Сталь введение легирующих добавок

Стали, содержащие специальные добавки (папример, хром, никель, молибден и др.), называются специальными или легированными. Введение в состав стали легирующих добавок преследует различные цели. Можно приготовить стали, обладающие повышенной прочностью, кислотоупорностью, жароупорностью и т. д. [c.172]

Имеется способ уменьшения коррозии металлов, который строго нельзя отнести к защите, — это легирование металлов, т. е. получение сплавов. Например, в настоящее время создано большое число нержавеющих сталей путем присадок к железу никеля, хрома, кобальта и др. Такие стали, действительно, не покрываются ржавчиной, но их поверхностная коррозия хотя и с малой скоростью, но имеет место. Оказалось, что при добавлении легирующих добавок коррозионная стойкость меняется скачкообразно. Установлено правило (правило Таммана), согласно которому резкое повышение устойчивости к коррозии железа наблюдается при введении легирующей добавки в количестве /в атомной доли, т. е. один атом легирующей добавки приходится на восемь атомов железа. Считается, что при таком соотношении атомов происходит их упорядоченное расположение в кристаллической решетке твердого раствора, что и затрудняет коррозию. [c.140]

Главным потребителем хрома является металлургическая промышленность — для изготовления высококачественной стали. Сплавы железа и хрома уже издавна привлекали внимание практиков своей большой механической прочностью и весьма значительной коррозионной устойчивостью. Хром является главной легирующей добавкой всех, без исключения, нержавеющих и жароупорных сталей. Введение нескольких процентов Сг, Мо и W увеличивает твердость стали. Такие стали применяют для изготовления инструментов, ружейных и орудийных стволов, броневых плит, а также рессор и некоторых машинных частей. При содержании в сплаве не менее 12% хрома получают сталь, устойчивую к коррозии (нержавеющая сталь). Ее используют для изготовления аппаратуры химических заводов, а также предметов домашнего обихода (ножей, вилок и т. п.). Сплав 35% Ре, 60% Сг и 5% Мо отличается высокой кислотоупорностью и применяется при изготовлении резервуаров и аппаратов для производства кислот. [c.512]

Легирование металлов. Для улучшения свойств металлов, в том числе для обеспечения их коррозионной стойкости, в состав сплавов вводят различные вещества (легирующие добавки). Так, коррозионная стойкость стали может быть повышена введением хрома, никеля, молибдена. Коррозионная стойкость меди возрастает при добавлении к ней бериллия и алюминия. Легирование с целью повышения коррозионной стойкости применяется также для алюминия, к которому добавляют молибден, хром или никель. [c.219]

При введении титана в качестве легирующей добавки в хромоникелевые нержавеющие стали (до 0,8%), образуются карбидные включения титана, повышающие жаростойкость и уменьшающие склонность к межкристаллитной коррозии при сварке и термической обработке. Присадка 0,05—0,15% титана к обычной углеродистой стали облагораживает ее и улучшает свойства. Введение титана в алюминиево-магниевые сплавы (до 0,6%) улучшает их механические свойства, повышает коррозионную стойкость и устойчивость к окислению при нагревании [ 5 ]. [c.391]

Электрод, покрытый пассивирующим слоем, не перестает взаимодействовать с электролитом. В системе металл — соединение — электролит непрерывно протекают реакции взаимодействия, в результате которых металл постепенно разрушается, а соединения, образующиеся на его поверхности, переходят в-раствор. Вследствие этого металлические аноды в определенной степени растворяются, и в электролите и в катодном металле обнаруживается некоторое количество анодного металла. Легирующие добавки к анодному металлу уменьшают его растворимость. Для свинцовых анодов, например, наиболее эффективными оказались небольшие количества сурьмы или серебра (1%) железные аноды обычно заменяют анодами из нержавеющих сталей. Более подробные сведения о нерастворимых анодах приведены во введении. [c.369]

Достижения в исследовании влияния кремния нашли свое отражение в фирменной модификации стали 4340, названной 300 М, содержащей от 1,5 до 1,8% 81. В отношении механизма высказывались предположения, во-первых, что при наличии кремния е-карбид не может быть эффективным катодным центром для разрядки водорода [9, 17], во-вторых, что карбид повышает стойкость к растрескиванию, являясь ловушкой водорода [26], и, в-третьих, что кремний уменьшает коэффициенты диффузии вредных примесей, в частности водорода [15, 16]. Таким образом, роль кремния по существу не выяснена и может быть сложной, но положительный эффект хорошо подтверждается, особенно в случае высокопрочных сталей. Повышение стойкости сталей при введении кремния представляет резкий контраст по сравнению с отрицательным влиянием марганца, поэтому было бы целесообразно выбрать именно кремний в качестве легирующей добавки для повышения прочности и закаливаемости сталей, используемых в агрессивных средах. Однако такие добавки могут ухудшать обрабатываемость и свариваемость сталей, так что применение высоких концентраций кремния потребует тщательной разработки сплава с учетом всех свойств. [c.55]

Введение в обычную углеродистую сталь примесей различных элементов существенно влияет на ее свойства. Так, добавка кремния сказывается главным образом на увеличении эластичности, марганца — вязкости, вольфрама — твердости и т. д. Комбинируя подобные легирующие добавки ( присадки ) в подходящих соотношениях, можно получать специальные стали с самыми разнообразными свойствами. Например, сталь с содержанием 18% У, 4 —Сг и 1—V ( быстрорежущая ) сохраняет сваю [c.331]

Бериллий входит в состав многих сплавов в качестве легирующей добавки. Для приготовления специальных сплавов используется основная часть бериллиевой продукции. Важнейшими сплавами бериллия являются сплавы на основе меди (бериллиевые бронзы). Содержание бериллия в бронзах может изменяться от долей процента до 2,5%, а в лигатурах —до 8%. Очень распространены алюминиевые и магниевые сплавы с присадками бериллия от 0,005 до 0,5%. Бериллий является также компонентом в сплавах с Fe, Ni, Со, Ti и входит в состав легированных сталей, например хромоникелевых и хромомолибденовых. Содержание бериллия в этих сплавах колеблется в широких пределах — от 0,001 % до нескольких процентов. Определение бериллия в сплавах производится, в зависимости от содержания, весовыми и колориметрическими методами после отделения основы и мешающих элементов или с введением маскирующих средств. Широко применяются спектральные методы анализа сплавов [442—473. [c.173]

Известно, что наплучшую прокалпваемость стали придает молибден, наибольшую вязкость сталь приобретает от введения никеля, а ее магнитные свойства усиливаются присутствием кобальта. Далеко не всегда можно точно сказать, почему та пли иная легирующая добавка придает стали определенные качества. А вот о причинах улучшения свойств стали ванадием многое известно достаточно полно и достоверно. [c.338]

Марганец применяют в виде ферромарганца для удаления серы в процессе выплавки чугуна и стали, а также в качестве легирующей добавки. Введение марганца придает стали большую твердость, прочность и износоустойчивость. На этом основано широкое применение марганцовой стали в производстве железнодорожных рельсов, камнедробилок, экскаваторов и т. п. [c.304]

ЛЕГИРОВАНИЕ (нем. legieren — сплавлять, от лат. ligo — связываю, соединяю) — введение в металлы и сплавы легирующих материалов для получения сплавов заданного хим. состава и структуры с требуемыми физ., хим. и мех. св-вами. Применялось еще в глубокой древности, в России — с 30-х гг. 19 в. Л. осуществляют введением легирующих материалов (в виде металлов и металлоидов в свободном состоянии, в виде различных сплавов, напр, ферросплавов, или в газообразном состоянии) в шихту или в жидкий (при выплавке) сплав. Иногда добавки легирующих материалов вводят в ковш. В закристаллизовавшемся сплаве легирующие материалы распределяются в твердом растворе и др. фазах структуры, изменяя его прочность, вязкость и пластичность, повышая износостойкость, увеличивая глубину прокаливаемости и др. технологические св-ва. Л. существенно влияет па положение критических точек стали. Никель, марганец, медь и азот расширяют по температурной шкале область существования аустенита, причем при известных соотношениях содержания углерода и этих элементов аустенит существует в области т-р от комнатной и ниже до т-ры плавления. Хром, кремний, вольфра.м и др. элементы сужают эту область и при определенных концентрациях углерода и легирующего элемента расширяют область с>тцествоваиия альфа-железа (см. Железо) до т-р плавления. При некоторых концентрациях углерода и легирующего материала сталь даже после медленного охлаждения имеет структуру закалки. Легирующие материалы, не образующие карбидов (напр., никель, кремний и медь), находятся в твердых растворах, карбидообразующие материалы (хром, марганец, молибден, вольфрам и др.) частично растворяются в железе, однако в основном входят в состав карбидной фазы и при больших концентрациях сами образуют карбиды (напр.. [c.681]

Применение. Металлич. X. исиользуется для хромирования — нанесения покрытий, обладающих защитными и декоративными свойствами, а также в качестве важной легирующей добавки к сталям. Введение X. [c.372]

Необходимы механически свойства металлов и сплавов достигаются введением в расплав легирующих добавок. Добавки стабилизируют кристаллическую фазу зерна, образуют твердые растворы с основным компонентом расплава и способствуют образованию новой дисперсной фазы. Появление твердых растворов между зернами структуры может увеличить ее пластические свойства. Упрочняющее действие возникающих дисперсных фаз при введении легирующих добавок можно проиллюстрировать образованием в хромоникелевых сплавах при добавлении титана и алюминия кристалликов NisTi и NisAl, которые сильно взаимодействуют с твердым раствором сплава. Высокое содержание никеля и хрома в стали обеспечивает получение устойчивой аустенитной кристаллической структуры зерен (у-фаза), обладающей наибольшей жаропрочностью. [c.387]

При катодном покрытии (например, 5п на железе) очень важна герметичность. Пока слой защищающего металла не нарушен, металл хорошо сохраняется. Но при обнажении металла хотя бы в одном месте начнет энергично разрушаться защищаемый металл (Ре под слоем олова). Для защиты от коррозии на поверхности металла искусственно создают окисные, окисно-хроматные, фосфатные, сульфидные и другие пленки обработкой изделий специальными химическими составами. Широко применяют анодное окисление путем электролиза в кислой среде в присутствии окислителей. Скорость кислотной коррозии уменьшают введением в кислоту замедлителей (ингибиторов) коррозии. Коррозионная стойкость железа повышается введением легирующих добавок (нержавеющие стали содержат добавки Сг, N1 и других металлов). [c.285]

СТАЛЬ (нем. Stahl) — ковкий сплав железа с углеродом и некоторыми примесями марганцем, кремнием, серой, фосфором и др. Если примеси добавляют специально для придания определенных свойств, сталь называется легированной, а примеси — легирующими добавками или элементами. К легирующим относятся Сг, N1, S1, Мп, V, Мо, Со, Т1, Nb, Та, А1, Zr и др. Нержавеющие стали содержат 12% и более Сг. Жаропрочные стали содержат до 27% Сг. С. производят из чугуна частичным удалением из него углерода и фосфора. Другим способом получения стали является восстановление железа из руды и введение в него требуемого количества углерода и других примесей. С. содержит углерода не более 1,7%, серы — 0,08% и фосфора - 0.09%. [c.236]

Еще в начале применения нефтяных смазочных масел было замечено, что их свойства улучшаются при добавлении животных или растительных жиров. Затем обнаружили, что еще более эффективное действие оказывают некоторые синтетические вещества. В какой-то мере воздействие добавок на масло можно сравнить с легированием стали, когда введение небольших количеств некоторых металлов (хрома, вольфрама, молибдена, титана) резко улучшает эксплуатационные свойства материала. Обычно к маслу добавляется 0,1—5% (редко 10—20% или ниже 0,1%) легирующей добавки . [c.140]

Сталь. По содержанию углерода стали делятся на малоуглеродистые (не более 0,25% углерода), углеродистые (от 0,25 до 0,6% углерода) и высокоуглеродистые (свыше 0,6% углерода). Есть также легированные стали и чугуны. Введенные в них легирующие добавки — марганец, хром, никель, молибден, алю- миний, медь и др. — повышают технические свойства чугунов и сталей. [c.30]

Применение. Важной областью применения Б. являются различные сплавы, в к-рые В. вводится как легирующая добавка. Большое значение имеют сплавы Си—Ве, т. н. бериллиевые бронзы, содержащие до 2,5% Ве с добавками Ni и Со (0,2—0,5%), приобретающие после закалки и отпуска (старения) высокую прочность и твердость, а также хорош ю электропроводность, теплопроводность и коррозионную стойкость (см. Меди сплавы). Практич. применение нашли также сплавы N1 с 2—4% Б. Эти сплавы по сопротивлению коррозии, прочности и упругости сравнимы с высококачественными нержавеющими сталями, но превосходят последние по твердости, способности к ковке и термич. обработке. К улучшению свойств приводит введение Б. и в железные сплавы. Ничтожные добавки Б. к магниевым сплавам повышают их сопротивление коррозии, сильно уменьшают окисляемость сплавов во время плавки и разливки. Сплавы с Б. находят применение в самолетостроении, электротехнике и др. В конструкциях атомных реакторов Б. благодаря малому поперечному сечению захвата тепловых нейтронов используется как замедлитель и отражатель нейтронов. [c.212]

Ванадий в основном используют в качестве добавки к сталям. Сталь, содержащая всего 0,1—0,3% ванадия, отличается большой прочностью, упругостью и нечувствительностью к толчкам и ударам, что собенно важно, например, для автомобильных осей, которые все время подвергаются сотрясению. Как правило, ванадий вводят в сталь в комбинации с другими легирующими элементами хромом, никелем, вольфрамом, молибденом. Наиболее щирокое применение ванадий нашел в производстве инструментальных и конструкционных сталей (см. разд. 32.1.4). При ковке ванадий, введенный в сталь, активно реагирует с содержащимся в ней кислородом и азотом, например [c.509]

Ванадий находится в пятой группе периодической системы элементов, т. е. в одной группе с такими высокостойкими элементами, как ниобий и тантал. Ванадий обладает рядом ценных фи-зико-хпмических и механических свойств. При введении в сталь в качестве легирующей добавки он действует и как раскислитель, и как карбидообразующий элемент. Он способствует образованию тонкой и равномерной структуры. Обычно легирование стали ванадием повышает плотность, вязкость, предел упругости, предел прочности при растяжении и повторном изгибе [8—10]. [c.42]

Исследование влияния легирующих добавок на свойства цинкового покрытия, полученного из расплава, показало, что С(1 и 8п не влияют, а Си увеличивает толщину покрытия, при этом в присутствии Си и С(1 увеличивается устойчивость цинкового покрытия в атмосферных условиях. Алюминий, введенный в расплав до 0,25 %, вызьшает резкое снижение толщины покрытия и коррозионной стойкости, но увеличивает пластичность биметалла. При одновременном содержании меди и алюминия в цинковом покрытии медь при содержании более 0,02 % подавляет действие алюминия, и стойкость оцинкованной стали в атмосферных условиях повышается. Однако в присутствии алюминия в атмосфере с высокой влажностью возникают темные пятна, ухудшая внешний вид изделия. Добавка олова, кадмия, сурьмы, меди, введенных в расплав вместе с алюминием и свинцом, предотвращает возникновение тем- [c.54]

Из табл. 17.2 видно, что с введением в хромоникелевые стали небольших добавок ниобия и титана существенно повышается скорость переноса масс этих сталей. В этом же направлении, но в меньшей степени влияет добавка алюминия. По результатам опытов были получены эмпирические уравнения, приближенно описывающие влияние различных легирующих компонентов на скорость переноса масс. Коррозионная стойкость сталей снижается при увеличении содержания никеля, при введении ниобия и титана благоприятное влияние оказывают добавки молибдена, кремния, алюминия. [c.262]

Лигатур Ы.1Б металлургии черных и цветных металлов титан применяется в качестве раскислителя и деазотизатора, так как он энергично соединяется с кислородом и азотом, образуя соединения, уходящие в шлак.сЛля этой цели используют ферротитан (18—25% Т1), купротитан (5—12% Т1), алютит (40% А1, 22—50% Т1 и до 40% Си). Очистка от кислорода способствует образованию тонкой плотной структуры стали, обладающей повышенными механическими свойствами. Титан связывает и серу, вызывающую красноломкость стали, х/ При введении титана в качестве легирующей добавки в хромо-никелевые нержавеющие стали (до 0,8%) образуются включения карбидов титана, повышающие жаростойкость и уменьшающие склонность к межкристаллитной коррозии при сварке и термической обработке. У Присадка 0,05—0,15% титана к обычной углеродистой стали облагораживает ее и улучшает механические свойства. Введение титана в алюминиево-магниевые сплавы (до 0,6%) улучшает их механические свойства, повышает коррозийную стойкость и устойчивость к окислению при нагревании [II, 35]. [c.242]

В о л ь ф р а м-ж е л е 3 о. В системе У — Ге, наряду с твердыми р-рами, имеется эвтектика при 33% (1540°) и два интерметаллич. соединения РезМ (62,2% У) и Ре, У, (73,8% W). Практич. применение нашли сплавы с 70—85% — ферровольфрам, к-рый иснользуют в качестве легирующей добавки в произ-ве сталей. Введение вольфрама в сталь приводит к упрочнению твердого р-ра на основе железа и образованию тугоплавких карбидов вольфрама, вследствие чего повышаются твердость и прочность стали. Ок. 90% всего выплавляемого ферровольфрама расходуется на произ-во быстрорежущей стали. Ферровольфрам полу- [c.328]

Сталь — сплав железа с углеродом, с примесями марганца, кремния, серы, фосфора. Обычная углеродистая С. содержит 0,05—1,5 % С, 0,1—1 % Мп, до 0,4 % 31, до 0,08 % 5, до 0,18 % Р. При большем содержании примесей или при добавке других специальных примесей С. называется легированной. Легирующие элементы Сг, N1, Мп, Си, , Мо, V, Со, Т1, Nb, А1, 2г, Та. Легированные С. обладают высокими механическими и физико-химическими свойствами. Из них изготавливают детали машин, инструменты, резцы, штампы и др. Нержавеющие стали, содержащие до 12 % хрома, устойчивы против коррозии в атмосфере, в кислотах, щелочах, растворах солей. Добавление в С. хрома, кремния и алюминия делает ее жаропрочной, а насыщение поверхностного слоя стали азотом (азотирование) резко увеличивает износоустойчивость стальных изделий. С. обычно изготовляют из чугуна путем частичного удаления из него углерода окислением этот способ получил наибольшее распространение в современной металлургии. Другой путь получения С. состоит в восстановлении железа в железной руде и введении в него требуемого количества углерода и других примесей. [c.126]

Применение. Хром вводят как легирующую добавку в различные сорта стали (инструментальные, жаростойкие и др.). Из содержащих Сг сталей изготаЕ лпвают, в частности, лопатки газовых турбин и детали реактивных двигателен. Введение в сталь 13% Сг делает ее нержавеющей. Прн меньшем содержании хрома сталь приобретает высокую твердость н прочность. Хром входит в состав многих жаростойких сплавов, в том числе нихрома (80% 20% Сг), который обычно применяется в электронагревательных приборах (он выдерживает длительное нагревание до 1100°С), Сплав, содержащий 30% Сг, 5% А1, 0,5% 5] (остальное Ре), устойчив на воздухе до 1300 °С. Широко, используется хромирование различных изделий. [c.541]

Для заш,иты от коррозии на поверхности металла искусственно создают окисные. окиснохроматные, фосфатные, сульфидные и другие пленки обработкой изделий сиециальными химическими составами. Широко применяют анодное окисление путем электролиза в кислой среде в присутствии окислителей. Скорость кислотной коррозии уменьшают введением в кислоту замедлителей (ингибиторов) коррозии. Коррозионная стойкость железа повышается введением легирующих добавок (нержавеющие стали содержат добавки Сг, N1 и других металлов). [c.328]

Механическое торможение дислокаций производится путем введения в чистое вещество примесей или атомов, образующих с основными атомами рещетки твердый раствор. Чужеродные атомы, представляя собой механическое препятствие на пути движения дислокаций, как бы защпиливают их. При растворении в железе легирующей добавки — углерода — происходит образование новой фазы — карбида железа, частицы которого также закрепляют дислокации, благодаря чему сплавы железа с углеродом (стали) много прочнее чистого железа. Тем самым возникает парадоксальный результат — для повыщения механических свойств следует химически загрязнить материал [c.328]

Антикоррозионное легирование металла. Способ состоит в в преднамеренном изменении состава металла путем введения в него специальных легирующих добавок (лат. ligare — связывать, соединять). Подобные добавки подбирают с таким расчетом, чтобы при их помощи повысить коррозионную стойкость основного металла. Иногда для тех же целей из металла, наоборот, удаляют примеси, своим присутствием убыстряющие коррозию. Например, медистые стали в своем составе содержат 0,2—0,5% Си и уже одно это в l /a— 3 раза повышает стойкость металла по сравнению с обычной углеродистой сталью. С другой стороны, необходимо стремиться к максимально полному освобождению алюминия от примесей железа, так как последнее, даже при малом своем присутствии в техническом металле, во много раз убыстряет его коррозию. [c.369]

При введении в систему Ре—С небольших добавок других металлов (легирование) общий вид диаграммы состояния сохраняется. Однако эти добавки способствуют стабилизации одних структурных составляющих и разрушению других. Так, легирование ванадием, хромом, вольфрамом стабилизирует структуру аустенита, что придает стали повышенную твердость и износоустойчиЕость. В то же время случайные включения цементита при этом подвергаются распаду за счет образования более прочных карбидов указанных легирующих металлов. Легирование белых чугунов переходными металлами с сильно дефектной -оболочкой (Т], V, Сг) приводит к разрушению цементита и образованию прослоек чешуйчатого графита между кристаллами сплава. Следствием этого является повышение ударной прочности. Добавки хрома и никеля, расширяющие область аустенита и стабилизирующие ее структуру, обеспечивают повышенную коррозионную стойкость сталей (нержавеющие стали), поскольку в гомогенных системах процессы коррозионного разрушения протекают медленнее. [c.415]

Редкоземельные элементы (в виде мпшметалла и ферроцерия) добавляют и в сталь разных сортов. Во всех случаях эта добавка работает как сильный раскислитель, превосходный дегазатор и десульфатор. В некоторых случаях редкш1и землями легируют... легированную сталь. Хромоникелевые стали трудно прокатывать — всего 0,03% мишметалла, введенные в такую сталь, намного увеличивают ее пластичность. Это облегчает прокатку, изготовление поковок, обработку металла резанием. [c.122]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология