Ниобий как легирующий элемент

Новые стали и сплавы для печных труб. В основу разработки новых сталей и сплавов для печных труб высокотемпературных печей заложена сопротивляемость материала науглероживанию, которая зависит от соотношения никеля к хрому в марке сплава и наличия легирующих элементов ниобия, вольфрама, алюминия, титана, кремния и редкоземельных металлов. [c.38]

Рис. 114. Зависи.мость скорости окисления ниобия в воздухе при 980 С от легирующих элементов

Легированные стали маркируют буквами и цифрами. Двузначные цифры в начале марки указывают среднее содержание углерода в сотых долях процента, буквы справа от цифры — легирующие элементы А — азот, Б — ниобий, В — вольфрам, Г — марганец, Д — медь, Е — селен, К — кобальт, М — молибден, Н — никель, П — фосфор, Р — бор, С — кремний, Т — титан, Ф — ванадий, X — хром, Ц — цирконий, Ю — алюминий. Цифры после букв указывают ориентировочное содержание легирующего элемента в целых процентах отсутствие цифры свидетельствует о том, что элемент присутствует в количестве не более 1,5%. [c.328]

Качество сталей улучшают введением в них легирующих элементов хрома, никеля, марганца, вольфрама, молибдена, ниобия, титана, ванадия и др. Как правило, эти элементы вводят в сталь в виде ферросплавов (сплава ведущих элементов с железом или кремнием), так как производство их значительно дешевле, чем элементов в чистом виде. [c.34]

Удовлетворительно ковались лишь сплавы ниобия с Ti, Nb и Та сплавы с W, Мо и V ковались при содержании этих элементов до 5-10 ат.%. При более высоком содержании легирующих элементов слитки сплавов ниобия при ковке разрушались. [c.12]

Р и с. 7. Влияние легирующих элементов на температуру рекристаллизации ниобия [15) [c.17]

Испытания в кипящей серной кислоте показали, что качественное влияние легирующих элементов на коррозионную стойкость ниобия в этой среде такое же (рис. 68), как и при испытаниях в соляной кислоте, однако количественное влияние элементов неодинаково (рис. 69). Ti, V и Zr, уменьшают стойкость ниобия в кипящей серной кислоте, хотя начальные присадки V и Zr (до 5 ат.%) и Ti (до 10 ат.%) еще не оказывают влияния на стойкость ниобия. Это имеет значение как средство удешевления сплава без понижения его коррозионной стойкости (например, введение Ti в количестве 10 ат.% 18% по массе). Та, как и Мо, уменьшает скорость коррозии ниобия, причем Та более интенсивно, чем Мо. [c.69]

Рис. 69. Влияние легирующих элементов на коррозионную стойкость сплавов ниобия в кипящей 40%-ной Н, SO

В литературе имеются сведения [62] о связи валентности второго металлического элемента в окалине со скоростью окисления. Надо полагать, что при коррозионном процессе, при котором происходит как окисление, так и ионный обмен, проводимость защитной пленки имеет очень важное значение. Это подтверждается корреляцией между коррозионной стойкостью сплава и валентностью легирующих элементов. Элементы с большей валентностью (Мо) уменьшают проводимость пленки и повышают устойчивость сплава, элементы с меньшей валентностью (Ti, Zт), наоборот, увеличивают проводимость пленки, что должно уменьшать устойчивость ниобия в агрессивных кислотных средах. [c.73]

На рис. 79 показана допустимая концентрация кипящей фосфорной кислоты, при которой скорость коррозии не превышает 0,1 мм/год (1 балл коррозионной стойкости). Преимущество, точнее, меньшее отрицательное влияние ниобия на коррозионную стойкость тантала по сравнению с другими легирующими элементами проявляется вполне определенно. Возможно, что и при работе в серной кислоте ниобий меньше, чем другие элементы, понижает коррозионную стойкость тантала, если ограничить скорость коррозии более строгими допусками. [c.79]

Установлено, что коррозионная стойкость хромомарганцевых сплавов в открытой атмосфере и в морской воде не всегда оказывается в прямой зависимости от концентрации легирующего элемента. Например, хромомарганцевая сталь, содержащая 25% хрома и 15% марганца, не имеет большого преимущества перед остальными хромомарганцевыми сплавами, содержащими сравнительно меньше хрома. Хромомарганцевые сплавы, легированные ниобием, в открытой атмосфере не имели преимущества по коррозионной стойкости перед другими хромомарганцевыми сплавами, а в морской воде они оказались более коррозионностойкими. Коррозионная стойкость любого сплава во многом зависит от правильного подбора легирующих элементов и их процентного соотношения с учетом характера агрессивной среды. [c.63]

В обозначении марки стали первые цифры указывают среднее содержание углерода в сотых долях процента. Буквы за цифрами обозначают С — кремний, Г—марганец, X — хром, Н — никель, Т — титан, В — вольфрам, М — молибден, Ю — алюминий, Р — бор, Ц — цирконий, К — кобальт, Д — медь, Б — ниобий, Ф — ванадий и т. д. Цифры, стоящие после буквенного обозначения легирующего элемента, указывают примерное содержание соответствующего элемента в процентах при содержании элемента до 1,5 процента цифра не ставится. Марки высококачественной стали имеют в конце букву А. [c.10]

Однако на медицинские нужды расходуется лишь 5% производимого в мире тантала, около 20% потребляет химическая промышленность. Основная часть тантала — свыше 45% — идет в металлургию. В последние годы тантал все чаще используют в качестве легирующего элемента в специальных сталях — сверхпрочных, коррозионностойких, жаропрочных. Действие, оказываемое на сталь танталом, подобно действию ниобия. Добавка этих элементов к обычным хромистым сталям повышает их прочность и уменьшает хрупкость после закалки и отжига. [c.175]

По принятой в СССР классификации марка стали дает возможность определить ее химический состав. Две первые цифры слева показывают количество углерода в сотых процента, а следующие за ними буквы обозначают Г — марганец, С — кремний, X — хром, Н — никель, М — молибден, В — вольфрам, Ф — ванадий, Т—титан, Нб — ниобий, Ю — алюминий. После каждой буквы, обозначающей легирующий элемент, ставится одна или две цифры, указывающие среднее процентное содержание этого элемента в целых единицах (цифры один и меньше опускаются). [c.344]

Мо при содержании углерода 0,03—0,10 %. Для предупреждения межкристаллитной коррозии в аустенито-ферритные стали вводят стабилизирующие добавки титана или ниобия или снижают допустимое содержание углерода. В качестве дополнительных легирующих элементов используют медь, реже — кремний и азот. Относительно узкие пределы по химическому составу [c.28]

Для предупреждения возникновения склонности к МКК существует два основных метода — снижение содержания углерода или введение в сталь стабилизирующих элементов титана или ниобия. При этом речь идет не только о фактическом содержании углерода, титана или ниобия, а об их эффективном содержании, зависящем от содержания остальных легирующих элементов. [c.69]

Основным легирующим элементом большинства легированных сталей является хром. К коррозионно-стойким относятся такие стали и сплавы, содержание хрома в которых составляет не менее 12%, Кроме того, в зависимости от назначения хромистых сталей их дополнительно легируют никелем, молибденом, кремнием, медью, алюминием, титаном, ниобием, азотом и некоторыми другими элементами. [c.152]

Черные металлы — чугун и сталь, занимая исключительно важное место в промышленности и технике, часто служат объектом анализа. Число элементов, которое может находиться в железных сплавах, очень велико, чем и определяется большое разнообразие их физико-механических и химических свойств. Наряду с давно применяемыми легирующими элементами (такими, как хром, никель, кобальт, ванадий, вольфрам), в практику черной металлургии и в последние десятилетия вошли новые компоненты (например, редкоземельные, цирконий, гафний, титан, тантал, ниобий), добавки которых позволяют получать черные металлы с еще более ценными качествами. Кроме того, растет внимание и к ряду элементов, присутствие которых даже в малых количествах, может существенно изменять качество металла. Сюда относятся мышьяк, медь, олово, сурьма, алюминий, цинк и др. Содержание этих компонентов также контролируется, особенно в высококачественных сталях. [c.473]

Сплав железа с углеродом при содержании последнего более 1,7% называют чугуном. Чугун тверд, но хрупок и не поддается ковке или прокатке. Он используется главным образом для отливок тяжелых машинных частей (станин, маховых колес и т. п.) и на переработку его на сталь. Для улучшения свойств чугуна его легируют, что обеспечивает возможность широкого использования его в промышленности. Легирование чугуна и стали обычно проводят хромом, никелем, марганцем, кремнием, молибденом, вольфрамом, ванадием, титаном, алюминием, ниобием, кобальтом, медью, бором, магнием. От качества и количества легирующих элементов зависят свойства чугуна и стали. Требования к химическому составу выпускаемого промышленностью чугуна определяются условиями его назначения. Так, например, жаростойкий чугун должен соответствовать по химическому составу требованиям ГОСТ 7769—63, отливки из ковкого чугуна ГОСТ 1215—59 (табл. 20, 21). [c.270]

Тот же эффект, но при более высоком содержании легирующих элементов (20% и выше) может быть достигнут при ионном легировании титана ниобием, молибденом и танталом. [c.135]

Введением в сталь ряда легирующих элементов (титана, ниобия, молибдена, ванадия и др.), которые стабилизируют карбидную фазу н придают ей малую растворимость в твердом растворе. Карбндообразующие элементы, соединяясь с углеродом в виде карбидов, снижают количество углерода в стали, а при ее нагреве в опасном интервале температур устраняется склонность к межкристаллитной коррозии. Наиболее широко практикуется введение в сталь титана и ниобия. Для предотвращения межкристаллитной коррозии содержание титана но отнощепню к углероду в стали долл<но быть пятикратным, а ниобия — десятикратным. Минимальное количество карбидов титана в стали, достаточное для предотвращения межкристаллитной коррозии при температуре около 450° С, может быть определено по следуюп1ей эмпирической формуле [184] [c.72]

Стойкость нержавеющих стапей в азотной кислоте определяется не только их Химическим составом, но и металлургическими и технологическими факторами. Дпя повышения коррозионной стойкости стапей спедует стремиться к возможно более низкому содержанию углерода (не более 0,03%, а лучше - 0,02%), кремния (не бопее 0,40%), фосфора и серы (способствует селективной коррозии). Введение в качестве легирующих элементов стабилизаторов (титана и ниобия) не всегда оправдано, поскольку из- за образования карбидов и карбонитридов, легко растворяющихся под воздействием азотной кислоты, стойкость сталей может резко снижаться. Благоприятно влияют на стойкость стапей в азот-8626 КЗК 45 6 21 [c.21]

Р и с. 8. Влияние легирующих элементов на температуру рекристаллизащш ниобия (17 [c.18]

Все перенисленные элементы повышают прочность ( ,) аналогично увеличению твердости, что связано с искажениями решетки твердого раствора п[м замещении в ней атомов ванадия атомами легирующих элементов, имеющих неодинаковые атомные размеры. Относительное удлинение при этом снижается от 30 до 20%. Различие во влиянии указанных элементов на эту характеристику пластичности невелико, однако можно, пожалуй, утверждать, гго ниобий сильнее снижает пластичность, так как 34 [c.34]

Повьш1ение коррозионной стойкости ванадия при легировании ниобием, танталом и другими, но не титаном, элементами, по-видимому, связано с образованием устойчивых окислов легирующих элементов. Вместо неустойчивого, рыхлого окисла VjOj при этом образуется, вероятно, более плотный окисел, представляющий собой твердый раствор на базе этого соединения — типа (V, Nb) 2 Os или (V, Та) 2 Oj. [c.66]

Характер влияния легирующих элементов на коррозионную стойкость ниобиевых сплавов в кипящей фосфорной кислоте аналогичен их влиянию на коррозионную стойкость в кипящих соляной и серной кислотах. Поэтому данные по коррозионной стойкости в кипящей фосфорной кислоте р зависимости от ее концентрации приведем только для сплавов системы Nb-Ta как наиболее перспективных (рис. 71). Влияние легирующих элементов на коррозионную стойкость сплавов ниобия в 60%-ной кипящей Н3РО4 показано на рис. 72. Как и в других кислотах, Ti, V и Zr понижают коррозионную стойкость ниобия, а Мо и Та повышают. Таким образом, испытания сплавов ниобия в трех типичных неорганических кислотах соляной, серной и фосфорной — показали, что V, Zr и Ti оказывают отрицательное влияние на коррозионн)пю стойкость ниобия, а Мо и Та - положительное. [c.70]

Отдельное исследование и специально поставленные эсперименты, очевидно, позволят установить причины различного влияния этих элементов на коррозионную стойкость ниобия. Пока по этому вопросу можно высказать лишь некоторые предположения. Взаимное расположение в ряду напряжений ниобия и легирующих элементов (vJxj =-1,63 ( zr - 1.53 [c.70]

Рис. 72. Влияние легирующих элементов на коррозионную стойкость сплавов ниобия в 60%-ной кипящей Н3Ю4 [52]

Сказанное вьше это лишь перечисление возможных объяснений влияния легирующих элементов иа коррозионную стойкость ниобия, которые в какой-то степени можно распространить и на сплавы других тз оплав-ких металлов. Как и другие тугоплавкие металлы, ниобий и его сплавы при работе в кислотах наводороживаются и охрупчиваются. Насьшхение ниобия водородом до 0,02—0,03% приводит к полной потере пластичности. Вторая фаза - гидриды - обнаруживается при большем содержании водорода (при 0,08%). Легирование ниобия различными элементами может изменить указанные значения и тем самым уменьшить степень его водородного охрупчивания. [c.74]

Изучение влияния фазового состава и отдельных легирующих элементов - хрома, воль4рама, ванадия, ниобия, титана, а также совместных добавок Сг и Мо,Сг и /,Сг иМЬ, Сг и V, Сг и Т на водородоустойчивость сталей при температуре до 600 и давлении до 800 атм проводилось, как правило, на опытных плавках. Стали термически обрабатывались по режимам, обеспечивающим наиболее термодинамически устойчивое состояние карбидной фазы при заданных температурах испытания. [c.153]

Одним из этапов процесса обезуглероживания является диффузия углерода в феррите. Известно, что легирование феррита хромом резко замедляет процессы диффузии в нем элементов внедрения, в частности, углерода. Поэтому можно предположить, что повышение водородостойкости хромистых сталей происходит не только за счет наличия в них стабильных карбидов, но и вследствие влияния хрома, растворенного в феррите, на скорость диффузии углерода. Для проверки этого предположения были поставлены специальные исследования и определено влияние отдельных легирующих элементов (вольфрама, ванадия, ниобия и титана) на длительную водородную стойкость стали с 0,16 - [c.157]

При маркировке легированной стали легирующие элементы обозначают следующими буквами X —хром. И —никель, М —молибден, Т —титан, Д —медь. С —кремний, Б — ниобий, А—азот, Г — марганеи, Ю — алюминий, В — вольфрам, Ф — ванадий, К — кобальт, П — фосфор, Ц — цирконий, Р — бор. Цифры, стоящие после буквы, обозначающей легирующий элемент, указывают среднее содержание (в процентах) этого элемента в сплаве, а стоящие перед первой буквой — содержание (в десятых долях процента) углерода. [c.321]

Эти стали имеют двухфазную структуру, состоящую из феррита и аустенита. Основными дополнительными легирующими элементами в них являются молибден, медь, титан и ниобий. Оптимальным считается такое соотношение легирующих элементов, при котором после терг 1нческон обработки содержание ферритной и аустенитной фаз в сталях составляет 1 1. [c.97]

Условно стали подразделяют на нпзколегировапные с относительно небольшим количеством облагораживающих добавок и высоколегированные, содержание добавок в которых может превышать содержание железа. Важнейшие легирующие элементы хром, никель, молибден, марганец, кремний, титан, ниобий, вольфрам, ванадий. Добавки отдельных элементов и их сочетание вызь -вают различные измеиеиня конструкционных свойств сталей. [c.20]

Легирующие элементы обозначают следующими буквами X — хром, Н — никель, М — молибден, Г — марганец, С — кревгний, Т — титан, Б — ниобий, В — вольфрам, Ф — ванадий, Д — медь, Ю — алюминий. Так, например, сталь марки Х18Н12М2Т содержит углерода менее 0,01 % , хрома примерно 18%, никеля 12%, молибдепа 2%, титана менее 1 %. [c.20]

НИОБИЙ м. 1. Nb (Niobium), химический элемент с порядковым номером 41, включающий 21 известный изотоп с массовыми числами 86-106 (атомная масса единственного природного изотопа 92,9064) и имеющий типичные степени окисления -I- V, -ь III, - - II, - - IV. 2. Nb, простое вещество, светло-серый пластичный металл применяется как легирующий элемент в чёрной и цветной металлургии, как конструкционный материал в ядерных реакторах и ракетостроении и др. [c.276]

Ниобий относится к редким элементам, его среднее содержание в земной коре составляет 3,4-10- % (масс.). Ниобий в качестве легирующего элемента вводят в аустенитные хромоникелевые нержа-врюпше. хромистые, хромомарганцевые и другие стали. Образующийся в хромистых сталях карбид ниобия предотвращает распад аустенита и выделение карбидов хрома на границах кристаллов, вызывающее межкристаллическую коррозию и хрупкость стали при 700— 1100 К. Ниобий увеличивает вязкость, свариваемость и жаропрочность. Стали, легированные ниобием, используют в ядерной энергетике. Стали, содержащие около 1 % Nb, подвергают поверхностному упрочнению азотированием. [c.204]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология