Содержание элемента, присутствующего в стали в малых количествах, цифрами не обозначается. Цифра перед буквенным обозначением указывает на среднее или при отсутствии нижнего предела на максимальное содержание углерода в стали в сотых долях процента. Наименование марки литейной стали заканчивается буквой Л. [c.49]

Связывание примесей легких элементов титаном и цирконием устраняет эффект закалки, а азотирование сплава ЦМ2А восстанавливает его [1]. Примесь углерода повышает температуру порога хрупкости молибдена, азот, а особенно кислород повышают ее более существенно (рис. 62). [c.126]

Наличие примесей, а следовательно, и способ получения сказываются на стойкости циркония против коррозии. Так, содержание углерода всего 0,077% очень заметно снижает стойкость против коррозии как в кислотах, так и в воде при высоких температурах и давлении (фиг. 20). Заметно сказывается и примесь азота. Добавка около 3,5% ниобия в некоторой степеии нейтрализует вредное действие углерода. Наиболее стоек цирконий, получаемый методом диссоциации йодида. [c.473]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...