Диффузия металлов в металлах

Кроме того, при исследовании определяющего влияния на рост кинетики поверхностных процессов (в системе металл — водородосодержащая среда) отсутствуют данные, позволяющие исключать диффузию водорода в металле из числа стадий, необходимых для подготовки подрастания трещины [404]. Эти экспериментальные результаты позволяют предположить, что поверхностные взаимодействия, контролирующие проникновение водорода в металл, являются той стадией накопления водорода в очагах разрушения, которая определяет граничные условия для диффузии водорода в металле. [c.329]

Однако до настоящего времени диффузия углерода в указанные металлы исследовалась лишь на твердых образцах этих металлов при температурах ниже температуры их плавления [2—6]. В этом случае рост карбидного слоя происходил внутрь образца, что свидетельствовало о преимущественной диффузии углерода в металл. [c.200]

Рис, 3. Закономерности диффузии углерода в металл [c.20]

Вначале на поверхности соприкосновения металла с водородом за счет термической диссоциации молекулярный водород превращается в атомарный". При постоянной температуре, в соответствии с законом действующих масс, упругость атомарного водорода увеличивается пропорционально квадрату давления. Так как скорость диффузии водорода в металле пропорциональна квадрату давления, то это подтверждает представление о том, что при отсутствии растрескивания только атомарный водород насыщает сталь. Водород диффундирует в сталь как по границам зерен, так и через зерна. Проникновение водорода происходит одновременно с частичной абсорбцией газа металлом. Водород, растворенный в стали, стремится концентрироваться в зонах с максимальной свободной энергией, по границам зерен, во всех несовершенствах кристаллической решетки и т.д. [c.163]

Коррозионные процессы, протекающие с кислородной деполяризацией, обычно наблюдаются в нейтральных средах или при небольшом смещении pH в кислую или щелочную область. Вследствие малой растворимости кислорода в электролитах и незначительной скорости его диффузии характерной особенностью этого вида коррозии является то, что скорость коррозионного процесса зависит в основном от концентрационной поляризации. В отличие от коррозионных процессов, протекающих с водородной деполяризацией, на скорость коррозии с кислородной деполяризацией значительное влияние оказывают перемешивание, повышение температуры и другие факторы, способствующие ускоренной диффузии. Наличие в металлах примесей, понижающих перенапряжение ионизации кислорода, не оказывает существенного влияния на скорость коррозионного процесса. При интенсивном перемешивании или слишком тонких слоях электролита, контактирующего с воздухом, диффузионная кинетика не имеет решающего влияния. В этом случае на скорость коррозии оказывает влияние перенапряжение ионизации кислорода и все связанные с ним вторичные явления. [c.23]

Водородная хрупкость особенно опасна для сталей, содержащих более 0,35% углерода. При травлении стали этого типа необходимо предотвращать диффузию водорода в металл. [c.59]

Введение ингибитора в травильные ванны приводит одновременно к экономии кислоты и металла. Кроме того, он уменьшает адсорбцию и диффузию водорода в металл, а следовательно, и водородную хрупкость. [c.59]

Диффузия азота в металл. [c.520]

ДИФФУЗИЯ МЕТАЛЛОВ В МЕТАЛЛАХ [c.313]

Диффузия металлов в металлах [c.314]

Диффузия водорода в металл стенки возможна и со стороны жидкого металла-теплоносителя, загрязненного гидридами. [c.269]

Водородная коррозия — диффузия водорода в металл, вызывающая в нем глубокие изменения, связанные с образованием гидридов и их разложением. Кроме того, наблюдается разрыхление структуры, связанное с обезуглероживанием стали [c.579]

Все разобранные процессы относятся к конвективному переносу массы, в котором большую роль играет относительное движение различных элементов среды. Точно так же, как принято различать конвективный перенос тепла и передачу тепла теплопроводностью, термин диффузионный перенос вещества может быть использован для обозначения процессов, в которых отсутствует очевидное относительное движение. Примером является цементация стали брусок пудлингового железа помещается в печь вместе с материалом, содержащим углерод. Через некоторое время железо приобретает свойства стали (по крайней мере наружные слои бруска) в результате диффузии углерода в металл. Конвективный перенос массы можно, несомненно, рассматривать как диффузию в движущейся среде. [c.26]

При азотировании коррозионностойких сталей необходимо с поверхностей, подлежащих азотированию, удалить пленку окислов, препятствующую диффузии азота в металл. Удаляют окисную пленку травлением в водных растворах кислот или введением в рабочее пространство печи хлористого аммония или четыреххлористого углерода. [c.341]

Насколько сильно пре . .тствуют добавки, например хро.ма, диффузии водорода в металл, можно видеть из следуюидпх данных проникновение водорода в углеродистую сталь (0,157о С) за один и тот же промежуток времени при отсутствии хрома составляет 0,9 мм, при содержании 1% Сг — 0,3 мм, а при содержании 5% Сг — 0,1 мм. На рис. 118 пока,зап.а зависимость глубины проникновения водорода в хромистую сталь от температуры газа и содержания хрома в металле. Карбиды хрома не [c.151]

Проволочный образец из стали Св-08 с 0,08% С, диаметром 1 мм подвергали отжигу в вакуумной печи при 920 С. Электролитом служил водный раствор 7-н. H2SO4. Благодаря кратковременности опыта (2—3 мин) было исключено влияние диффузии водорода в металл и деформационного старения. [c.66]

Химическая коррозия возникает в результате химического аоздействия коррозионной среды (без образования электрического тока) и протекает обычно в неэлектропроводной среде, например в безводных средах и газах, особенно при повышенных температурах. Эта коррозия протекает относительно просто, поскольку определяющих факторов мало. Однако если на поверхности металла образуются защитные слои, то скорость коррозии зависит от скорости диффузии газа в металл или от скорости диффузии атомов металла сквозь слой продуктов коррозии в направлении границы между защитным слоем и газом. При химической коррозии в таком случае происходит прямой переход валентных электронов из металла в продукт коррозии, т. е. образуются ионные соединения по следующей схеме [c.15]

Сложность и большое число явлений, обусловливающих повышенную коррозионную стойкость металлов в водороде, не позволяют в настоящее время сформулировать научно обоснованную теорию водородостойкого легирования, хотя отдельные вопросы этой проблемы уже достаточно изучены. Водородной хрупкости металлов, влиянию водорода на свойства сталей, состоянию водорода в решетке металла, растворимости и диффузии водорода в металлах и сплавах посвящено большое число работ. [c.114]

Процесс водородной коррозии, т.е. восстановление карбидных фаз водородом, может происходить как на поверхности металлической фазы, так и внутри ее, главным образом, по границам зерен. В связи с этим физико-химическое представление о механизме обезуглероживания сплаврв, лимитирующих стадиях этого процесса и водородной хрупкости в значительной степени основывается на имеющихся сведениях о растворимости и диффузии водорода в металлах и формах его существования в кристаллической >ещетке и т.д. [c.116]

Процесс проникновения газа чёрез металл, т.е. водо-родопроницаемость состоит из целого комплекса элементарных физико-химических стадий. В этом комплексном процессе диффузия, как таковая, является одной из составляющих. Проницаемость газов через металл определяется скоростью наиболее медленной из следующих стадий поверхностной адсорбции и десорбции, растворения водорода в приповерхностном слое металла и собственно диффузий водорода в металле. Хотя механизм диффузии газов в металлах не совсем ясен, большинство исследователей считает, что те же факторы, которые способствуют процессу химической сорбции (главным образом наличие значи- [c.122]

Еще в первые годы нашего века, практикуясь в лаборатории Ле Шателье, Ижевский разработал несколько реактивов для травления шлифов, которые и теперь широко применяются в металлографии. Ему принадлежала идея использования соляных ванн при нагревании стальных изделий для их термообработки. Он производил нагревание стальных образцов и их термическую обработку в сне-цально оконструированной для этого вакуумной печи и изучал очень важные для науки и практики явления диффузии углерода в металле. [c.148]

Диффузионный отжиг графитовых образцов с металлическими покрытиями производился в вакуумной печи сопротивления с графитовым нагревателем в температурном интервале 1773—2173° К. Благодаря диффузии углерода в твердый металл происходила карбидизация металлического слоя, причем состав и свойства образующихся карбидов зависили от температуры и времени диффузионного отжига (рис. I. 15, а, б, в). Это особенно заметно у карбида титана, имеющего широкую область гомогенности. Опытным путем были установлены режимы отжима, при которых покрытия из карбидов имели составы, близкие к стехиометрическим. Время, необходимое для превращения металлического слоя в карбидный, для каждой температуры отжига можно рассчитать, исходя из толщины слоя и данных и диффузии углерода в металл [24]. В табл. I. 23 приведены оптимальные режимы получения на графите покрытий из карбидов титана, циркония и ниобия. [c.55]

Применение метода МСР. Исследования можно разделить на 2 группы изучение явлений, где анализируется поведение в веществе самого положит, мюона р+, рассматриваемого как лёгкий протон изучение проблем, где р рассматривается как простейший зонд в исследуемом веществе, сочетающий свойства пробного заряда и элементарного магнитометра. Часто в одном эксперименте оба аспекта тесно переплетаются. Примеры исследований 1-й группы — эксперименты по изучению электронной структуры мюония в полупроводниках и диффузии мюонов в металлах. Эти эксперименты дополняют исследования поведения водорода в материалах, позволяя получать наглядную картину процессов, в к-рых проявляется квантовая природа поведения лёгкой примесной частицы в тяжёлой кристаллич. решётке. Примерами исследований 2-й группы может служить изучение смешанного состояния сверхпроводников 2-го рода и фазовых переходов с изменением магн. порядка (см. Магнитный фазовый переход). [c.226]

С помощью некогерентного рассеяния изучаются также молекулярные вращения, диффузия протонов в металлах и т. д. Применение т. н. метода изогопич. контраста, состоящего в замене протона на дейтрон, позволяет исследовать динамику отд. частей сложных молекул и получать информацию о характере хим. связи в молекулах. [c.344]

При нагреве на воздухе тантал, так же как ниобий, начиная с 200—300 °С заметно окисляется. Наряду с окислением происходит диффузия газов в металл, непосредственно под окисноа пленкой образуется газонасыщенный слой, толщина которого зависит от температуры и времени нагрева. [c.262]

Поскольку внутренний слой окалины образуется за счет диффузии кислорода в металле, то специальные микродобавки играют важную роль в его формировании. Обладая более высоким сродством к кислороду, чем основные компоненты сплава, они повыщают термодинамическую стабильность окисной фазы и увеличивают ее толш 1ну. Это в равной степени относится и к двойным сплавам никель-хром. Пример неблагоприятного механизма окисления показывает, что нельзя допускать образования собственных окислов микродобавок, которые отличаются высокой стабильностью, но обладают низкими защитными свойствами даже при комнатной температуре. Определение оптимального количества микродобавок не поддается расчету, поэтому этот вопрос пока решается всеми фирмами эмпирически путем трудоемких экспериментов. Следует отметить, что данные по кинетике окисления не коррелируют с долговечностью нагревателей. Не наблюдается также удовлетворительного соответствия между данными по долговечности проволоки диаметром 3,0 и 0,8 мм. [c.62]

С (высокотемпературный длительностью несколько минут). Борид образуется в результате реакционной диффузии бора в металл. Возможно горячее прессование с одновременным формированием изделия, а также использованием СВС (в прессованных таблетках из смеси порошка металла чистотой > 99 % с размером частиц < 50 мкм и бора с размером частиц 0,1 мкм инициируют горение) и плазмохимического синтеза, позволяющего организовать дешевое многотоннажное производство чистых порошков боридов с частицами сферической формы (для наплавки и создания напыленных покрытий). [c.165]

Пластичные силикаты и сульфиды в горячекатаной стали усиливают ферритиую полосчатость (рис 8) Такое действие силикатов обусловлено тем что нити этих неметаллических включении образовавшихся при кристаллизации жидкон стали обогащают прилегающий металл шириной до 10 мкм кремнием благодаря диффузии его в металл при высоких температурах вследствие чего повышается термодинамическая активность углерода и он вытесняется из этого слоя облегчая образование в нем феррита В случае возникновения в деформированной стали строчек сульфида марганца в результате выделения его на твердого раствора прилегающие к ним участки металла соединяются марганцем устойчивость переохлажденного аустенита в нем понижается и прн охлаждении в ннх образуется избыточный феррит Нормализация стали практически не изменяет ферритную полосчатость обусловленную сили катами и уменьшает полосчатость, причиной которой являются суль фиды [c.24]

Явление водородного износа [34-37J включает в себя цепь связанных между собой процессов выделение водорода из смазочной среды, адсорбцию и поглощение его поверхностями трения металлов, диффузию водорода в металле под действием градиентов температуры и механических напряжений в область максимального значения этих величин, снижение прочности поверхностей трения металлов, приводящее к их повышенному износу. Каждый из этих процессов в отдельности может являться термодинамически маловероятным, однако в условиях трения, экстремально высоких температурных вспьшек, скоростей механических деформаций вся цепь процессов становится реальной f37j. [c.15]

Электрохимическая коррозия железа в кислых средах протекает с водородной деполяризацией f41,42j. Пять последовательных стадий электрохимического вьщеления молекулярного водорода включают транспорт ионов из объема к металлу, разряд ионов, рекомбинацию в молекулы, десорбцию и вьщеление газообразного водорода. Вьщеляющийся на катоде водород либо уходит в виде газа в окружающую атмосферу, либо диффундирует в глубь металла. В обычных условиях лишь незначительная часть водорода попадает в металл, однако в условиях трения соотношение количества диффундирующего в металл и улетучивающегося водорода может резко меняться в пользу первого. Лимитирующими стадиями процесса диффузии водорода в металл могут быть разряд ионов гидроксония /Н О/" " + —> рекомбинация атомов водорода на поверхности металла [c.16]

Количество поглощенного водорода зависит от плотности упаковки атомов в решетке металла, характеризующей энергетический уровень и интенсивность силовых полей решетки Чем вьш1е плотность упаковки атомов в решетке /чем выше ее энергетический уровень/, тем больше может быть связано водорода в решетке и выше растворимость водорода в металле, однако тем значительнее затрудняется диффузия водорода в металле. Растворимость и поглощение водорода мелкозернистой сталью выше, чем крупнозернистой, тогда как скорость диффузии водорода, наоборот, уменьшается с увеличением дисперсности структуры. [c.18]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...