Никель — кислород

Очистку никеля от кислорода и серы проводят при температуре расплава 1500—1600 °С с применением комплексного раскислителя, содержащего углерод, кремний, марганец и магний. Основным раскислителем является углерод, который загружают в печь вместе с шихтой в виде графитового боя или лигатуры Ni—С [содержание углерода 1,5—2% (мае. доля)]. Расход комплексного раскислителя составляет 0,18—0,22% от массы расплава (углерода 0,05—0,5%, кремния 0,07—0,15%, марганца 0,05—0,2%, магния 0,05—0,1%). Избыточное количество углерода придает никелю хрупкость. Для раскисления никеля используют также силикокальций, содержащий 23% Са силикокальций вводят в таком количестве, чтобы в никеле содержалось 0,05—0,1 % (мае. доля) Са. [c.307]

VI1-4). Активирующее действие хлористых солей на растворение никелевых анодов объясняется специфической адсорбцией хлор-ионов, в результате чего с поверхности никеля удаляются кислород, гидроксильные ионы и другие пассивирующие ее чужеродные частицы. Кроме того, растворимость хлористого никеля больше, чем сернокислого. [c.289]

С повышением температуры от 1000 до 1600°К нормальное сродство всех этих металлов к кислороду убывает, причем почти в равной мере. Однако даже при предельной температуре нагрева пакетов под прокатку сродство как хрома, так и железа и никеля к кислороду еще достаточно велико. [c.394]

Наиболее распространенный теперь способ переработки окисленных никелевых руд — плавка на штейн — основан на различии сродства железа и никеля к кислороду и сере (рис. 54). [c.148]

Никель с кислородом образуют лишь одно устойчивое химическое соединение NiO, отвечающее валентности 2. [c.271]

Стандартное сродство ДС° никеля к кислороду меньше, чем у железа и может быть выражено следующими уравнениями [c.272]

Упругость диссоциации над раствором NiO в жидком Ni и химическое сродство никеля к кислороду в этих условиях рассчитываются так же, как и для железа. [c.272]

Растворимость кислорода в жидком никеле была определена в работах [3, 4] полученные цифры хорошо согласуются с данными на рис. 82. Помимо NiO, никель с кислородом образует несколько высших окислов [2, 51. [c.511]

Кроме указанных в табл, 21 примесей, в никеле содержатся кислород, водород, окись углерода н другие газы, которые отрицательно влияют на обрабатываемость металла прн их избытке снижается пластичность и увеличивается твердость металла. Весьма вредной примесью является углерод при содержании его свыше 0,2%. Углерод снижает прочность и пластичность никеля, затрудняет его обработку, [c.110]

Углеродистая сталь промышленного производства — сложный по химическому составу сплав. Кроме основы — железа (содержание которого может колебаться в пределах 97,0— 99,5%), в ней имеется много элементов, наличие которых обусловлено технологическими особенностями производства (марганец, кремний), либо невозможность полного удаления их из металла (сера, фосфор, кислород, азот, водород), а также случайными примесями (хром, никель, медь и др.). [c.180]

На свойства железоуглеродистых сплавов влияет наличие в них постоянных примесей (вредных — серы, фосфора, кислорода, азота, водорода полезных — кремния, марганца и др.). Эти примеси могут попадать в сплав из природных соединений (руд), например, сера и фосфор из металлического лома — хром, никель и др. в процессе раскисления — кремний и марганец. [c.14]

Рост тонких окисных пленок на металлах при низких температурах (на меди в кислороде при температуре до 100° С, на тантале при температуре до 150° С, на алюминии, железе, никеле и [c.47]

Параболический закон роста окисной пленки, установленный впервые Тамманом на примере взаимодействия серебра с парами йода, наблюдали в опытах по окислению на воздухе и в кислороде меди и никеля (при t > 500° С), железа (при t > 700° С) и большого числа других металлов и сплавов при определенных температурах, В табл. 6 приведены параметры диффузии элементов в окислах. [c.59]

Так как скорость диффузии катионов никеля пропорциональна числу дефектов, скорость окисления никеля тоже должна быть пропорциональна корню шестой степени из величины давления кислорода, что подтверждается опытными данными (рис. 91). [c.131]

Обычными примесями в техническом никеле являются кобальт, железо, кремний, медь. Эти примеси не оказывают вредного влияния, так как образуют с никелем твердые растворы. При содержании углерода свыше 0,4% но границам зерен выделяется графит, что вызывает снижение прочности металла. Сера является вредной примесью, образующей с никелем сульфид N 382, который дает с никелем эвтектику с температурой плавления 625°С. Кислород, присутствующий в металле в виде NiO, при малом его содержании не сказывается на свойствах металла. [c.256]

Малые добавки- в низколегированных сталях не оказывают заметного влияния на скорость общей коррозии в воде и почве, однако состав стали играет большую роль в работе гальванических пар, определяющих коррозионную стойкость при гальванических контактах. Например, в большинстве природных сред стали с малым содержанием никеля и хрома являются катодами по отношению к углеродистой стали вследствие повышения анодной поляризации. Причина этого объяснена на рис. 6.15. И углеродистая, и низколегированная сталь, взятые в отдельности, корродируют с приблизительно одинаковой скоростью / ор, ограниченной скоростью восстановления кислорода. При контакте изначально различные потенциалы обеих сталей приобретают одно и то же значение гальв- [c.127]

В атмосфере серы по тем же причинам, что и в случае кислорода, легирование никеля хромом (до 2 %) ускоряет реакцию при [c.197]

Другим примером может служить поведение никеля, погруженного в расплав буры на глубину 3 мм при температуре 780 °С и давлении Oj 0,1 МПа (рис. 10.6). В этих условиях скорость окисления низка вследствие ограниченного поступления кислорода из газовой фазы. При контакте никеля с платиновой или серебряной сеткой, выступающей над поверхностью расплава, коррозия никеля сильно ускоряется (в 35—175 раз при продолжительности опыта 14). При этом никель корродирует быстрее, чем в атмосфере чистого кислорода при той же температуре, так как здесь не образуется защитная окалина NiO. Вместо этого ионы Ni + растворяются в буре, а платина работает как кислородный электрод. В этой ситуации разность потенциалов между Pt и Ni составляет 0,7 В. Добавление в расплав буры 1 % FeO еще более ускоряет процесс окисления (возможно, ионы Fe + у поверхности электролита окисляются кислородом до Ре +, а ионы Ре + снова восстанавливаются либо на катоде, либо в процессе работы локальных элементов на никелевом аноде). [c.199]

Графики этих зависимостей приведены на рис. 9.16. Малая активность марганца как раскислителя создает большие остаточные концентрации марганца в металле, но они не влияют на механические свойства стали (до 1 %). При высоких температурах и достаточно малых концентрациях Мп остаточная концентрация кислорода превышает предел концентрации насыщенного раствора Li (см. с. 329 ), которая показана на рис. 9.16 штриховой линией. Несмотря на малую раскислительную активность, марганец широко применяется в сварочной металлургии, так как кроме кислорода он извлекает из жидкого металла серу, переводя ее в MnS, плавящийся при 1883 К, поэтому при кристаллизации металла шва влияние легкоплавкой сульфидной эвтектики понижается и повышается сопротивление металла образованию горячих трещин. Обобщенная диаграмма плавкости Me — S для железа, кобальта и никеля приведена на рис. 9.17, указаны температуры плавления сульфидных эвтектик, лежащих ниже температур кристаллизации стали, никеля и кобальта. [c.328]

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]

Установлено, что при увеличении содержания углерода прочность и твердость железа увеличиваются, то есть несмотря на то, что в стали содержится большое количество металлических и неметаллических элементов марганец, кремний, фосфор, сера, хром, никель, медь, азот, кислород или водород, решающую роль в превращении железа в сталь играет именно углерод [37]. Например, для стали У7А (содержание углерода 0,63- 0,73 %) предел прочности при растяжении 650 МПа, относительное удлинение 18 %, в отожженном состоянии НВ 180 [15]. [c.66]

Система никель — кислород. Никель с кислородом дает два соединения Ni203 и NiO Ni20a малоустойчив, сильный окислитель и используется для получения электрической энергии в щелочных аккумуляторах. В условиях сварки он не может существовать. [c.323]

В зарубежной практике получили широкое применение так называемые деполяризованные или денассивировакные аноды [29]. Они содержат 0,05—0,2% кислорода, что соответствует 0,23—0,9% окиси никеля. Содержание кислорода в никеле не должно превышать 0,24% во избежание неравномерного растворения его на аноде. Такие аноды изготавливают из механически обработанного вальцоваиного никеля. Чтобы обеспечить равномерное растворение, в никелевые аноды вводят также углерод. Эти аноды содержат от 0,1 до 0,3% углерода и изготавливаются путем литья или вальцовки. Углерод образует тонкий нерастворимый слой на поверхности анода, который удерживает от выпадания слабо связанные частицы металла до полного их растворения. Это свойство углеродсодержащих никелевых анодов улучшается после добавления к [c.289]

Растворение никелевых анодов сопровождается значительной поляризацией, вследствие чего на никеле выделяется кислород, который взаимодействует с его поверхностью, образуя на ней окисные и гидроокисные соединения никеля, и растворение аподоп резко замедляется или прекращается совершенно. Внешним признаком пассивности анодов является сильное потемнение их поверхности. Во время работы на анодах наблюдается сильное выделение кислорода, а иногда и хлора. [c.84]

В отдельных случаях при повышенном содержании вредных примесей и неблагоприятной форме шва зональная ликвация этих примесей может быть настолько сильной, что к моменту возникновения растягивающих напряжений в отдельных местах между стыками кристаллитов сохраняются жидкие или полузатвердевшие эвтектические прослойки (легкоплавкие химические соединения железа и никеля с серой, никеля с кислородом и другими примесями). Эти прослойки увеличивают вероятность образования горячих трещин в шве. [c.76]

Растворяться в железе в значительных количествах может большинство легируюшн.х элементов, кроме углерода, азота, кислорода и бора и металлоидов, удаленных в периодической системе от железа. Элементы, расположенные в периодической системе левее железа, распределяются между железом (основой) и карбидами элементы, расположенные правее железа (кобальт, никель, медь и другие), образуют только растворы с железом и не входят в карбиды. [c.349]

При окислении сплавов более термодинамически устойчивого металла Mt с менее устойчивым металлом Me часто наблюдается образование подокалины — слоя, обогащенного металлом Mt и содержащего растворенный кислород и частицы окисла металла Me (рис. 69). Это явление, получившее название внутреннего окисления, наблюдалось у меди при легировании ее Si, Bj, As, Мп, Ni, Sn, Ti, Zn, у серебра — при легировании его многими другими металлами, у никеля — при легировании его А1, Сг или Fe. [c.103]

Влияние состава газовой среды на скорость коррозии металлов велико, специфично для разных металлов и изменяется с температурой, как это видно, например, из данных рис. 86. Никель, относительно устойчивый в средеОа, Н20,С02,очень сильно корродирует в атмосфере SO . Медь наиболее быстро корродирует в атмосфере кислорода, но устойчива в атмосфере SOj-Хром же обладает высокой жаростойкостью во всех четырех атмосферах. [c.128]

Таким образом, VjOb, участвуя в процессе окисления металлов, на образование их окислов почти не расходуется. Взаимодействуя с различными окислами железа, никеля и хрома, V2O5 разрушает защитную пленку, образуя в ней поры, по которым относительно легко проникают кислород газовой фазы и жидкая VjOg, окисляющие металл. [c.129]

Если поверхностное соединение металла является полупроводником р-типа с недостатком металла, например ujO, NiO, FeO, СоО и др., то при окислении таких металлов должна, по Вагнеру, наблюдаться определенная зависимость от величины давления кислорода (см. рис. 90). В идеальном случае к реакции окисления приложим закон действующих масс. В случае окисления никеля по реакции (54) [c.131]

Прочность и пластичность сложнолегированных сплавов (склонных к внутреннему окислению) под действием натрия, содержащего кислород, снижаются, в то время как эти свойства у относительно чистых материалов — никеля и железа-арм-ко — практически не изменяются. Для объяснения четвертого эффекта — усиления термического переноса массы загрязнениями щелочных -металлов кислородом — выдвинуты две гипотезы [c.146]

Потенциал мржд —0,414 в и 0 Металлы термодинамически неустойчивые (неблагородные) Могут корродировать в нейтральных средах при наличии кислорода. В кислых средах. могу т корродировать и в отсутствии кислорода Кадмий, индий, таллий, ко- бальт, никель, молибден, олово, свинец, [c.40]

Третье условие не удовлетворяется при резке алюминия, магния и их сплавов, а также сталей с большим содержанием хрома и никеля. При нагревании этих сплавов в процессе резки на их поверхности образуется пленка тугоплавкого окисла, препятствующая поступлению кислорода к неокисленному металлу. [c.103]

Коррозионные потенциалы амальгам в растворах солей соответствующих металлов почти достигают значений обратимого потенциала легирующего компонента благодаря очень низкой скорости коррозии и отсутствию заметной анодной поляризации. Например, коррозионный потенциал амальгамы кадмия в растворе dS04 ближе к термодинамическому для реакции d - -f 2ё, чем для чистого кадмия в этом же растворе. Стационарная скорость коррозии чистого кадмия значительно выше, чем его амальгамы, что ведет к еще большим отклонениям измеряемого коррозионного потенциала от соответствующего термодинамического значения. Вообще говоря, стационарный потенциал любого металла, более активного, чем водород (например, железа, никеля, цинка, кадмия) в водных растворах, содержащих собственные ионы, отклоняется от истинного термодинамического значения на величину, зависящую от преобладающей скорости коррозии, которая сопровождается разрядом Н+ [17]. Измеренные значения положительнее истинных. Это справедливо также и для менее активных металлов (например медь, ртуть), которые корродируют в присутствии растворенного кислорода. [c.64]

Структура пассивной пленки на сплавах, как и пассивной пленки вообще, была описана и теорией оксидной пленки и адсорбционной теорией. В соответствии с оксидно-пленочной теорией, защитные оксидные пленки формируются на сплавах с содержанием легирующего компонента выше критического, а незащитные — на сплавах ниже критического состава. В случае преимущественного окисления пассивной составляющей сплава, например хрома, защитные оксиды (такие как СГ2О3) формируются, только если содержание хрома в сплаве превышает определенный уровень. Эта точка зрения не позволяет делать никаких количественных прогнозов, а тот факт, что пассивная пленка на нержавеющих сталях может быть катодно восстановлена и не соответствовать стехиометрическому составу, остается необъясненным. Согласно адсорбционной теории, в водной среде кислород хемо-сорбируется на Сг—Fe-сплавах выше критического состава, обеспечивая пассивность, но на сплавах ниже критического состава он реагирует с образованием непассивирующей оксидной пленки. Насколько данный сплав благоприятствует образованию хемо-сорбционной пленки или пленки продуктов реакции, зависит от электронной конфигурации поверхности сплава, особенно от взаимодействия d-электронов. Так называемая теория электронной конфигурации ставит в связь критические составы с благоприятной конфигурацией d-электронов, обеспечивающей хемосорбцию и пассивность. Теория объясняет природу взаимодействия электронов, определяющую, какой из компонентов придает сплаву данные химические свойства, например, почему свойства никеля преобладают над свойствами меди в медно-никелевых сплавах, содержащих более 30—40 % Ni. [c.91]

О воздействии радиации на коррозионное поведение металлов известно мало. Влияние облучения на коррозионные свойства можно сравнить с действием холодной деформации, с той разницей, что при облучении в коррозионной среде образуются локальные пики смещения и химические вещества (например, HNOj или HgOa), влияние которых на коррозию вторично. Это значит, что стойкость тех металлов, скорость коррозии которых лимитируется диффузией кислорода, практически не изменится после облучения. В кислотах скорость коррозии облученной стали (но не чистого железа) повысится, а стойкость облученного никеля останется прежней, так как он менее чувствителен к механической обработке. [c.154]

Взаимодействие кислорода с чистой поверхностью металла протекает в три этапа I) адсорбция кислорода, 2) иуклеация, т. е. образование зародышей, 3) рост сплошной оксидной пленки. На первых стадиях адсорбции пленка состоит из атомов кислорода, так как свободная энергия адсорбции атомов кислорода превышает свободную энергию диссоциации его молекул. Методом дифракции медленных электронов удалось установить, что атомы некоторых металлов входят в состав адсорбционной пленки и образуют относительно стабильную двухмерную структуру из ионов кислорода (отрицательно заряженных) и металла (положительно заряженных). Как уже говорилось в отношении пассивирующей пленки (разд. 5.5), адсорбционная пленка, составляющая доли монослоя, термодинамически более стабильна, чем оксид металла. На никеле, например, она сохраняется вплоть до точки плавления никеля [1 ], тогда как NiO разрушается вследствие растворения кислорода в металле . Дальнейшая выдержка при низком давлении кислорода ведет к адсорбции на металле молекул Оа, проникающих сквозь первичный адсорбционный слой. Так как второй слой кислорода связан менее прочно, чем первый, он адсорбируется не диссоциируя. Возникающая в результате структура более стабильна на переходных, чем на непереходных металлах [2]. Любые дополнительные слои адсорбированного кислорода связаны еще слабее, и наружные слои становятся подвижными при повышенных температурах, о чем свидетельствуют рентгенограммы, отвечающие аморфной структуре. Вероятно, ионы металла входят в многослойную адсорбционную пленку в нестехиометрических количествах и к тому же относительно подвижны. Например, обнаружено, что скорость поверхностной диффузии атомов серебра и меди выше в присутствии адсорбированного кислорода, чем в его отсутствие [3]. [c.189]

Установлено, чтр при окислении ряда металлов (например, меди, цинка, никеля) ионы металла мигрируют сквозь оксид к внешней границе пленки, где и вступают в реакцию с кислородом. Для этих металлов миграция их ионов наружу протекает легче, чем диффузия более крупных ионов кислорода внутрь пленки. Впервые о реакции окисления, идущей преимущественно на внешней, а не на внутренней поверхности оксида, упоминается у Пфейля [20]. Он заметил, что при окислении железа, окрашенного в зеленый цвет QjOs, на поверхности этого слоя появляются оксиды железа. Другими словами, ионы железа диффундируют [c.194]

В ряду напряжений никель отрицател ен по отношению к водороду, но положителен по отношению к железу. В отсутствие растворенного кислорода он реагирует с разбавленными неокислительными кислотами (например, H2SO4 и НС1) весьма медленно. Никель устойчив в деаэрированной воде при комнатной температуре в этих условиях продуктом коррозии является N1 (ОН)г. Никель пассивен во многих аэрированных водных растворах, однако пассивирующая пленка не столь устойчива, как, например, на хроме. (Фладе-потенциал никеля Ер = 0,2 В [1]). При контакте с морской водой на никеле наблюдается питтинго-вая коррозия. [c.359]

Если [% РеО] -+ [% FeO] a , то p ojpioКрз, но если [% FeO] О, то рсоJр со тоже стремится к нулю, а это возможно, если концентрация СО стремится к 100%. Таким образом, чистое от кислорода железо можно получить только в атмосфере чистого СО. Фактически это сделать невозможно, и, кроме того, многие металлы, в том числе и железо, образуют летучие комплексные соединения с СО — карбонилы [Fe( O)5 Ni( O)4 Сг(СО)б и т.д.], разлагая которые получают высокочистые металлы — карбонильное железо, карбонильный никель и т. д. [c.337]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...