Взаимодействие жидкого металла с кислородом

Длина дуги влияет на увеличение или уменьшение окисления. При большей длине дуги окисление происходит более интенсив-н, при меньшей — менее интенсивно вследствие уменьшения времени взаимодействия жидкого металла с кислородом. [c.29]

III.3. Взаимодействие жидкого металла с кислородом [c.230]

В результате непосредственного контакта жидкого металла с кислородом- воздуха. При сварке под флюсом плавильное пространство надежно защищено от окружающей атмосферы эластичной оболочкой расплавленного флюса-шлака, а также слоем сыпучего флюса, поэтому участием кислорода воздуха в реакции окисления хрома можно пренебречь. Окисление хрома возможно и в результате взаимодействия с окисью углерода, образующейся вследствие диссоциации карбонатов, например по реакциям [c.65]

Существует несколько видов взаимодействия жидких металлов с твердыми 1) растворение твердого металла в жидком 2) образование сплава и интерметаллидов в пограничном слое 3) проникновение жидкого металла в межкристаллитные полости твердого 4) химическое взаимодействие твердого металла с примесями, находящимися в жидком металле, например, кислородом. Типичное значение имеют первый и второй виды взаимодействия. [c.27]

Чистый магний, полученный путем электролиза, в качестве неметаллических примесей содержит хлориды, нитриды и окислы. Включения хлоридов могут способствовать местному нарушению сплошности металла и образованию сильных коррозионных поражений. Проведение плавки магниевых сплавов под слоем флюса, а также повышенная склонность их к окислению приводит к образованию в слитке флюсовых и окисных включений. Окисные и флюсовые включения в повышенных количествах могут существенно понижать пластичность сплавов при горячей обработке (дефект полуфабрикатов и готовых изделий). Чтобы избежать таких включений, необходимо тщательно проводить процесс рафинирования расплава и предотвратить взаимодействие расплавленного металла с кислородом воздуха при отливке слитков. Для этого, как известно, применяются опыление струи расплава серным цветом и создание защитной атмосферы нз ЗОг на пути следования жидкого металла из плавильного пространства в кристаллизатор [55]. Взаимодействие [c.195]

При использовании этих защитных сред, особенно аргона, гелия и фторидных флюсов, насыщение жидкого металла кислородом и азотом несравнимо меньше, чем при сварке незащищенной дугой. Например, в швах, выполненных аргонодуговой сваркой хромоникелевой аустенитной стали, содержание кислорода не превышает 0,007%. При электродуговой сварке в защитных газах происходят активные металлургические процессы взаимодействия жидкого металла с защитной средой. [c.227]

Образование твердых растворов и соединений между твердым и жидким металлом происходит в результате протекания диффузионных процессов в твердой фазе — атомной и реактивной диффузии — и является весьма нежелательным явлением, так как образующийся слой твердого раствора или интерметаллического соединения обычно бывает хрупким, что снижает пластичность всего изделия. Возможны также частные случаи химического взаимодействия жидкометаллической среды с компонентами твердого металла взаимодействие щелочных металлов с растворенным в твердых металлах кислородом, лития — с углеродом, серой и [c.144]

Межкристаллитная коррозия наступает из-за более высокого уровня потенциальной энергии атомов на границе зерен по сравнению с атомами внутри зерен. В этом случае энергия активации атомов на границе зерен меньше, а вероятность пере-хода их в расплав и, следовательно, скорость растворения будет больше. Фронт коррозии при этом будет углубляться по границам зерен, т. е. будет протекать межкристаллитная коррозия. Даже при достижении предельного насыщения межкри-сталлитная коррозия не прекращается вследствие энергичного локального переноса массы. Более интенсивная диффузия легко растворяемых атомов по границам зерен также способствует межкристаллитной коррозии. Например, присутствующие в. жидком металле ионы кислорода или окись щелочного металла могут химически взаимодействовать с компонентами сплава. [c.143]

Обеспечение герметичности теплообменного аппарата необходимо для предотвращения утечки жидкого металла, особенно радиоактивного, и контакта его с водой или воздухом. Взаимодействие щелочных металлов с водой сопровождается выделением водорода и большого количества тепла, что может привести к аварии установки. На воздухе расплавленный металл может воспламеняться, Кроме того, резкое повышение коррозионной активности щелочных металлов при загрязнении их кислородом с образованием окислов также опасно в смысле закупорки трубопроводов и, в первую очередь, на относительно холодных участках. [c.99]

Получение форм с отпечатками орнамента из сыпучих песков и порошков, упрочняемых перепадом давления воздуха. Формирование литой поверхности деталей (отливок) в формах из сыпучих песков и порошков существенно отличается от процессов, протекающих в формах, изготовленных из формовочных смесей с органическими и неорганическими связующими [36]. Известно, что почти все металлы в жидком состоянии (сталь, чугун, титан и др.) агрессивны и характеризуются повышенной химической активностью. По этой причине иа границе контакта жидкого металла с формой очень легко образуются продукты взаимодействия—конгломерат из окислов и силикатов металлов. Для образования таких соединений необходимо поступление в зону контакта кроме молекул кислорода Ог еще и активных ионов ОН, так как только в присутствии ОН происходят диссоциация окислов, входящих в состав наполнителей смеси, и образование продуктов взаимодействия. Главными поставщиками О2 и ОН в зону контакта являются легкоплавкие окислы, гидраты и другие соединения, содержащиеся в органических и неорганических связующих. Поэтому для получения высококачественных отливок с низкой шероховатостью поверхности литейные формы подвергают сушке и высокотемпературному обжигу. Применение тепловой обработки форм повышает трудоемкость изготовления и себестоимость отливок. Новый способ [c.152]

При ручной сварке используют электроды с тонким (ионизирующим) покрытием и с толстым защитно-легирующим покрытием. Ионизирующее покрытие повышает устойчивость горения дуги благодаря улучшению ионизации дугового промежутка, но не защищает металл электрода и сварочной ванны от воздействия окружающей среды. Следствием этого является взаимодействие металлов электрода и сварочной ванны, находящихся в жидком состоянии, с кислородом и азотом воздуха. В результате происходит изменение химического состава и ухудшение механических и антикоррозионных свойств металла шва. В связи с этим сварка электродами с ионизирующим покрытием находит применение только в производстве неответственных конструкций. [c.195]

Химической коррозией называют такие процессы, ири которых окисление металла и восстановление окислительного элемента происходят в одном акте, т. е. одновременно и в одном месте. Примером химической коррозии является окисление металлов — взаимодействие металлов с кислородом воздуха, с газообразным хлором, с жидкой серой и нефтепродуктами, содержащими серу, вообще взаимодействие металлов с жидкостями, не являющимися электролитами (спирт, ацетон, фреоны, сжиженный природный газ и т. д). [c.111]

Взаимодействие жидкого металла в зоне плавления с кислородом 57 [c.57]

ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ЖИДКОГО МЕТАЛЛА В ЗОНЕ ПЛАВЛЕНИЯ С КИСЛОРОДОМ (ОКИСЛЕНИЕ МЕТАЛЛА ПРИ СВАРКЕ) [c.57]

Взаимодействие жидкого. металла в аопе пла лелия с кислородом [c.59]

Взаимодействие жидкого металла сварочной ванны с кислородом, водородом и другими газами. Кислород оказывает наиболее существенное влияние на физико-химические процессы при сварке. Он поступает в ванну из воздуха или из электродного покрытия и интенсивно окисляет расплавленный металл, соединяясь с железом и другими элементами. При высокой температуре происходит окисление железа атомарным кислородом [c.26]

Длина дуги влияет на увеличение или уменьшение окисления. При большей длине дуги окисление происходит интенсивней вследствие более длительного контакта с воздухом расплавленного электродного металла. При меньшей длине дуги окисление происходит менее интенсивно вследствие уменьшения времени взаимодействия жидкого электродного металла с кислородом. [c.27]

Процессы, протекающие в сварочной ванне. Жидкий металл сварочной ванны соприкасается с газами и шлаками, образующимися из-за окисления поверхностных слоев металла. Такие газы, как кислород и азот, поступают в ванну из воздуха. Кислород может поступать также и из газовой смеси, подаваемой горелкой. Водород попадает в основном из пламени, а также в результате взаимодействия некоторых металлов с влагой, диссоциации водяного пара или разложения углеводородов, входящих в состав различных жиров и масел, которые остались на кромках деталей при плохой очистке их перед сваркой. Газы адсорбируются (поглощаются) поверхностным слоем расплавленного металла и образуют растворы или химические соединения, которые затем проникают в глубь сварочной ванны. [c.10]

Первый вид взаимодействия в зависимости от сохранности образующейся окисной пленки на поверхности твердого металла может сопровождаться как увеличением, так и уменьшением массы металла, а иногда иметь межкристаллитный характер (аустенитные хромоникелевые стали при 750° С в жидком натрии с 0,5% кислорода). [c.145]

Коррозионные свойства жидких металлов важно учитывать при рабочей температуре выше 500° С. Наиболее агрессивными по отношению к конструкционным материалам являются литий, олово и галлий. Ртуть обладает высокой токсичностью паров, галлий токсичен также и в жидком состоянии. Натрий и калий бурно взаимодействуют с водой и кислородом, причем активность калия выше. Недостатком свинца является его токсичность. Висмут мало токсичен, но при нейтронном облучении превращается в полоний, обладающий сильной -активностью, опасной в случае течи жидкого металла. [c.22]

Недостатком некоторых жидких металлов, например натрия или калия, является бурное химическое взаимодействие с водой и кислородом, что требует особых мер предосторожности при их применении. [c.34]

Взаимодействие железа и ртути при высокой температуре в присутствии кислорода происходит по следующей схеме образование окалины железа, проникновение ртути через слой окалины, образование промежуточного слоя между поверхностью железа и окалиной. Промежуточный слой ртути вызывает отделение окалины от металла и этим ускоряет процесс образования все новых и новых слоев окислов. Окалина, обладая пористостью, абсорбирует ртуть и, перемешиваясь с последней, образует массу, переносимую потоком жидкого металла [c.265]

Тяжелые металлы (олово, свинец, висмут) и их сплавы даже в расплавленном состоянии не очень энергично взаимодействуют с кислородом. В жидком металле возможно существование закисей и окисей. Растворимость окислов в этих металлах очень мала. Тем не менее даже небольшое повышение растворимости их с увеличением температуры может вызвать отложение смеси металла и окислов на охлаждаемой поверхности теплообменной установки. [c.34]

Жидкий металл содержит в растворенном состоянии углерод, кремний, марганец, фосфор, серу, хром, алюминий, водород, азот, кислород и их соединения. Все компоненты жидкого металла находятся в атомарно-ионном состоянии н обладают большой кинетической энергией колебательного и поступательного движения. При тепловом взаимодействии с формой температура жидкого металла снижается и вследствие уменьшения растворимости из металла выделяются газы, количество которых зависит от исходных материалов и режима плавки. Например, при электроплавке выделяется водорода 0,00005—0,082%, азота 0,002—0,20%, кислорода 0,0008—0,1%- [c.45]

Плавка нержавеющих сталей сопровождается большими присадками различных ферросплавов. Во время легирования в жидкой стали протекает сложный физико-химический процесс, состоящий из нагрева и расплавления ферросплавов, растворения элементов в металле, взаимодействия легирующих с кислородом, азотом и серой металла и шлака в условиях изменения температуры системы. При обычных температурах сталеплавильного процесса элементы, содержащиеся в стали в качестве примесей или вводимые для легирования и раскисления, растворяются в чистом железе в различной степени полностью растворяются А1, Си, Мп, Ni, Со, Si, Sb, Ti, Сг, Zr, В частично V, Мо, W, Sn, Pt, С, S, Р, О, И, N, As, Se мало растворяются РЬ, Ag, Bi, Na, Li, a, Mg, Zn, d. [c.77]

Исследование раскислительной способности углерода в вакууме показало, что достаточно выдерживать металл при давлениях порядка нескольких сотен ньютонов на квадратный метр (мм рт. ст.), при этом раскислительная способность углерода в железе меньше зависит от давления над металлом, чем в железохромоникелевых сплавах. Снижение поверхностного натяжения в жидких сплавах по сравнению с чистым железом обусловливает меньшее значение упругости СО в образующемся пузыре. Важную роль играют обменные реакции металла с футеровкой тигля. Если взаимодействие кислорода и оксид-НЫ.Х включений с углеродом ведет к очищению металла от кислорода, то при реакциях с футеровкой кислород переходит в металл. Практически в первые 20—30 мин плавки в печи емкостью 10 кг скорость первого процесса наибольшая и при этом содержание кислорода в металле достигает минимального значения, а затем либо не изменяется, либо чаще всего возрастает. [c.205]

При анализе смачивания тугоплавких окислов необходимо читы-вать, что в большинстве jT> 4aeB их поверхность образована преимущественно анионами кислорода, размер которых значительно превышает размер металлических катионов. Поэтому взаимодействие жидкого металла с окислом опреде тяется взаимодействие.м расплава с кислородом окисла. Для двухвалентных металлов идет реакция [c.101]

При некоторых процессах сварки в результате взаимодействия жидкого металла с газовой фазо11 и шлаками наблюдается заметное возрастание концен-1 рации кислорода в металле шва по сравнению с его содержанием в основном материале и сварочной проволоке (табл. 14). Когда приводятся данные о содер- [c.67]

Химические составы жаропрочных сплавов серий ЖСЗ и ЖС6У, ВЖЛ и сплавов для изотермической штамповки ИШВ-1, ИШВ-2 приведены в табл. 5 и 73. В процессе приготовления их в электропечах происходят следующие тепло-фи шческие и химические процессы во-первых, превращение металлической шихты в жидкий расплав - процесс плавки металла во-вторых, взаимодействие жидкого расплава с футеровкой тигля, т.е. разрушение огнеупорного материала и образование шлака в-третьих, обогащение расплавленного металла оксидами металлов и насыщение сплава газами - кислородом, азотом, водородом и поступающим атмосферным воздухом. Кроме того, вредные составляющие, поступающие с шихтой, - сера и фосфор в процессе плавки переходят в металл и образуют сульфиды и фосфиды. [c.267]

Электрошлаковые печи. При элек-трошлаковом литье(ЭШЛ) переплавляемого электрода в фасонном водоохлаждаемом кристаллизаторе жидкий металл с торца оплавляемого электрода, погруженного в шлаковую ванну, передается в виде капель в литейную форму, которая является местом для приготовления расплава и формирования отливки (рис. 13). При ЭШЛ исключаются взаимодействия металла с материалом формы и газовой средой. В шлаковой ванне из металла удаляются кислород, водород и неметаллические включения. Вокруг кристаллизующейся отливки создается тонкая пленка гарнисажа. При этом виде литья нет надобности в плавильной и раздаточной печах, разливочном ковше, формовочных смесях. Условия кристаллизации металла позволяют получать отливку с тонкой структурой, без пор и усадочной раковины. [c.297]

Дело в том, что при вводе в сталь редкоземельных металлов наблюдаются специфические явления, обусловленные их высокой реакционной способностью по отношению к сере и кислороду. Установлено [242], что в результате взаимодействия редкоземельных металлов как с кислородом, инжектируемым в жидкий металл в процессе разливки, так и со шлаками и неметаллическими включениями, степень усвоения редкоземельных металлов сталью не превышает обычно 50 %, а при относительно небольших присадках - и меньше, В процессе разливки взаимодействие редкоземельных металлов с огнеупорами ковша приводит к образованию тугоплавких окислов. В слитках же обнаруживается резко снижающая качество стали так называемая "цериевая не- [c.194]

Сварка сталей. Обычно сварку малоуглеродистой низколегированной стали осуществляют под флюсом или в СОг, но иногда оказывается целесообразным использовать сварку плавящимся электродом в среде инертных газов, например при малой толщине материала. Углеродистые стали, особенно кипящие, весьма склонны к пористости, основной причиной которой является реакция взаимодействия углерода с кислородом [С]-Ь[0]5 С0 . Окислению сварочной ванны способствуют примеси в газе в виде свободного Ог и паров НгО. Развитию пористости способствует также водород и азот, растворенные в металле шва (см. гл. XIV). Для подавления реакции окисления углерода в период кристаллизации металла шва в сварочной ванне должно содержаться достаточное количество раскислителей (51, Мп, Т1). В целях предупреждения пористости при сварке углеродистой стали целесообразно использовать присадочный материал с повышенным содержанием элементов раскислителей — Св-08ГС, Св-08Г2С и т. д. (Устранение пор при сварке углеродистых сталей может быть также достигнуто путем добавки к аргону 5% Ог, что способствует интенсивному кипению ванны жидкого металла с образованием СО до начала кристаллизации металла шва). [c.368]

Размер первичного зерна зависит от природы, размера и распределения твердых неметаллических субмикро-скопических частиц, содержащихся в жидкой стали. Эти частицы в основном образуются в результате взаимодействия элементов-раскислителей с кислородом, азотом, в меньшей степени углеродом и серой. Наиболее распространенным элементом, вводимым в металл для измельчения зерна, является алюминий (обычно вводят в количестве 300—500 г/т). [c.269]

Взаимодействие с кислородом воздуха предупреждается применением при ялавке покровного флюса (1% веса жидкого металла), состоящего из 80% -.обезвоженного карналлита и 20% плавикового шпата. Этот же флюс служит для рафинирования сплава при 700 С. [c.96]

Металлический титан в виде тонкой стружки может гореть на воздухе или в атмосфере азота при достаточно сильном местном подогреве (например, при обработке тупым режущим инструментом). Известны случаи загорания массивных титановых заготовок и слитков в нагревательных печах, причиной чего обычно является присутствие железной окалины на поду печи, что вызывает возникновение сильно экзотермической реакции восстановления железа. Окисел титана хорошо растворяется в жидком титане и поэтому не может предохранить расплавленный металл от бурного взаимодействия с кислородом воздуха в отличие, например, от алюминия, для которого защитное действие окисной пленки сохраняется и после расплавления металла. Эта особенность химического взаимодействия титана с кислородом требует применения вакуума или атмосферы нейтрального газа при плавке титана, а также ограничивает применение титана в средах, богатых кислородом, из-за опасности самозагорания. [c.171]

Щелочные угеталлы могут взаимодействовать также с кислородом, растворенным в твердом металле. При этом, если свободная энергия образования окисла твердого металла меньше энергии образования окиси щелочного металла, то щелочные металлы отбирают у твердых металлов растворенный в них кислород. В результате этого щелочной металл может проникать по границам зерен твердого металла и также интенсифицировать межкристаллитную коррозию. Такое явление наблюдается, например, при коррозии ниобия в литии, когда последний проникает по границам зерен и образует там окислы ниобия, причем глубина проникновения лития тем больше, чем выше содержание кислорода в ниобии. Известно также, что свободные от кислорода Nb, Та, Ti, Zr, Mo и W плохо растворяются в щелочных металлах. На механические свойства твердых металлов влияет смачивание их жидким металлом даже в отсутствие коррозионного воздействия, В некоторых случаях достаточно пластичный металл после выдержки в жидком металле становится хрупким. Это явление связывают с адсорбционным влиянием среды. Жидкий металл проникает по линиям дислокаций, образующимся на ранних стадиях деформации.. Адсорбированные жидкие металлы уменьшают энергетический барьер, препятствующий выходу дислокаций на поверхность и разупрочняющий металл. [c.144]

В технике азот добывается из жидкого воздуха. В электрическом разряде взаимодействует с кислородом воздуха, образуя окись азота N0 — бесцветный газ, который на воздухе мгновенно окисляется в двуокись азота NOj. При растворении двуокиси азота в воде образуется смесь азотной (HNOj) и азотистой (HNOj) кислот. Азотная кислота — бесцветная жидкость, дымящая на воздухе растворяется в воде в любых отношениях. Одна из наиболее сильных кислот в то же время является энергичным окислителем. Растворяет почти все металлы за исключением золота, платины и некоторых редких металлов. [c.379]

Обладая высоким сродством к сере, кислороду и водороду РЗМ связывают их в тугоплавкие соединения и способствуют удалению из металла. Часть окислов в виде микроскопических кристаллов может служить дополнительными центрами кристаллизации, остальные офлюсовываются, образуя силикаты и другие соединения. Взаимодействие РЗМ с серой, газами и прочими примесями, находящимися в жидком металле, определяет их положительное влияние на дисперсность, форму и распределение неметаллических включений. [c.50]

При контактных процессах (Гк>1500°С) компоненты жидкого металла (марганца, алюминия, хрома и др.) могут вступать во взаимодействие с содержащейся в маршалитовых покрытиях двуокисью кремния, и более вероятно, что этот процесс идет в присутствии кислорода. [c.100]

Защитное действие углеводородсодержащего газа или топлива заключается в том, что под влиянием высоких температур углеводороды разлагаются по реакции СхНу- хС- -+У/2Н2, которая идет с поглощением тепла. Этого достаточно для компенсации избыточного тепла, выделяющегося при взаимодействии чистого кислорода с жидким металлом. Таким образом предотвращается быстрое разрушение фурм и частей днища, прилегающих к фурмам. [c.133]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...