Сплавы железо—азот н железо—углерод

Сплавы железо — азот и железо — углерод [c.180]

Хорошие результаты получают, если полированный образец после нагрева в токе азота протравить газообразной соляной кислотой, что подтверждено Байковым [23] и Варком [24] при исследовании сплавов железо—углерод. [c.21]

Цирконий сильно окисляется воздухом при температуре 300— 400° С, то весьма устойчив в воде. Он пригоден для изготовления защитных оболочек тепловыделяющих элементов, охлаждаемых водой или жидкими металлами (натрием, калием). Нелегированный цирконий теряет свою стойкость в воде при температуре 300—320° С. Следовательно, стойкость его сильно зависит от температуры. С добавлением к цирконию 1,5% олова, 0,12% железа, 0,05% никеля и 0,1% хрома (циркалой 2) окисная пленка не разрушается. Сплав циркалой 2 устойчив в воде и паре при высоких температурах. С увеличением концентрации азота и углерода в сплаве стойкость его в водяном паре при высоком давлении понижается. Стойкость сплава сильно зависит и от состояния его поверхности чем чище обработана поверхность, тем выше стойкость сплава. Гладкая поверхность достигается травлением в 35-процентной азотной кислоте с концентрацией 1—2% фтористого водорода, при комнатной температуре. Скорость равномерной коррозии циркония при высоких температурах обычно не превышает 0,01—0,02 мм год. В воде, содержащей кислород, при температуре 318° С скорость его коррозии составляет 0,01—0,1 мг смР--мес. Поведение циркония в воде-при температуре 316° Сив паре при температуре 400° С одинаково. С повышением давления пара при температуре 400° С от 1 до 100 ат скорость коррозии увеличивается в 20—40 раз. Во время облучения в воде при температуре 283° С и потоке нейтронов 10 п см скорость коррозии сплава циркония была в 50 раз выше, чем без облучения. Срок службы защитных оболочек из циркония примерно два года. [c.297]

Сопротивляемость окислению придают стали элементы, имеющие большее сродство к кислороду, чем железо, такие, как хром, кремний и, в особых случаях, алюминий, а сопротивляемость ползучести — карбидообразующие элементы, такие, как хром, молибден и ванадий. Для изделий, работающих при относительно низкой температуре, наибольшую практическую ценность представляют добавки до 30% Сг, который придает стали очень высокое сопротивление коррозии, однако 12% является предельной добавкой хрома, которая делает ферритную матрицу пригодной для эксплуатации при высокой температуре, так как стали с более высоким содержанием хрома становятся хрупкими при 455° С. Если добавка хрома необходима для повышения стойкости против окисления при высокой температуре, то ее необходимо сочетать с добавкой никеля и, возможно, марганца, которые вместе с углеродом и азотом стабилизируют аустенит. Более высокое содержание хрома увеличивает сопротивление окислению и позволяет еще повысить рабочую температуру, однако в то же время способствует образованию а-фазы, появление которой приводит к хрупкости стали после длительных выдержек при температуре >600° С. Увеличение содержания никеля подавляет образование а-фазы. Когда требуются исключительная стойкость к коррозии и специальные механические свойства, прибегают к использованию сплавов на основе никеля. Так, например, сплав 800 имеет наилучшее сочетание механических свойств, а сплав 50% Сг и 50% Ni обладает наивысшей стойкостью против окисления. [c.176]

Значительное изменение пластичности и прочности титана происходит под влиянием примесей. Минимальным содержанием примесей (около 0,05%) обладает титан, полученный йодидным способом. Из-за высокой стоимости и сложности получения в виде крупных слитков йодидный титан не нашел широкого применения и используется главным образом в лабораторных условиях. Промышленный титан производится из титановой губки, полученной магниетермическим способом. В качестве основных примесей в губке присутствуют кислород, азот, железо, хлор, магний, углерод, кремний, никель, хром, водород. Хлор, магний и водород могут быть удалены при последующем вакуумно-дуговом переплаве остальные элементы переходят в слиток, причем содержание кислорода и азота может дополнительно увеличиваться за счет натекания воздуха в вакуумную систему плавильных агрегатов. Технически чистый титан, таким образом, представляет собой многокомпонентный сплав, свойства которого могут изменяться в широких пределах в зависимости от содержания примесей. [c.45]

Поведение азота в чугунах. В процессе плавки и заливки возможен неконтролируемый переход в хромистые чугуны азота, который сильно повышает активность углерода в сплавах железа, изменяет свойства металлической основы, участвует в образовании фаз внедрения. В частности, азот заметно повышает твердость аустенита и перлита, улучшает износостойкость чугунов и т.д [51]. [c.76]

Стали ферритного класса. Это — хромсодержащие (от 11 % до 30% Сг) сплавы железа, имеющие ОЦК решетку а-твердого раствора. Они не уступают в ряде сред по коррозионной стойкости аустенитным сталям, но имеют более низкие механические характеристики, ферромагнитны и склонны к межкристаллитной коррозии (МКК). Наибольшее влияние на склонность к МКК оказывают углерод и азот. [c.198]

Комплексные диффузионные покрытия — это покрытия, получаемые при диффузионном насыщении одновременно или последовательно несколькими (комплексом) элементами. В химикотермической обработке сплавов железа давно разрабатывают и промышленно используют такие процессы комплексного диффузионного насыщения, как цианирование (насыщение одновременно углеродом и азотом), сульфоцианирование (насыщение этими элементами совместно с серой). [c.283]

Сплавы железа с углеродом условно относят к двухкомпонентным сплавам. В их составе, кроме основных компонентов — железа и углерода, содержатся в небольших количествах обычные примеси— марганец, кремний, сера, фосфор, а также газы — азот, кислород, водород и иногда следы некоторых других элементов. [c.135]

ДЛЯ железа — азот и водород, для медных сплавов — окись углерода (до 600°) и азот. [c.13]

Для понимания природы стабилизации аустенита весьма важно, что термическая стабилизация наблюдается только в тех сплавах на основе железа, которые содержат, хотя бы и в сравнительно небольшом количестве, элементы внедрения углерод и азот. Поэтому почти все современные гипотезы механизма термической стабилизации аустенита исходят из предположения о решающей роли сегрегации атомов углерода или азота. [c.244]

Тугоплавкие металлы, размещенные в средней части Периодической системы Д. И. Менделеева, все относятся к переходным элементам, у атомов которых d-орбитали заполнены менее чем наполовину, или имеют 5 электронов. Добавки этих элементов, иногда в малых количествах, улучшают свойства сплавов железа преимущественно вследствие изменения крупности зерна, интервала отпуска и закалки, а также образования карбидов. Помимо того, тугоплавкие металлы сами по себе жаростойки и жаропрочны, все они очень тверды, а при малых примесях углерода, кислорода и азота — пластичны. [c.319]

В машиностроении и строительстве для различных конструкций применяют разные марки сталей. Сталью называют сплав железа с углеродом, в котором содержится углерода до 2%. Кроме углерода и железа, в состав сталей входят марганец, кремний, сера, фосфор, а также хром, никель, молибден, ванадий, медь, ниобий, азот и другие элементы. [c.8]

Склонность к межкристаллитной коррозии аустенитных нержавеющих сталей зависит от содержания углерода сплавы с низким содержанием углерода 0,02% С) относительно устойчивы к этому типу коррозии [10, 11 . Азот, обычно присутствующий в промышленных сплавах в количестве нескольких сотых процента, менее вреден, чем углерод (рис. 94) [12]. При высоких температурах, например 1050 С, углерод равномерно распределен в сплаве, но в области температуры сенсибилизации он быстро диффундирует к границам зерен, где и соединяется преимущественно с Сг, образуя карбиды (например, причем Ме — хром и небольшое количество железа). [c.250]

Наибольшие изменения происходят в металле, расплавляющимся в процессе сварки меняется содержание примесей и легирующих добавок в металле, может происходить обогащение его кислородом, а при некоторых условиях — водородом, азотом и углеродом. Так, при сварке стали, представляющей собой сплав железа с углеродом и с присутствующими в виде примесей и добавок Мп, Si, S, Р, схема реакций в жидком металле сварочной ванны имеет вид, показанный на риё. 17.3. [c.342]

Исследования, посвященные изучению поверхностной активности водорода и азота в жидком железе и в бинарных сплавах на основе железа, были проведены сравнительно недавно [103, 104]. Влияние водорода и азота. на поверхностное натяжение некоторых сталей было исследовано ранее [21, 26]. Проведенные исследования, несмотря на некоторое различие в результатах, свидетельствуют о незначительной поверхностной активности водорода. При этом, согласно [103], водород несколько снижает поверхностное натяжение Стм-г сплавов Ре— С, Ре—51, Ре—и Ре—5, не влияет на поверхностное натяжение чистого железа и повышает его величину в сплавах Ре—Мп. По данным других авторов, водород является поверхностно активным элементом в армко-железе и сплавах Ре— С, причем поверхностная активность его зависит от содержания углерода в расплаве и снижается три повышении концентрации углерода. [c.74]

Старение закаленных сплавов также называют термическим (закалочным). Существует еще разновидность старения, называемого деформационным. Деформационное старение развивается после холодной деформации при последующей выдержке при комнатной температуре и особенно при нагреве до невысоких температур (например, для технического железа до 470 К). Деформационное старение возможно как в слабо пересыщенных, так и равновесных сплавах типа твердых растворов внедрения, в которых не имеет место закалочное старение (например, в железе с содержанием углерода менее 0,006 % и азота менее 0,01 %). Механизм деформационного старения отличен от закалочного. Деформационное старение связано не с выде- [c.111]

Особый интерес вызывает поведение циркония, алюминия и железа. О поведении циркония уже упоминалось на стр. 49. В практических условиях применяют сплав циркалой, содержащий 1,5% олова, которое вводят для подавления отрицательного влияния азота на коррозионное поведение, а также небольшие количества железа, никеля и углерода [88]. [c.428]

Все известные литературные данные учитывают только первый возможный дополнительный источник углерода и азота — частичное или полное обратное растворение углерод- и азотсодержащих фаз во времени после пластической деформации. Механизм обратного растворения нитридов при взаимодействии с ними дислокаций рассмотрен в работе [66]. Следует полагать, что эффект обратного растворения увеличивается с увеличением дисперсности и объемной плотности частиц второй фазы важное значение имеет когерентность этих частиц с матрицей, а также их форма, которые обусловливают либо остановку дислокаций у частиц, либо их огибание, либо перерезание . В последнем случае размер какого-то количества частиц может оказаться меньше критического, особенно если после деформации следует нагрев, что вызовет их растворение по типу возврата. Поэтому максимальное проявление эффекта обратного растворения можно ожидать в закалочно-состаренных сталях, особенно при низкотемпературном закалочном старении. Вероятное явление обратного растворения фиксируется обычно либо по увеличению пика Сноека в течение определенного времени после деформации [32, 67—69], либо по непосредственному наблюдению уменьшения размеров и количества частиц, взаимодействующих с дислокациями [66, 70—73]. Последних работ, однако, мало и результаты их еще недостаточно убедительны. В сплавах железо — азот, железо — углерод, в техническом железе обогащение твердого раствора за счет вероятного эффекта обратного растворения может достигать 10—307о от первоначальной концентрации примесных атомов в твердом растворе. В работе [32] сделана попытка учесть возможный эффект обратного растворения в общей кинетике деформационного старения. Оказалось, что кинетика обратного растворения происходит по обычному уравнению (типа Авраами) с га= /2. [c.39]

Химические соединения, особенно соединения металла с углеродом (карбиды) и азотом (нитриды), имеют очень высокую твердость, по хрупки. Так, твердость карбида вольфрама W(] составляет MV 1790 (17 900 МПа), карбида титана Ti — HV 2850 (28 500 МПа), а нитрида тантала TaN — HV 3230 (32 300 МПа). Химические соединения имеют большое значение как твердые структурные составляющие в сплавах с гетерогенной структурой (например, карбиды в сплавах железа, соединение uAl., в сплавах алюминия и др.). [c.102]

Деформационное старение развивается после х0Л0Д 10Й деформации при последующей выдержке при нормальной температуре и особенно при нагреве до относительно невысоких температур (например, для технического железа до 470 К). Деформационное старение возможно как в слабо пересыщенных, так и равновесных сплавах типа твердых растворов внедрения, в которых не происходит закалочное старение (например, в железе с содержанием углерода менее 0,006% и азота менее 0,01%). Механизм деформационного старения отличен от закалочного. Деформационное старение связано не с выделением какой-либо фазы, а с сегрегацией растворенного элемента на дислокациях, образовавшихся в процессе деформации. На них образуются облака Коттрелла. При последующей пластической деформации для движения дислокаций необходимо вырывание их из облаков Коттрелла. Последнее требует повышения усилий для деформирования, что и служит причиной упрочнения сплава. [c.500]

О металлографии бериллия сообщают Кауфман, Гордон и Лилли [1]. Они описывают способы изготовления шлифов из чистого бериллия и бериллиевых сплавов. Микроструктуру бериллия в литом, холоднодеформированном, а также в отожженном состоянии они наблюдали с помощью поляризованного света (+N), так как способы травления бериллия неизвестны. Структуру сплавов бериллия с углеродом, железом, азотом, титаном, кремнием, алюминием и цирконием авторы выявляют реактивом, состоящим из 2 г HF и 98 мл НаО. Гауснер [28] и Калабра и др. [29] приводят обзор металлографии бериллия, в котором обсуждаются различные способы выявления структуры. [c.292]

Одним из способов достижения высокой вязкости разрушения сплавов на основе железа, предназначенных для криогенной техники, является снижение концентрации охрунчивающих примесей (углерода, кислорода и азота) путем введения химически активных (поглощаюших) элементов, которые будут связывать указанные примеси. Были опробованы добавки одиннадцати активных металлов в системе Fe—I2Ni, включая А1, Hf, La, мишметалл, Nb, Si, Та, Ti, V, Y и Zr. Предварительные исследования [2] показали, что AI, Nb, Ti и V наиболее эффективно повышают вязкость разрушения. Для наиболее подробного исследования в качестве оптимального варианта химически активного элемента был выбран алюминий. Задачами исследования были оптимизация содержания никеля и алюминия, изучение влияния примесей, механизмов упрочнения и свариваемости. [c.251]

Железо, никель и в меньшей степени хром увеличивают коррозионную стойкость циркония, задерживая наступление стадии ускоренной коррозии как в воде, так и в паре. В том случае, когда цирконий загрязнен азотом, углеродом или другими вредными примесями, железо, никель и хром сообщают ему меньшую коррозионную стойкость, чем олово. Максимальная коррозионная стойкость достигается при добавлении в сплав 0,25% железа и никеля (в сумме) [111,231 111,243]. Увеличение суммарной концентрации этих элементов в сплаве свыше 0,5% приводит к ухудшению его коррозионной стойкости. В значительной степени стойкость сплавов, легированных железом и никелем, зависит от термообработки и структуры металла. Сплавы, легированные до 2% железом, никелем и хромом порознь или в сочетании друг с другом, имеют более высокую коррозионную стойкость в водяном паре при температуре 400— 815° С, чем кристаллический прутковый цирконий. Интересно отметить, что при введении в цирконий 0,1% никеля или железа и 0,5% платины коррозионные потери уменьшаются, но увеличивается количество водорода, выделившегося в процессе коррозии [111,228]. Последнее обстоятельство позволяет предполагать, что указанные легирующие компоненты действуют в данном случае как эффективные катодные присадки. Увеличение скорости катодного процесса при введении в цирконий этих металлов приводит к смещению стационарного потенциала в положительную сторону. При этом стационарный потенциал смещается в область пассивации и скорость коррозионного процесса соответственно уменьшается. По данным М. Е. Страуманиса [111,240], введение в плавиковую кислоту ионов платины приводит к пассивации циркония. Это еще раз подтверждает, что легирующие компоненты — железо и никель можно рассматривать как эффективные катодные присадки. Катодная поляризация смещает стационарный потенциал циркония и его сплавов в отрицательную сторону (в область активного растворения) и тем самым вызывает увеличение скорости коррозии [111,228]. В сплаве циркония, легированном 0,1% железа и 0,1% никеля, количество гидридов больше, чем в нелегированном. Следовательно, скорость катодного процесса разряда ионов водорода увеличивается при легировании циркония железом и никелем. Характер окисной пленки в этом случае, видимо, не является решающим в определении коррозионной стойкости циркония. Величина емкости при легировании циркония железом, никелем, оловом возрастает в 5—10 раз, в то время как скорость коррозии остается практически постоянной [c.221]

Дюнвальд И Вагнер [70] и Смит [351] определили активность углерода в аустените путем исследования равновесий по методам, описанным в гл. VI, п. 3. Атомы углерода занимают междоузлия в решетке аустенита. Возрастание коэффициента активности 7с с увеличением концентрации углерода указывает на то, что энергия для конфигураций, при которых углеродные атомы находятся в соседних междоузлиях, превышает таковую для атомов углерода, отдаленных друг от друга. Такое толкование может быть подтверждено тем, что в упорядоченной фазе Fe4N нет соседних междоузлий, занятых атомами азота. Однако для аустенита такое соседство атомов углерода не является строго запрещенным. Шайль [313] провел детальный анализ равновесий в жидких и твердых сплавах железа с углеродом на базе статистической механики. Основные положения статьи Шайля требуют дальнейшего уточнения. [c.122]

В этой книге рассматрявается производство черных металлов в последовательности современной технологической схемы производства 1) выплавка чугуна из железной руды — доменное производство 2) прямое получение желюа и металлизованного сырья 3) выплавка стали из чугуна, металлического лома 4) обработка стальных слитков и заготовок на прокатных станах и получение готовых изделий и полуфабрикатов. Обычно черными металлами называют железо и сплавы железа с различными элементами. Основным элементом, придающим железу разнообразные свойства, является углерод. Сплавы с содержанием углерода до 2,14 % называют сталями, а сплавы с более высоким содержанием углерода — чугунами. Помимо углерода, в состав стали и чугуна входят различные элементы. Легирующие элементы улучшают, а вредные примеси ухудшают свойства железных сплавов. К легирующим элементам относятся марганец, кремний, хром, никель, молибден, вольфрам и др. К вредным примесям — сера, фосфор, кислород, азот, водород, мышьяк, свинец и др. В зависимости от содержания легирующих сталь или чугун приобретают различные свойства и могут быть использованы в той или иной области промышленности. Так, например, инструментальные стали с высоким содержанием углерода используют для изготовления режущего обрабатывающего инструмента. При повышении содержания хрома и никеля стали приобретают антикоррозионные свойства (нержавеющие стали). Стали с повышенным содержанием кремния используют в электротехнике в виде трансформаторного железа и т. п. Чугун с высоким содержанием кремния используют в литейном деле. Для деталей, выдерживающих повышенные нагрузки, применяют высокопрочные чугуны, содержащие хром, никель и т.д. Металл, используемый в промыш-деииости, сельском хозяйстве, строительстве, на транспорте и т.д., имеет различную форму, размеры и физические свойства. Придание металлу требуемой формы, необходимых размеров и различных свойств достигается обработкой слитков стали давлением и последующей термической обработкой. Для получения различной формы изделий применяют свободную ковку, штамповку на молотах н прессах, листовую штамповку, прессование, волочение и прокатку. На прокатных станах обрабатывается до 80 % всей выплавляемой стали, на них производят листы, трубы, сортовые профили, рельсы, швеллеры, балки и т. п. [c.8]

Максимальное упрочнение при низкотемпературном старении сплавов железа отвечает процессу упорядочения в зонах (образование а - или а"-фаз — упорядоченных твердых растворов углерода и азота в феррите с тетрагональной решеткой или a"-Fei6N2). Промежуточные фазы и (или а") относительно З стойчивы вплоть до 200° С. Выше 200° С образованию цементита предшествует выделение е-карбида или y - [c.250]

Подтверждением реализации принципа минимума производства энтропии при достижении предельного состояния являются результаты экспериментального исследования с помощью зондирования атомных полей при использовании ионной микроскопии ультрамелких частиц на стадии максимальной твердости при вторичном старении [478]. Исследовали сплавы железа с 0,15% углерода и 1,05% молибдена. На стадии максимального упрочнения обнаружены пластинчатые частицы, представляющие собой скопление атомов молибдена и небольшого количества атомов железа, они не содержат ни углерода, ни азота. Эти скопления более мелкие и более плотно распределенные, чем М02С. Их присутствие дает значительный вклад во вторичное упрочнение стали. Отсутствие атомов внедрения в таких скоплениях — носителях избыточной энергии упругой деформации, является проявлением принципа минимума производства энтропии при самоорганизации диссипативных структур в процессе старения. [c.294]

В случае химико-термической обработки сплавов железа для описания кинетики образования и строения диффузионного слоя пользоваться бинарными диаграммами состояния нельзя. Для двухкомпонентных сплавов последовательность образования фаз и их состав в первом приближении (без учета происходящего при ХТО диффузионного перераспределения элементов сплава) можно проследить по тройной диаграмме фазового равновесия или их изотермическим разрезам при температуре насыщения. Например, при насыщении сплавов железа углеродом и азотом, диффузия которых протекает со скоростью, значительно превышающей скорость ди( узии элементов, входящих в исходный состав сплава, диффузия носледних практически не оказывает влияния на кинетику формирования диффузионного слоя и состав образующихся фаз. Имея горизонтальный разрез диаграммы состояния железо — хром — углерод при 950° С (рис. 15), можно проследить за последовательностью образования фаз и их составом в процессе цементации сплавов железа с хромом [45]. [c.297]

Прокатываемая сталь представляет собой мйогокомйойентный сплав железа с углеродом и другими примесями (марганцем, кремнием, серой, фосфором, азотом, кислородом, водородом и др.), попадающими в сплав вместе с исходными материалами, топливом, а также в процессе изготовления. [c.102]

Дальнейшие возможности использования магнитных явлений открываются при исследовании эффектов магнитного последействия, Здесь в первую очередь следует отметить результаты изучения релаксации внедренных атомов в сплавах железа, полученные Сноеком и внесшие вклад в изучение поведения азота и углерода в железе. Поскольку намагничивание вызывает в решетке магни-тострикционные напряжения, геометрически более предпочтительными оказываются промежутки между атомами в направлении [c.311]

В отделе академика Уразова изучены сплавы кремнила с рядом других элементов (алюминием, железом, углеродом, азотом, никелем, селеном и др.). [c.651]

Для реакторостроения предпочтительно применять цирконий, бедный гафнием (менее 0,01%). В химическом аппаратостроении обычные для технического циркония примеси 2—2,5% Н не оказывают вредного действия [74в]. Вредное влияние азота и углерода успешно подавляется присадкой олова (около 2%), а также железа, хрома и никеля (2Ре, Сг, N1 около 0,3—0,5%) —как, например, в циркалое 2, или присадкой ниобия — как в сплаве ггМЬб1 [74в]. Относительно материалов, применяемых в реакторо- строении, см. также [74г—74е]. [c.454]

Химические соединения, особенно соединение металла с углеродом (карбиды) и азотом (нитриды), имеют очень высокую твердость, но хрупки. Так, например, твердость карбида вольфрама С составляет ЯУ 1790, карбида тнтана Т1С НУ 2850, а нитрида тантала ТаМ — НУ 3230. Химические соединения имеют большое значение в качестве твердых структурных составляющих в сплавах с гетерогенной структурой. В качестве примера можно указать на карбиды в сплавах железа, соеди нение СиА1а в сплавах алюминия и др. [c.117]

Растворенные атомы и дислокации могут испытывать различные типы взаимодействия упругое, электрическое, химическое, геометрическое. Для нашего рассмотрения наиболее важным является первый тип взаимодействия, который сильнее остальных. Например, для медных растворов замещения упругое взаимодействие в три — семь раз сильнее электрического [5]. Для растворов внедрения, которые наблюдаются в сплавах железа с азотом и углеродом, можно ожидать еще большего превосходства упругого взаимодействия. Однако, учитывая различную роль азота и углерода в деформационном старении [13], возможность нахождения атомов указанных элементов в твердом растворе в ионизированном состоянии, некоторые детали влиявия легирующих элементов на процесс деформационного старения [14] и т. д., следует в принципе считаться и с электрическим типом взаимодействия. Последний возникает вследствие изменения плотности электронного газа в районе искажения кристаллической решетки из-за присутствия в ней дислокации. В результате дислокацию можно рассматривать как электрический диполь, создающий в металле электростатическое поле. [c.10]

Промышленные чугуны являются многокомпонентными высокоуглеродистыми сплавами на основе железа. Кроме железа и углерода, нелегированные чугуны содержат кремний, марганец, фосфор, серу, кислород, азот и водород. В обычных чугунах этих примесей (исключая кремний) немного. В легированных чугунах дополнительно могут находиться такие элегменты, как хром, никель, медь, алюмпний, молибден, кобальт, вольфрам н др. В модифицированных чугунах содержатся небольшие количества магния,церия, кальция и др. [c.8]

Кремний 1 — является одним из самых распространенных в природе элементов, составляя около 26% земной коры. Входит в состав многих минералов встречается также в виде свободной двуокиси кремния, главным образом в виде обычного песка. Свободный кремний встречается в виде двух модификаций кристаллической и аморфной.. При высоких температурах кремний реагирует с азотом и углеродом. Он хорошо растворяется во многих расплавленных мгталлах, в ряде случаев образуя с ними (с Mg, Са, Си, Ре, Р1, В1 и др.) соединения, называемые силицидами. Кремний нерастворим в кислотах, но хорошо растворяется в щелочах. Карбид кремния 51С (карборунд) по твердости приближается к алмазу применяется в качестве абразива при шлифовании металлов и других твердых материалов. Сплавы кремния с металлами (в том числе подшипниковые) находят широкое применение в технике (кремнистые стали, пружинные, кислотоупорные, динамная, трансформаторная и др.). Обычно кремний получают в виде сплава с железом (ферросилиций). Силиконы — кремний-органические соединения—используются в качестве изоляционного материала, смазок и т. д. Для повышения жаростойкости металлов в пределах 800—850° С применяется насыщение поверхности металла кремнием (силицирование). Карбид кремния 81С добавляется в карбюризаторы для жидкостной цементации сталей. [c.6]

При высоких температурах перегрева усиливается испарение и ограничивается непосредственный контакт кислорода с расплавленной поверхностью. В расплаве начинает идти восстановление отдельных окислов, причем существенная роль в этом принадлежит углероду. На сплаве 20% Сг-Ь80% Ре в окисной пленке преобладают окислы хрома, а у сплава железа с хромом и никелем окислы никеля не обнаруживаются. При охлаждении перегретой стали 1Х15Н15 в очищенном аргоне и азоте видимая окисная пленка образуется при 1440° С, а при охлаждении на воздухе — с 1540° С. Охлаждение в аргоне, содержащем 0,47% кислорода, сопровождается появлением окисной пленки при 1490° С, а в аргоне, содержащем 2,1% кислорода, — при той же температуре, что и на воздухе. Следовательно, защита газами, содержащими [c.29]

Сплавы железа с углеродом (сталь и чугун). Широко- применяемые в технике общеизвестные железо, сталь и иугун являются сложными, многокомпонентными сплавами на железной основе. Постоянными составляющими этих сплавов являются углерод, марганец, кремний, сера, фосфор, кислород и азот. Кроме того часто умышленно добавляют и другие элементы никель, хром, вольфрам, молибден, ванадий, кобальт, алюминий, а иногда и титан, уран, цирконий, бор. Сплавы, содержащие кроме железа только те примеси, к-рые попадают в чугун в процессе восстановительной плавки руд и в процессе передела чугуна в сталь, называются простыми, или углеродистыми, т. к. углерод является основной примесью в этих сплавах железа. Сплавы, содержащие какую-нибудь ив постоянных примесей в искусственно увеличенном количестве, и сплавы, содержащие умышленно введенные добавки, называются специальными сталями и чугунами. Понятие чугун охватывает сплавы со сравнительно высоким содержанием углерода (не менее 2,5% С), применяющиеся в литом состоянии и не поддающиеся никакой механич. обра- [c.386]

Под влиянием содержащегося в стали углерода замкнутая область аустенита расширяется, граница области аустенита сдвигается в сгорону большего содержания ферритообразующих элементов. Например, сталь 12X17 с Сг = 17 %, С = 0,12 % является ферритной, а сталь 95X18 с Сг = 17 % и С = 1 % является мартенситной, при нагреве имеет структуру легированного аустенита, который при охлаждении на воздухе превращается в мартенсит. Действие аустенитообразующих элементов проявляется в повьппении точки А и снижении точки А , что способствует образованию открытой области аустенита. При достаточно большом содержании никеля или марганца аустенит оказывается устойчивым при 20 25 °С. Углерод и азот (после отжига стали) не сохраняют аустенит при 20 - 25 °С из-за эвтектоидного превращения аустенита в сплавах железа с углеродом или азотом. Углерод и азот в сочетании с никелем или марганцем. увеличивают устойчивость аустенита настолько, что аустенитная структура сохраняется при 20 - 25 ° С при меньшем содержании никеля или марганца по сравнению с тем, которое нужно для сохранения аустенита при 20 - 25 °С в отсутствие углерода и азота. [c.26]

К радиусу атома металла должно быть меньше чем 0,59. Сплавы этого семейства обычно имеют структуры, в которых атомы металла образуют кубическую или гексагональную плотно упакованную решётку. Однако здесь есть исключения, н одним из них является карбнд вольфрама С, в котором атомы вольфрама расположены в простой гексагональной решётке. Отношение атомных радиусов в системе железо — углерод равно 0,63, и следовательно, эта система лежит за пределами применимости правила Хэгга с другой стороны, система железо — азот [c.50]

Помимо веществ, содержащих кислород, окислителями могу быть и простые вещества — неметаллы. Например, прй горении могут протекать реакции соединения между высококалорийными металлами, (Mg, А1 и др.) и такими веществами, как сера, фосфор азот, углерод, бор, фтор и фторорганические соединения и др В качестве горючего могут быть использованы металлы (магний, алюминий и его сплавы, титан, цинк, железо, марганец, вольфрам сурьма), неметаллы (фосфор, углерод, сера, бор и др.), неоргани ческие соединения (бороводороды и их производные, сульфиды фосфора и сурьмы, карбиды, силициды и фосфиды металлов). [c.260]

В условиях нормального охлаждения в сталях выделяется карбид РезС, швестный под названием цементита. Это термодинамически неустойчивая фаза, которая разлагается при нагреве с выделением аустенита и графита. При низких температурах распад происходит настолько медленно, что для многих целей структуру сталей можно анализировать с помощью метаста-бильной диаграммы состояния, приведенной яа рис. 122. В сплавах железо — углерод отношение радиусов равно 0,61, а в сплавах железо — азот 0,56. Поэтому цементит не обладает структурой, в кото рой атомы железа образуют кубическую гранецентрированную или гексагональную плотноупакованную подрешетку. Цементит следует рассматривать как фазу внедрения, в структуре которой атомы углерода занимают пустоты в подре-шетке, образованной атомами железа, которую, как показал Джэк, можно рассматривать как до некоторой степени искаженную форму гексагональной плотноупакованной структуры. Это иллюстрирует принцип образования фаз внедрения, согласно которому, если отношение радиусов. превышает 0,59, то простая структура уступает место более сложной. [c.184]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...