Сплавы и интерметаллические фазы

Чистых металлов, строго говоря, не существует. В самом чистом металле всегда присутствуют примеси, которые с основой дают твердый раствор. Промышленные же сплавы чаще всего состоят из нескольких фаз, представляющих собой твердые растворы и химические соединения (латуни, бронзы, дюраль и т. п.). Поэтому понимание закономерностей разрушения интерметаллических фаз, которые образуют или входят в сплавы, имеют важное значение. [c.206]

Допустим, что сплав имеет высокое содержание неблагородного компонента А. Потенциал интерметаллической фазы будет в этом случае близок к потенциалу чистого компонента А . При погружении сплава в раствор энергии компонентов выравниваются на уровне энергии неблагородного компонента А. Вершины потенциальных кривых [c.210]

Разрушение интерметаллической фазы нельзя рассматривать как растворение нескольких отдельных кусков металлов, имеющих электрический контакт. Атомы каждого компонента равномерно (по крайней мере, статистически равномерно) распределены по всему объему сплава, поэтому преимущественная ионизация одного из них приводит к образованию в кристаллической решетке поверхностного слоя большого числа вакансий. Если объемная диффузия в сплаве велика, то эти вакансии занимаются атомами того же рода, пришедшими из объема растворга и процесс растворения (или преимущественного растворения) этого компонента будет идти непрерывно. Однако значительную диффузию в интерметаллической фазе можно наблюдать только в жидких или весьма легкоплавких системах. Такое селективное растворение наблюдается на амальгамах различных металлов. [c.212]

Двухкомпонентную интерметаллическую фазу (как и многокомпонентную), строго говоря, нельзя представить себе в виде простой двух -электродной системы. Энергетические состояния компонентов в сплаве, как уже отмечалось в теоретической части этой главы, могут значительно отличаться от энергетического состояния чистых компонентов. В то же время кинетические особенности поведения компонентов как в сплаве, так и в собственной фазе остаются без существенных изменений. Поэтому оказывается достаточным сдвинуть анодные поляризационные кривые для чистых компонентов в область потенциалов коррозии интерметаллической фазы, чтобы учесть многие особенности последней фазы, и в этом случае уже оказывается возможным для не-222 [c.222]

Расчет по уравнению (8.55) дает удовлетворительные результаты, когда происходит равномерное растворение интерметаллической фазы с ионизацией обоих компонентов. Для выполнения работы могут быть рассчитаны анодные кривые для сплавов системы Сг — Ре по анодным кривым чистого хрома и железа в растворе серной кислоты. Затем полученные расчетные анодные кривые необходимо сравнить с экспериментальными поляризационными кривыми. Можно рекомендовать следующие сплавы Ре — 2% Сг, Ре — 5%Сг, Ре — 8% Сг, Ре — 10% Сг, Ре — 15% Сг. [c.223]

Разрушение интерметаллических фаз (твердых растворов, интерметаллических соединений), как уже обсуждалось в теоретической части этой главы, может быть равномерным и селективным. Когда благородный компонент обладает низким перенапряжением восстановления, то после растворения сплава по первому механизм-у (т. е. ионизация обоих компонентов) ионы благородного компонента при [c.225]

Несмотря на то что слой сплава цинка с железом, полученный во время горячего цинкования, является более хрупким, чем слой чистого цинкового покрытия, сплав имеет меньшую склонность к коррозии, чем чистый металл. Этим преимуществом можно воспользоваться для улучшения эксплуатационных качеств при последующем диффузионном отжиге в результате диффузионного взаимодействия твердого железа и жидкого цинка толщина слоя железоцинковых интерметаллических фаз увеличивается до тех пор, пока все покрытие не будет преобразовано в сплав. [c.72]

О систематике структур интерметаллических соединений. Одни и те же по составу сплавы могут в одних условиях иметь упорядоченные структуры, в других — неупорядоченные. Но описывать элементарные ячейки структурных типов приходится в идеализированном виде, т. е. так, как будто бы упорядоченность в них достигает 100%. В свете всего вышесказанного о процессе и степени упорядочения интерметаллических фаз нам кажется, что такое описание не вызовет путаницы представлений о природе этих соединений. [c.307]

За последние годы интерметаллические фазы и их свойства стали предметом исследования во многих работах. Интерес к таким фазам объясняется тем, что в большинстве случаев они являются упрочняющими элементами или составляющими частями важных в практическом отношении сплавов. На актуальность изучения свойств таких фаз, в частности, механических свойств, указывает факт созыва в 1959 г. международного симпозиума по механическим свойствам металлических соединений [1, 2]. [c.49]

Таким образом, интерметаллические фазы как будто обладают меньшей интенсивностью процессов разупрочнения по сравнению с обычными твердыми растворами. Задачей настоящей работы являлось более подробное изучение механических свойств сплавов систем РЬ — В , а, [c.49]

Так или иначе экспериментальные факты свидетельствуют об относительно малой интенсивности процессов разупрочнения в интерметаллических фазах. В связи с этим представляется перспективным использование таких фаз для конструирования жаропрочных сплавов. [c.54]

Дайте определение сплаву, интерметаллическому соединению, фазе, независимой переменной или степени свободы, эвтектике, тройной точке, бинарной системе. [c.416]

Жидкий цинк растворяет железо. На поверхности железа образуются слои сплава, а также интерметаллические фазы цинк — железо, которые постепенно переходят б расплав (горячее цинко- [c.131]

Сплавы 5п—Си, 2п—Си и 5п—Ag являются многофазными системами. Зависимость потенциала от состава таких сплавов характеризуется сложными кривыми, составленными из элементов, приведенных на фиг. 15. На диаграммах для трех рассматриваемых, сплавов участки кривых, параллельные оси абсцисс, указывают на наличие в сплаве двух фаз монотонно возрастающие участки кривых соответствуют сплавам, являющимся твердыми растворами, и скачкообразно возрастающие участки кривых указывают на наличие интерметаллических соединений. [c.31]

Сплавы и интерметаллические фазы [c.124]

Некоторые фазы из числа существующих по диаграмме состояния отсутствуют в электроосажденных сплавах, а в ряде случаев наблюдается образование фаз, устойчивых согласно диаграмме состояния лишь в области высоких температур в некоторых сплавах найдены фазы, отсутствующие на диаграмме состояния. Например, при электролитическом осаждении сплава никель — олово установлено образование интерметаллического соединения N 30, которое отсутствует на диаграмме состояния. [c.142]

Как правило, электрохимический потенциал при образовании твердого раствора или ннтерметаллида уменьшается (A A < 0), так как убыль химического потенциала является значительной и определяющей. Однако можно представить себе частный случай, когда Дц,-> 0. Действительно, если ннтерметаллическая фаза образуется без изменения типа кристаллической решетки, то уменьшение химических потенциалов для атомов металла-растворителя очень невелико. Например, пусть имеем двухкомпонентную систему — В, в которой А—электроотрицательный металл, а В — электроположительный. Причем последний металл составляет основу сплава. Тогда структура двойного слоя у такой интерметаллической фазы практически не отличается от структуры двойного слоя у фазы чистого благородного металла, т. е. хв = Следовательно, изменение электрохимического потенциала для компонента В согласно (8.36) будет равно [c.208]

Рассмотрим теперь влияние энергетических изменений ионов ком- понентов в сплаве на кинетику электрохимических реакций. Для этого воспользуемся методом потенциальных кривых, описание которого было дано в предыдущей главе. На рис. 113, а дана качественная энергетическая диаграмма для двухкомпонентной интерметаллической фазы до установления гальванической разности потенциалов. Потенциальные кривые компонентов в сплаве располагаются ниже потенциальных кривых для чистых компонентов (штриховые линии). Как только сплав помещается в раствор электролита, возникает гальвани- [c.209]

Сдвиг потенциала сплава в положительном направлении увеличивает скорость анодного растворения компонента А (уменьшается эиергия активации), а скорость восстановления ионов В+ падает. В конце концов наступает равновесие между ионами В+ в растворе и компонентом В в сплаве. При дальнейшем сдвиге потенциала в положительную сторону становится возможнбй ионизация обеих составляющих интерметаллической фазы, причем пересечение парциальных кривых ВВ и с кривой 5+5+ происходит в такой части, где величина фак- [c.212]

Анодное растЕоренне компонентов сплава, представляющего собой твердый раствор или интерметаллическое соединение, может происходить с большей или меньшей скоростью по сравнению со скоростью растворения из собстЕеинон фазы (чистый металл). Экспериментально получение анодных парциальных поляризационных кривых представляет сложную задачу, точное решение которой пока неизвестно. Однако, введя некоторые упрощения, удается для ряда случаев из общей анодной поляризационной кривой сплава рассчитать парциальную кривую одного или обоих компонентов. Одна из основных трудностей, которые возникают при расчете парциальных анодных кривых, состоит в том, что нам неизвестна доля поверхности интерметаллической фазы, на которой происходит ионизация данного компонента. Если считать, что растворение одного и другого компонента равновероятно, то доля атомов этих компонентов на поверхности интерметаллической фазы во времени пе изменяется, причем каждую из этих долей с определенным приближением можно считать пропорциональной объемным процентам компонентов. Если представить себе твердый раствор в виде прямоугольной призмы, то при равномерном распределении компонентов в сплаве на любом сечении отношение площадей, занимаемых компонентами, будет постоянным. В бесконечно тонком слое поперечного сечения площадь, относящаяся к компоненту А, будет 5а, а к компоненту В — 5в. Интегрируя объемы элементарных слоев по выссже призмы к, получим объем первого компонента 5д/1, а второго 8ф. Отсюда [c.224]

Селективное окисление, происходящее в процессе формирования окалины и подокалины, может приводить к изменению химического состава подокалины, крайним проявлением которого может стать растворение упрочняющих выделений. В восстанавливающих средах, например, может иметь место потеря межузельного углерода в результате обезуглероживания или даже растворение упрочняющих карбидов, что ухудшает характеристики ползучести [58, 103, 159]. Как было показано, опасность таких процессов особенно велика в среде жидкого натрия, используемого в ядерных установках [160]. Потеря приповерхностных выделений при эскпо-зиции в окислительных средах особенно характерна для таких сплавов, где алюминий, являясь сильным оксидобразующнм элементом, определяет и прочность сплава, входя в состав упрочняющих интерметаллических фаз. Например, основной упрочняющей фазой жаростойких суперсплавов служит Ы1зА1 (фаза -у ) и обеднение приповерхностных слоев материала этой фазой в результате испытаний на ползучесть бывает очень заметным (см. рис. [c.33]

Рис. ЮЗ. Типичная трансмиссионная микрофотография сплава 7075 системы А1—Zn—Mg—Си— - Сг, состаренного на максимальную прочность (Тб). Более мелкие упрочняющие выделения и более сильное торможение рекристаллизации интерметаллической фазой, содержа-usjtii хром, в данном случае очевидны.

Фазы А2В2 со структурой арсенида никеля. Металлы типа Аг с элементами первых Б-подгрупп (В ) образуют электронные соединения, обсуждавшиеся выше. С металлами последних Б-подгрупп металлы типа Аз (так же, как А ) склонны давать интерметаллические фазы, приближающиеся по свойствам к простым гомеополярным соединениям структуры этих фаз имеют мало общего со структурами исходных чистых металлов. Для арсенида никеля, подобно типичным сплавам, характерно существование областей гомогенности (твердых растворов) со значительным избытком переходного металла. Из табл. 29.12 Таблица 29.12. Соединения с кристаллической структурой типа NiAs [c.490]

Так же не содержащий свинца припой состава 8п—В1—1п—Za предложен в [494]. Термодинамическое исследование четверной системы было выполнено в терминах фазового равновесия. На основе расчетов фазового равновесия были выделены несколько специфических сплавов и проанализированы методом дифференциальной сканирующей калориметрии. Жидкие фазы существовали при температурах выше 200 °С, но линии солидуса располагались в интервале температур 130—180 °С. Изучено взаимодействие сплавов с медной подложкой и обнаружено образование на фа-нице раздела интерметаллической фазы Сиз/пв вместо обычно наблюдаемых СибВпз и Сиз8п фаз в 8п-содержащих припоях. [c.320]

Процессы, происходящие в конденсированной фазе, наиболее существенны, так как на этом этапе возможно образование труднолетучих соединений определяемого элемента с компонентами матрицы (блокировка, т. е. изменение скорости испарения частиц пробы в присутствии матрицы, связанное с образованием труднолегу-чих сплавов, интерметаллических соединений, осаждением углерода на частицах аэрозоля, препятствующим их дальнейшему испарению и т. д.). [c.836]

Электрохимия интерметаллических фаз (ёплавов) является теоретической основой таких технологических процессов, как электрорафинирование металлов, электрохимическая размерная обработка, получение скелетных катализаторов. Анодные реакции на сплавах представляют собой один из парциальных коррозионных процессов, который определяет характер их коррозионного поражения (селективная коррозия, коррозионное растрескивание,- пробочное или язвенное разрушение и т. Д.). Знание механизма и кинетики растворения сплава-анода определяет успех создания некоторых химичес-. ких источников тока. [c.3]

Как известно, согласно Н. С. Курнакову [3], интерметаллические фазы делятся на дальтониды и бертоллиды. Дальтониды представляют собою твердые растворы компонентов сплава в химическом соединении, состав которого находится в области существования фазы. [c.49]

В процессе исследования гидрирования малеата калия, миграции водорода и его электроокисления на указанных катализаторах установлено, что их активность при одинаковой дисперсности увеличивается с уменьшением параметра кристаллической решетки никеля. Наибольшая активность скелетного никеля (наименьшая постоянная решетки Ni) соответствует наибольшему осевому отношению (с/о) интерметаллической фазы NisAIs в исходных сплавах Ni—Al. Для второго типа катализаторов наибольшая активность (наименьшая постоянная решетки Ni) соответствует системе с 1 ат.% AI. [c.466]

СиА1.2) — алюминиевые сплавы, карбидные — титановые сплавы, кристаллизуются вторично и располагаются в междуосных пространствах дендритов, что приводит к измельчению их и более равномерному распределению по объему отливки. Измельчение внутреннего размера зерна связано с затрудненным ростом зерен-дендритов, которое создается при введении добавок, вследствие образования адсорбционных и барьерных пленок, изолирующих кристалл от осн. металла. В отливках модифицированных сплавов наблюдается резкое повышение мех. свойств, обусловленное более быстрым и полным растворением измельченных интерметаллических фаз, ио сравнению с отливками немодифи-цированных сплавов с грубыми включениями этих фаз. Прирост показателей мех. свойств определяется степенью измельчения этих фаз. Для модифицирования сплава алюминия эвтектического тииа широкое применение находят смесь фтористых и хлористых солей щелочных металлов (2—3% от массы шихты) или небольшие (0,02—0,05%) присадки титана, бора и других элементов. В модифицированных силуминах [c.832]

Чистый пластичный ванадий практически не нашел пока широкого применения в технике, что обусловлено недостаточной изученностью его свойств. В настоящее время ванадий используется в промышленности как легирующая добавка в качёственных сталях и твердых сплавах [36]. Благодаря особым физическим свойствам он может и частично уже используется в ядерной энергетике. Из-за способности неограниченно растворяться в целом ряде тугоплавких металлов без образования хрупких интерметаллических фаз, ванадий применяют в качестве высокотемпературного припоя [62, 36]. [c.89]

Термодинамические, а также и кинетические особеиноста электрохимических реакций на интерметаллических фазах удобно иллюстрировать методом потенциальных кривых. На рис. 12 показана качественная диаграмма энергетических изменений при образавании интерметаллической фазы и при переходе частицы из этой фазы в раствор электролита. Рис. 12а соответствует отсутствию гальванического потенциала Ф=0. Если бы форма потенциальных кривых для компонентов в сплаве и в собственной фазе была одной и той же, то анодное растворение любого из компонентов затруднялось бы. Но это противоречит экспериментальным результатам (рис. 10, И) (растворение благородного компонента облегчается). Сделано предположение, что по кинетическим причинам при образовании сплава из меняется форма потенциальных кривых наклон начального участка кривой для неблагородного компонента А становится больше, а для благородного компонента В — меньше. Отсюда энергия активации реакции ионизации компонента А увеличивается, а энергия активации реакции растворения компонента В уменьшается, несмотря на уменьшение его химического потенциала. В то же время в более высоких частях потенциальных кривых соотношение наклонов противоположное, поэтому энергия активации для реакции восстановления ионов неблагородного компонента в сплав уменьшается, а энергия активации для соответствующей реакции с ионом благородного компонента возрастает, что находится в соответствии с предположениями Горбуновой и Ю. М. Полукарова, сделанными для объяснения кинетики реакций осаждения металлов в сплав [18]. [c.147]

Если потенциал сплава близок к потенциалу чистого неблагородного компонента А° (рис. 126), вероятность анодного растворения компонента А из интерметаллической фазы будет пропорциоиальна разности уровней а, Ь и Компонент В при таком потенциале вообще не может растворяться, а вероятность реакции восстановления ионов этого компонента будет значительна и равна разности уровней к и а, Ь. Потенциальные кривые для чистых компонентов А° и В° при установлении на последних того же потенциала, что и на интерметаллической фазе, сместятся вниз, но они не совпадут своими минимумами с минимумами потенциальных кривых составляющих А и В. [c.147]

При значительной разнице в электрохимических свойствах компонентов равномерное растворение интерметаллической фазы происходит только при высоком содержании благородной составляющей, когда потенциал фазы приближается к потенциалу ЧИСТОГО благородного компонента. Но и в этом случае первоначально скорость ионизации неблагородного нестойкого компонента будет выше скорости растворения благородного компонента, что приводит к обогащению последним поверхностного слоя фазы и появлению в нем вакансий. Однако их число, видимо, должно быть меньше, чем на сплавах, богатых неблагородным компонентом, и дефектная кристаллическая решетка поверхностного слоя будет оста ваться устойчивой. В то же время потенциал таких фаз не слишком О Трица-телен, поэтому имеется возмо Жность ионизации благородной составляющей. В дополнение следует учесть, что эта реакция облегчается по кинетическим (рис. 12) и тер модинамическим (рис. 13) причинам. В стационарных условиях скорости ионизации обоих КО1МПОН0НТОВ становятся одинаковыми. [c.149]

В стационарных условиях концентрация ионов благородного компойента в приэлектродном слое остается постоянной, поэтому появление отдельной фазы чистого благородного компонента должно произойти при некотором определенном значении потенциала интерметаллической фазы, при котором преодолеваются торможения образования первых зародышей новой фазы, а также кинетические затруднения. Отсюда следует, что в случае фазы переменного состава, когда потенциал с увеличением содержания неблатородноро компонента постепенно разблагораживается, возникновение собственной фазы чистого благородного компонента произойдет при определенном химическом составе. На Си—Zn-сплавах слой металлической меди в 0,5 н. Na l возникает при 30—38% Zn, а в 0,1 н. НС1 — [c.151]

В последние годы проведены многочисленные исследования с целью получения алюминиевых материалов, которые можно было бы использовать для водоохлаждаемых реакторов. Особое внимание уделялось добавкам никеля и железа, а также меди. Добавки этих металлов образуют фазы, являющиеся катодами по отношению к основной массе алюминия. Обычно происходящая без этих добавок местная или межкристаллитная коррозия переходит при этом в равномерную. На основании более поздних исследований [63—66] сделано заключение, что в воде при повышенных температурах алюминиевые сплавы с никелем показывают достаточную стойкость только при одновременном присутствии железа. Это, вероятно, обусловлено содержащимся в этом сплаве интерметаллическим соединением РеЫ1А19. [c.526]

При введении в припои алюминия и цинка образуются вздутия, пузыри и глубинные язвы, в результате чего припои становятся рыхлыми и хрупкими. Кадмий способствует образованию глубокого пит-тинга. Высокая общая коррозия припоев при введении примесей сурьмы, мышьяка и меди вызвана действием микрогальванических пар между твердым раствором оловянносвинцового сплава и интерметаллическими фазами (рис. 2). [c.29]

Температура спекания, которая обычно у всех электродов составляла 650° С, в этой серии опытов изменялась от 550 до 850° С через каждые 50° С. До 800° С (в пределах точности измерений) не выявилось никакого влияния температуры кривые располагались в области низких перенапряжений, обычных для водородных ДСК-электродов. Напротив, характеристика электрода, полученного спеканием при 850° С, была значительно хуже она примерно совпадала с характеристиками электродов, изготовленных только из одного карбонильного никеля. Причина такого ухудшения заключается в том, что при 850° С сплав Ренея заметно реагирует с карбонильным никелем опорного скелета и теряет свою активность. Сплав Ренея при этом переходит (вследствие ухода из него алюминия) в интерметаллическую фазу AlNi, устойчивую по отношению к применяемому для активации КОН. [c.178]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология