Растворимость водорода в металлах и сплавах

РАСТВОРИМОСТЬ ВОДОРОДА В МЕТАЛЛАХ И СПЛАВАХ [c.106]

Электрохимическая размерная обработка металлов и сплавов. Анодная обработка изделий для придания им требуемой формы получила название электрохимической обработки металлов (ЭХОМ). Этот способ обработки металлов во многих случаях имеет важные достоинства, так как позволяет обрабатывать детали сложной конфигурации и металлы, которые механически или вообще не могут быть обработаны, или обрабатываются с большим трудом (например, очень твердые металлы и сплавы). Кроме того, инструмент (катод) при этом не изнашивается, а обработка не влечет изменения структуры металла. К недостаткам ЭХОМ относится большой расход энергии, поэтому этот метод не применяется для обработки обычных металлов, сплавов и изделий простой конфигурации. Как и при обычном электролизе с растворимыми анодами, при ЭХОМ происходит анодное растворение металла М — пе —М" . На катоде, который при электрохимической обработке называют инструментом, обычно выделяется водород 2Н+ + 2е = Нг. [c.421]

С металлами первой группы, к которой относятся N1, Ре, Со, Сг, Си, А1, Мо, Р1, водород образует твердые растворы. Растворимость водорода в металлах первой группы увеличивается с увеличением температуры. Эти металлы и их сплавы в вакуумной технике чаще всего используются в качестве конструкционных материалов. [c.63]

Присутствие же в алюминии легирующих присадок резко сказывается на его способности растворять водород, особенно R жидком состоянии. Так, изучением растворимости водорода в алюминии в интервале температур 700—1000° было установлено. что медь, кремний и олово ее понижают, причем из сплавов алюминия с медью минимальной растворимостью водорода обладает сплав с 6% меди. Добавка к алюминию марганца, никеля, магния, железа, хрома, церия, тория и титана повышает растворимость в нем водорода, причем последние три металла увеличивают растворимость водорода в большем интервале температур, чем железо и хром. В присутствии 2,8 /о Мп или 6 /о Mg алюминий приобретает способность поглотать водород б твердом состоянии, при 600° в присутствии марганца и при 500° — в случае добавки магния [175]. [c.214]

Ведутся большие работы по изучению диффузии, проницаемости и растворимости водорода в цветных литейных сплавах и по электромагнитному воздействию на металл, разрабатываются и совершенствуются методы рафинирования литейных сплавов с целью повышения герметичности и прочности, а также по созданию сплавов, стойких в агрессивных средах. [c.73]

В настоящее время разрабатывается теория и методика экспериментального определения диффузии, проницаемости и растворимости водорода в жидких сплавах на медной и железной основе, а также ведутся работы по определению содержания водорода и кислорода непосредственно в расплавленных черных металлах применительно к производственным условиям. [c.73]

Вследствие образования газовой пористости предел прочности алюминиевого сплава АЛ снижается с 25 до 15 кгс/мм [23]. Влияние водорода на пористость алюминиевых сплавов и их механические свойства отражено в работах [12, 24—25]. Образование пор объясняется изменением растворимости водорода при затвердевании металла и выделением молекулярного водорода. [c.411]

Вольфрам и его сплавы, в отличие от большинства переходных металлов, поглощают незначительные количества водорода. По данным [36], вольфрам не поглощает водород при температурах ниже 1100—1200 °С. Согласно [37], растворимость водорода в вольфраме при давлении 1 ат составляет [c.414]

Судя по свойствам свободных металлов и соответственных, даже весьма сложных, их соединений, Li, Na, К, Rb и s представляют несомненное химическое сходство одно то, что металлы легко разлагают воду, а их водные окиси RHO и углекислые соли R O растворимы в воде, тогда как водные окиси и углекислые соли всех почти других металлов нерастворимы в воде, убеждает в том, что названные металлы образуют естественную группу щелочных металлов. Галоиды и щелочные металлы составляют самые крайние по характеру элементы. Многие из прочих элементов суть металлы, приближающиеся к щелочным металлам, как по способности давать основания и соли, так и по отсутствию кислотных соединений, но они не столь энергичны, как щелочные металлы, т.-е. образуют основания менее энергические, чем щелочные металлы. Таковы, напр., обычные металлы серебро, железо, медь и др. Другие элементы приближаются по характеру своих соединений к галоидам и, подобно им, соединяются с водородом, но в таких соединениях нет энергического свойства галоидных кислот в отдельном виде они обыкновенно соединяются с металлами, но образуют с ними уже не столь солеобразные соединения, как галоиды, — словом, в них галоидные свойства выражены менее резко, чем в галоидах. К этим относятся, напр., сера, фосфор, мышьяк. Наиболее резкое различие свойств галоидов и щелочных металлов выражается в том, что первые дают кислоты и не образуют оснований, другие, обратно, дают только основания. Первые суть настоящие кислотные але-менты, вторые резкие основные или металлические элементы. Первые считаются теми химиками, которые в том или ином виде следуют за электрохимическим учением, типическими электроотрицательными элементами, вторые — образцом электроположительных. Соединяясь друг с другом, галоиды образуют в химическом отношении непрочные соединения, а щелочные металлы—сплавы, в которых характер металлов не изменился, [c.42]

РАСТВОРИМОСТЬ ВОДОРОДА В МЕТАЛЛАХ, НЕКОТОРЫХ ИНТЕРМЕТАЛЛИДАХ И СПЛАВАХ [c.101]

РАСТВОРИМОСТЬ ВОДОРОДА Б БИНАРНЫХ СПЛАВАХ ПАЛЛАДИЯ С МЕТАЛЛАМИ РЯДА Аг-1п [c.118]

РАСТВОРИМОСТЬ ВОДОРОДА В БИНАРНЫХ СПЛАВАХ ПАЛЛАДИЯ С МЕТАЛЛАМИ ГРУППЫ ЦИНКА [c.125]

Растворимость водорода в бинарных спЛавах палладия с металлами ряда Ag—1п. Ж. Л. Верт, Т. В. Л и п е ц, И. П. Твердовский. В сб, Работы по термодинамике и кинетике химических процессов , ГИПХ, 1974 г., стр. 118—125. [c.195]

Рассматривая условия плавки алюминиевых сплавов, можно прийти к заключению, что газонасыщенность и пористость сплавов определяются количеством растворимого водорода, а наличие неметаллических включений (окислов, карбидов, сульфидом и др.) реакциями алюминия с другими газами — кислородом и азотом. При значительном количестве раковин, пор и неметаллических включений, когда они распределяются в металле в неблагоприятной форме — в виде цепочек, по границам зерен, в виде крупных скоплений внутри зерна, пластичность алюминия и его сплавов может резко понизиться. [c.157]

Изучение вопроса о растворении водорода в чистых металлах выдвинуло также вопрос о растворимости его в сплавах. Прежде всего были исследованы сплавы металла, обнаружившего максимум поглощения водорода — палладия. Эти исследования для сплавов палладий-серебро, палладий-золото, палладий-платина и палладий-бо р [14] дали результаты, представлен- [c.27]

В сплошном куске платины растворяется много меньше водорода, чем в таких же по весу кусках железа или никеля. При постоянной температуре растворимость водорода в платине пропорциональна корню квадратному из давления, а при постоянном давлении увеличивается вместе с температурой. Платина подвергнутая действию водорода, обычно обнаруживает некоторые остаточные изменения менее пластична, имеет несколько пониженную точку плавления и т. д. Однако до сих пор не установлено окончательно, сам ли водород вызывает эти изменения или же они обязаны следам органических веществ, присутствующих в нем, или, наконец, восстановлению окислов присутствующих в металле примесей и образованию ими сплавов с платиной. [c.696]

Сплав ОТ4 и его сварные соединения подвержены значительно большему наводороживанию, чем технический титан, в связи с легированием алюминием и марганцем. Алюминий сильно увеличивает растворимость водорода в титане. Влияние марганца проявляется, по-видимому, как влияние -стабилизирующего элемента. Присутствие даже небольших количеств -фазы, распределенной в виде сетки, приводит к ускоренному и глубокому проникновению водорода в металл, что связывается с более высокой растворимостью водорода в -фазе (в 150 раз по сравнению с а-фазой). [c.185]

Представляется интересным отметить, что кривые заряжения для системы палладий—рутений и для системы палладий—медь имеют одинаковый характер [14]. Это же относится к изотермам сорбции и к кривым зависимости дифференциальной теплоты растворения от л fJ. Для обеих систем характерно последовательное приближение к области более низких потенциалов с увеличением количества добавляемого к палладию металла для сплавов, гетерогенно растворяющих водород и содержащих до 13% рутения и 26% меди. Далее для сплавов обеих систем, растворяющих водород только гомогенно, кривые заряжения последовательно располагаются в области более высоких значений потенциалов, одновременно сокращаясь по длине. Изотермы растворимости сравниваемых систем сплавов с уменьшением величины двухфазного участка все более выпрямляются и переходят в прямую линию при содержании 13% рутения и 26% меди, то есть при составах, определяемых валентным состоянием меди и рутения в сплавах. [c.50]

В литературе имеются данные по измерению теплот адсорбции водорода на чистых рутении и палладии [1—3], но для сплавов этих металлов такие сведения, насколько нам известно, отсутствуют. В настоящей работе проведены измерения теплоты адсорбции водорода дисперсными палладий—рутениевыми сплавами. Несколько ранее методом кривых заряжения нами была исследована растворимость водорода в этих сплавах и определена дифференциальная теплота растворения [4]. Для измерения теплот адсорбции кривые заряжения снимались током, приблизительно на порядок меньшим, поскольку точность метода уменьшается из-за малой протяженности адсорбционных участков кривых заряжения. В остальном методика измерений и подготовка к эксперименту остались прежними. Кривые заряжения снимались при температурах 10, 20 и 30° С на палладии и сплавах, содержащих 2, 7, 13 и 17%ат. рутения. Для стабилизации поверхности дисперсных осадков снималась тренировочная кривая при наибольшей температуре, после чего снимались равновесные кривые заряжения. Величина поляризующего тока менялась от 0,15 до [c.72]

Образующийся при катодной поляризации резко очерченный (см. фиг. 35) гидридный слой при нагреве образца легко рассасывается вследствие диффузии водорода из гидрида в глубь металла. Так, если образцы сплава ВТб с гид-ридным слоем толщиной 8 мк или образцы титана со слоем —20 мк нагре-пять при температуре 300° С в течение 2 ч (нагрев нг. воздухе), то гидридный слой полностью исчезает. На шлифах титановых образцов (см. фиг. 40) в этом случае можно видеть разбросанные по сечению гидриды титана, которых дс отжига не было. На сплаве ВТ5, благодаря высокой растворимости водорода, гидриды титана после отжига обнаружены. не были [c.78]

У сплавов с ограниченной растворимостью мы наблюдали интересное явление, которое не может быть объяснено на основе зонной модели электронов в металлах. Для каталитических реакций на такого рода сплавах, непосредственно перед границей насыщения, происходит значительное уменьшение энергии активации, часто соответствующее повышению каталитической активности. В табл. 3 приведены наши старые результаты по изучению разложения муравьиной кислоты на сплавах свинца с цинком, кадмием и сурьмой [48], а также новые данные Энгельса [32], изучавшего реакцию пара-орто-конверсии водорода на сплавах марганца с медью и серебром, вместе с результатами [49] для тех же реакций на сплавах никеля с цинком. [c.30]

Второй вид хрупкости возникает из-за присутствия в металле в порах и несплошностях молекул водорода, образующихся как при кристаллизации, так и в твердом состоянии вследствие особенностей растворимости водорода в фазах металлических сплавов. [c.33]

Азот увеличивает растворимость Ре и N в литии и термический перенос массы, азотирует поверхностный слой некоторых нержавеющих сталей. Водород в жидком сплаве натрия с калием вызывает охрупчивание ниобия. Присутствие углерода в жидком натрии приводит к науглероживанию поверхности нержавеющих сталей, находящихся в контакте с жидким металлом. [c.147]

Воздействие водорода на сталь при повышенных температурах и давлениях связано, в основном, с разрушением карбидной составляющей, вызывающим необратимые потери первоначальных свойств материала. Такое физико-химическое явление принято в технике называть водородной коррозией стали. Ниже приведены справочные данные по растворимости и диффузии водорода в металлах и сплавах, методам защиты их от воздействия водорода, а также рекомендации по применению конструкционных сталей для изготовления оборудования, предназначенного для. различных условий эксплуатации. [c.236]

Степень наводороживания титана зависит как от концентрации атомного водорода на поверхности металла, определяющейся скоростью катодного процесса восстановления и молизации, так и от растворимости водорода в сплаве. Вследствие более высокой растворимости водорода в р-титане по сравнению с растворимостью в а-титане сильнее наводороживаются (а- -р)-сплавы и, особенно, однофазные р-сплавы. [c.230]

И водород поступает в сплав циркония также только с одной стороны оболочки ТВЭЛа или технологического канала и диффундирует к другой его поверхности, на которой концентрация водорода в первом приближении может быть принята равной нулю. В процессе диффузии через металл атомы водорода взаимодействуют с дислокациями и образуют около них облака Коттрелла. Можно принять, что в облаке Коттрелла находится столько же атомов водорода, сколько атомов металла в ядре дислокации, а именно — 40. В этом случае концентрация водорода в сплавах циркония приблизительно равна 3,2 10 р% мае., где р — плотность дислокаций. Обычно в изделиях из сплавов циркония р 10 см . Отсюда содержание водорода, выделившегося в процессе коррозии, в сплавах циркония близко значению 3-10 % мае. Растворимость водорода в сплавах циркония при комнатной температуре существенно меньше. В связи с этим при остановке реактора в оболочках ТВЭЛов и технологических каналах, изготовленных из сплавов циркония, образуются гидриды циркония. Вследствие локальной пластической де( ормации плотность дислокаций может возрастать до 10 см" . В этом случае концентрация водорода в сплаве циркония составит 0,03 %, что близко к концентрации водорода, при которой может происходить водородное охрупчивание. Поэтому совершенно необходимо исключать локальную пластическую деформацию изделий из сплавов Циркония. [c.218]

Сочетание значительной скорости диффузии водорода через-платину с ничтожной растБоримостью его в этом металле послужило основанием для применения платиновых трубок в аппаратах для разделения газовых смесей. Растворимость водорода в сплавах палладий-платина была рассмотрена выше. [c.697]

Отношение к элементарным окислителям. Г и д р и д ы -металлов VH группы очень неустойчивы и водород в этих металлах находится в состоянии твердого раствора внедрения. Вообще растворимость водорода в марганце довольно велика, подчиняется закону Сивертса [Н] =kp и увеличивается с повышением температуры, что говорит об эндотермичности процесса растворения. Так как марганец не является основой сплавов, то при горячей обработке металлов (сварка, литье) это не сказывается. Сплавы, содержащие много Мп (БрМц-20), могут при сварке поражаться порами. [c.354]

Металлш и сплавы можно уеловно разделить на две группы I группа — энтальпия растворения (сорбции) водорода больше нуля, растворимость водорода увеличивается с ростом температуры II группа — энтальпия растворения меньше нуля, растворимость водорода уменьшается е ростом температуры. Раетво-римо(5ть ) дана в ем на 1 р металла. [c.255]

Изучение микрост руктурных изменений в поверхностных слоях при трении в газообразном водороде представляет особый интерес, так как на характер взаимодействия водорода о металлом оказывают большое влияние параметры внешних механических воздействий. На пример, растворимость водорода в железе и его сплавах в состоя -НИИ покоя до температуры 400°С чрезвычайно низка, в то время как в процессе дефордации металла она заметно увеличивается даже при комнатных температурах [1], Кроме того, скорость деформации оказывает существенное влияние на свойства продуктов взаимодей -ствия водорода с металлсм [2]. [c.25]

При, исследо1вааии скорости реакции чистого перегретого пара с такими металлами, как магний, кальций, алюминий и их сплавы, Кубашевакий с Эбертом [645] разработали простой метод, позволяющий производить непрерывные отсчеты. Этот метод дает количественные результаты, если при реакции НгО с металлами образуются только окислы металлов и если количество прореагировавшего пара сравнительно велико, а растворимость водорода в металле мала. [c.275]

Система палладий—родий интересна с точки зрения электронной структуры сплавов. В работах, ранее выполненных в нашей лаборатории, изучалась сорбция водорода сплавами палладия с металлами, снижающими растворимость водорода в системе. При введении этих металлов в палладий уменьшается число дырок в 4й -полосе последнего [4]. Атом родия имеет в 4 (/-зоне меньше электронов, чем палладий, а число неспарен-йых -электронов в металлическом родии равно 1,4 5], поэтому добавление РЬ к Рд может увеличить число вакансий в с -полосе сплава. [c.94]

Как показали работы последних лет, системы N1—Н и Р(1—Н во многих отношениях аналогичны [1]. Растворимость палладием и некоторыми его сплавами с металлами 1В и VIII групп, в том числе и сплавами Р(1—Си, рассмотрена сравнительно подробно в работе [2]. Продолжая исследование. сорбционных свойств сплавов, естественно было остановиться на растворимости водорода сплавами никеля, и прежде всего с теми металлами, которые изучались в сплавах с палладием. [c.94]

Магний и магниевые сплавы способны в больших количествах поглошать водород. Доказано, что его растворимость в металле увеличивается с повышением температуры. У расплава, содержащего водород в количестве, близком к насыщению, с понижением температуры газ может выделяться. Выделение газа будет происходить только в случае, когда охлаждение идет медленно. Газовыде-ление при низких температурах приводит к образованию пористости и существенному снижению механических свойств. При этом особенно заметно снижаются характеристики пластичности, удлинение И сужение площади, что в конечном итоге весьма резко понижает способность сплава к пластической деформации. Пластичность сплава особенно заметно снижается, когда содержание водорода достигает 16—18 i /lOO г и более, когда оно поднимается выше предела насыщения твердого раствора в равновесном состоянии [56]. [c.196]

Смазка СК-2-06 исключительно химически инертна. Она совместима практически с любыми черными и цветными металлами, сплавами, полимерами и резинами. Водостойка. Нерастворима в кислотах, спиртах, щелочах, углеводородах и др. Растворима только в низкомолекулярных фторуглеродных жидкостях, например фреоне-113. Инертна к сильным окислителям типа дымящей азотной и серной кислоты, к окислам азота, хлору, перекиси водорода, аминам, гидразинам. Незначительно растворима в аммиаке. Стойка при ограниченном контакте с кислородом (в резьбовых соединениях) под давлением до 30 МПа (ЗООкгс/см ) и 60 °С. При концентрации кислорода до 50% стойка под давлением до 100 МПа. В случае контакта с кислородом на открытой поверхности смазку СК-2-06 при давлении кислорода до 1,6 МПа применяют без ограничений. Если давление достигает 16 МПа, толщина открытого слоя смазки не должна превышать 50 мкм [61]. По свойствам и назначению [c.126]

Магний и водород. Уже давно существовали указания на абсорбцию водорода магнием, однако до настоящего времени внушают сомнения сообщенил отдельных исследователей о существовании гидрида магния М Нг, прочного лишь до 280, а выше этой температуры разлагающегося с отделением водорода. Водород способен растворяться в магнии и сплавах на основе магния. Растворимость водорода в твердом магнии при атмосферном давлении составляет 20 см на 100 г металла. Этим обусловлена пористость отливок из магниевых сплавов, если не были приняты специальные меры для обезгаживант.я сплавов в процессе плавки. Образования газовой пористости можно избегнуть кристаллизацией под давлением, а также удаляя растворенный водород из расплавленного металла замораживанием или продув1кой сплава гелием ли хлором, т. е. обычно применяемыми в литейной практике способами. [c.134]

Галлий весьма склонен к переохлаждению, и его удавалось удерживать в жидком состоянии до —40°С. Многократное повторение быстрой кристаллизации переохлажденного расплава может служить методом очистки галлия. В очень чистом состоянии (99,999%) бн был получен и путем электролитического рафинирования, а также восстановлением водородом тщательно очищенного Ga ls. Высокая точка кипения и довольно равномерное расширение при нагревании делают галлий ценным материалом для заполнения высокотемпературных термометров. Несмотря на его внешнее сходство с ртутью, взаимная растворимость обоих металлов сравнительно невелика (в интервале от 10 до 95 °С она изменяется от 2,4 до 6,1 атомного процента для Ga в Hg и от 1,3 до 3,8 атомного процента для Hg в Ga). В отличие от ртути, жидкий галлий не растворяет щелочные металлы и хорошо смачивает многие неметаллические поверхности. В частности, это относится к стеклу, нанесением на которое галлия могут быть получены зеркала, сильно отражающие свет (однако имеется указание на то, что очень чистый галлий, не содержащий примеси индия, стекло не смачивает). Сплав состава 82% Ga, 12 — Sn и 6 — Zn плавится при 17 °С, а некоторые другие содержащие галлий сплавы (например, 61,5% Bi, 37,2 —Sn и 1,3 —Ga) были предложены для пломбирования зубов. Они не изменяют своего объема с температурой и хорошо держатся. Галлий можно использовать также как уплотнитель для вентилей в вакуумной технике. Однако следует иметь в виду, что при высоких температурах он агрессивен по отношению и к стеклу, и ко многим металлам. [c.218]

Исследования образующегося в контакте между взаимодействующими металлами сплава показывают, что состав шва неоднороден и изменяется с температурой в соответствии с диаграммой состояния взаимодействующих металлов [20]. В системе медь—серебро мик-рсрентгеноспектральный анализ образцов, паяных в атмосфере водорода при температуре несколько выше эвтектической с выдержкой 3 мин, показал, что содержание меди в зоне сплавления на расстоянии 5 мкм от границы медь — зона сплавления составляет 29,5%, а на расстоянии 5 мкм от границы серебро — зона сплавления— 25,3%. В центре зоны сплавления состав соответствует эвтектическому. С повышением температуры контактного плавления увеличивается растворимость взаимодействующих компонентов в первоначально образовавшемся расплаве, в результате чего при кристаллизации избыточное против эвтектического содержание компонента выделяется в виде дендритов в зоне сплавления или в виде прнкристаллизованного слоя к основному металлу (рис. 82,6 и в). Если температура в процессе контактного плавления сохранялась эвтектической, то после кристаллизации в зоне сплавления выделения избыточного компонента не происходит (рис. 82, а). [c.241]

Наиболее характерно и распространено в металлургии образование сплавов нг1 жидком ртутном катоде. Благодаря высокому перенапряжекию водорода на ртути удается получать амальгамы наиболее электроотрицательных металлов. К таковым принадлежат щелочные, щелочноземельные металлы и ряд p,yгиlx электроотрицательных металлов, обладающих растворимостью я ртути. [c.77]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология