Диффузия к сплавов

Параболический закон роста окисной пленки, установленный впервые Тамманом на примере взаимодействия серебра с парами йода, наблюдали в опытах по окислению на воздухе и в кислороде меди и никеля (при I > 500° С), железа (при I > 700° С) и большого числа других металлов и сплавов при определенных температурах, В табл. 6 приведены параметры диффузии элементов в окислах. [c.59]

Уравнения роста трехслойной окалины на чистом металле (167) и (168) были получены на основе предположения, что величина коэффициентов диффузии компонентов окалины в различных ее слоях не зависит от небольшого изменения состава этих слоев, какое имеет место по их глубине, и остается постоянной на протяжении роста окалины, а также что средний состав различных слоев окалины и концентрация компонентов окалины тоже остаются постоянными на протяжении окисления. Нельзя доказать, что эти условия должны выполняться во всех случаях окисления бинарных сплавов. Это не позволяет независимо от кон- [c.99]

Термодиффузионный метод позволяет получать поверхностный слой сплава в результате диффузии атомов наносимого элемента в основной металл при высоких температурах и тем самым существенно понизить расход легирующих элементов при повышении жаростойкости металла. [c.118]

Описано [43] гидрирование циклогексена в присутствии мембранного катализатора, представляющего собой трубку из Р(1—К1-сплава, внешняя поверхность которой покрыта золотом. Установлено, что скорость гидрирования циклогексена при подаче водорода в зону реакции путем диффузии через мембранный катализатор в несколько раз выше, чем при подаче газообразного Нг, несмотря на то, что в первом случае парциальное давление водорода в реакционной смеси на два порядка меньше. [c.35]

Химическая реакция сплава с кислородом приводит к образованию первого слоя окисла толщиной б порядка мономолекуляр-ного слоя с содержанием в нем Ме и в соотношении с (1 — с). Дальнейший рост окалины происходит в результате проникновения атомов металлов это положение теории не совпадает с общепринятой ионной диффузией) через слой наружу и атомов кислорода внутрь. В ряде случаев диффузия металлов значительно больше диффузии кислорода. Данной теорией рассматривается случай, когда диффузия кислорода через окисел равна нулю, т. е. рост окисной пленки идет только снаружи. [c.89]

Вычисления показывают, что закон роста пленки окисла на сплавах, вообще говоря, может сильно отличаться от параболического закона кх, который получается в предположении независимости коэффициентов диффузии от состава окисла и экспериментально подтверждается при высокотемпературном окислении чистых металлов. Это проявилось бы еще более резко при рассмотрении общей задачи, где а ф О ч Ь ф 0. [c.96]

Растворение твердого металла в жидком состоит из двух последовательных стадий гетерогенной и гомогенной диффузии. Скорость процесса растворения определяется или одной, более заторможенной из этих стадий (первой—при растворении Рев N3, РЬ в сплавах РЬ—8п, рис. 103, а) второй — при растворении Си в РЬ и В1, N1 и РЬ, Ре в Hg рис. 103, б) или обеими (при растворении N1 и Си в РЬ, РЬ в 5п) и в изотермических условиях плавно изменяется от начального максимального значения до нуля при достаточно большой длительности растворения. Повышение температуры и движение жидкого металла увеличивают скорость растворения. Растворение сплавов может быть селективным (избирательным). [c.143]

Рис. 3.16. Коэффициенты проницаемости (а) и диффузии (б) водорода в сплавах палладия с серебром [8]

Приближенно концентрации Ме и М1 в сплаве под окислом постоянны и равны с и (1 — с), т. е. диффузия металлов в сплаве при высоких температурах идет достаточно быстро. [c.89]

В этом случае кривая состава образующейся окалины (см. рис. 65) никогда не достигнет координаты, отвечающей составу окисляемого сплава, т. е. величины а. Вследствие этого окисляемый образец сплава будет все время обедняться компонентом Ме и процесс никогда не придет к состоянию стабилизации. Окисление и обеднение образца компонентом Ме происходит до тех пор, пока в окисляемом образце сплава не останется почти один компонент М( и состав окисляемого образца не сравняется по всей его толщине. Эта схема процесса может иметь место только в том случае, если диффузия компонента Ме из глубинных слоев сплава к поверхности или диффузия кислорода в обратном направлении не имеют каких-либо других, более удобных, путей и происходят с одинаковой скоростью по всему сечению окисляемого образца (окисление монокристаллов сплавов или окисление сплавов при равенстве скоростей диффузии реагентов через кристаллы сплава и по границам зерен). [c.98]

Толщина диффузионного слоя в сплаве в диффузионной области процесса, очевидно, будет определяться скоростью диффузии металлов Ме и М( в сплаве. Если принять, что в диффузионной области процесса окисления сплава скорость процесса окисления определяется скоростью диффузии реагентов через слой окалины, а скорость диффузии компонентов сплава через диффузионный слой сплава является подчиненным фактором, то большей относительной скорости диффузии компонента Ме в сравнении со скоростью диффузии компонента М1 в сплаве должна отвечать и большая толщина диффузионного слоя И, наоборот, меньшей относительной скорости компонента Ме должна отвечать и меньшая толщина диффузионного слоя. [c.99]

В случае бинарных сплавов коэффициент роста отдельных слоев определяется разностью граничных концентраций (со — со) и коэффициента диффузии не двух, а трех компонентов — двух компонентов сплава и кислорода. Зто выражается в том, что коэффициент роста того или иного слоя является суммой не двух, а трех слагаемых. [c.100]

Для выражения скорости диффузии компонентов через гетерогенные слои сложного строения, образующиеся при окислении бинарных сплавов, можно применять уравнение, по форме аналогичное уравнению (97), но в котором вместо значения коэффициента диффузии кц будет стоять величина эффективного коэффициента диффузии ( д)э. Значение этого коэффициента является сложной функцией истинных коэффициентов диффузии и величин, определяющих структуру слоя. Таким образом, уравнение для скорости диффузии компонентов через слои окалины сложного строения будет иметь вид [c.100]

Образец сплава металла А и В длиной 0,5 см и образец металла В длино1[ 0,5 см спаяны друг с другом. Определите время, за которое в резульгате диффузии А из сплава в чистый слиток В на расстоянии от спая 0,01 и 0,2 см установится относительная концентрация А (сд/со), [авная 0,2 и D onst = 2 10" mV . [c.405]

Диффузия ионов, обусловливающая рост окалины при окислении сплава, осуществляется по вакантным окта- и тетраэдрическим междоузлиям. [c.102]

Водород под давлением легко диффундирует через металлы а еще быстрее — через стеики пластмассовых труб. Высокая проницаемость водорода через металлы позволила разработать промышленный способ его очистки от примесей путем диффузии через мембрану из палладий-серебряного сплава, которая проницаема только для водорода. [c.115]

Согласно данной теории (А. А. Смирнов, Н. Д. Томашов и др.), на поверхности сплава образуется защитный окисел легирующего элемента, затрудняющий диффузию реагентов и окисление основного металла. По этой теории, к легирующему элементу Ме предъявляются следующие основные требования [c.113]

Это уравнение рассматривается его автором как необходимое, но недостаточное условие для образования защитного окисла металла Ме на основном металле. Для случая окисления латуней (сплавов Си + 2п), когда нужно учесть зависимость коэффициента диффузии Ад от концентрации каждого элемента в сплавах Си + Ъл, Вагнер видоизменил уравнение (235) следующим образом [c.114]

Если в особо чистый металл вводить катодные примеси или структурные составляющие, то в условиях контроля катодного процесса диффузией кислорода это приведет, согласно уравнению (499), к увеличению путей диффузии кислорода и повышению скорости коррозии металла. Однако начиная с некоторой сравнительно низкой степени загрязненности катодными примесями, которая свойственна техническим металлам, дальнейшее увеличение катодных примесей или структурных составляющих мало влияет на скорость процесса. Н. Д. Томашов доказал, что при достаточно тонкой дисперсности катодов на поверхности металла или сплава, корродирующего с кислородной деполяризацией при ограниченной скорости диффузии кислорода, даже при сравнительно небольшой общей поверхности микрокатодов, практически используется весь возможный объем электролита для диффузии кислорода к данной корродирующей поверхности (рис. 168), т. е. микрокатоды работают так, как будто [c.244]

В условиях заметной диффузии в сплаве (у амальгам или при значительно повышенных температурах сплава) резких границ устойчивости не наблюдается, что можно объяснить явлением разупорядочения. [c.329]

Рафинирование алюминиевых сплавов от вредных примесей цинка, магния и других элементов, обладающих относительно высоким давлением насыщенного пара, осуществляется вакуум-дистилляцией. Скорость дистилляции зависит от скорости диффузии металла в поверхностный слой, от температуры и парциального давле-78 [c.78]

Матрица мембраны, изготовленная из сплава, обычно представляет гетерофазнуго систему с довольно сложной субструктурой, зависящей также и от технологии получения. Сорбционные и диффузионные характеристики каждой из фаз различны, средние значения растворимости и коэффициента диффузии, определяющие проницаемость мембраны, зависят от формы и размеров кристаллических образований, их взаимного расположения, концентрации растворенного вещества и других характеристик морфологии гетерофазных твердых растворов. [c.118]

Склонность металлов и сплавов к коррозионному растрескиванию зависит от их химического состава, от свойств, формы, характера распределения и величины поверхности структурных составляющих. Значительное влияние на коррозионное растрескивание оказывают также процессы диффузии, вызывающие перемещение атомов в кристаллической решетке металла. Характер распространения коррозионных трещин бывает самым разнообразным. [c.102]

Размер нонов легирующего компонента должен быть меньше размера ионов основного металла а) меньший, чем у иона основного металла, радиус иона ле ирующего компонента позволяет предполагать у легирующего компонента большин коэффициент диффузии в сплаве б) меньший радиус иона легирующего компонента ведет к образованию окисла с меньшими параметрами решетки, который будет сильнее затруднять окисление основного металла. [c.146]

Когда концентрация В на границе достигнет величины лв, можно ожидать образования ВО. Однако следует подчеркнуть, что этому процессу может препятствовать кинетика образования зародышей. В условиях окисления только металла А его концентрация на границе сплав — окисел зависит в основном [24] от отношения константы скорости окисления к коэффициенту взаимной диффузии сплава, от отношения концентрации металла А в окисле к его концентрации в объёме сплава и от отношения Пиллинга и Ведворса для окисла. [c.38]

Чистые металлы, в том числе и лалладий, для изготовления мембран не используют по ряду технологических требований, прежде всего механической прочности и термической стойкости в газовой среде. Обычно мембранную матрицу создают из сплавов палладия с серебром, никелем, другими металлами при этом свойства сплава должны обеспечить высокую проницаемость по водороду и удовлетворительные физико-меканические характеристики. В табл. 3.12 приведены некоторые характеристики палладия и ряда сплавов на его основе. На рис. 3.16 представлены экспериментальные данные по проницаемости и диффузии водорода в сплавах палладия с серебром [8]. [c.118]

При комнатной температуре вероятность диффузии у боль- цинства металлов очень ограничена, И только у низкоплавких металлов можно обнаружить диффузию уже при комнатной или немного повышенной температурах, как это видно, например, по исчезновению латунных, а в несколько меньшей мере, медных или серебряных покрытий на цинке и цинковых сплавах. Низкоплавкий цинк при комнатной температуре диффундирует через покрытие до самой его поверхности. Так возникает богатый цинком сплав с некрасивым внешним видом. Вредное влияние диффузии цинка можно приостановить отложением толстых покрытий ли промежуточных слоев, замедляющих диффузию. Для латунированного цинка тормозящим диффузию про межуточным слоем может служить покрытие медью, так как образование результате диффузии сплава, богатого цинком, в медном покрытии происходит значительнее медленнее, чем в латунном. [c.103]

Таким образом, для сплава свинца с калием характерно межкристаллитное проникание между зернами корунда в результате диффузии сплава в поверхностном слое (для чистого корунда, микролита), а также по объему образца вследствие диффузии, осложненной явлениями химического взаимодействия отдельных компонентов материала (для боркорунда, КТМ). В последнем случае коррозия сопровождается сущсствештым ухудше- [c.247]

Азотная кислота получается преимущественно окислением аммиака в присутствии катализатора из сплава 90% платины и 10% родия в виде 20 слоев сеток (с размером отверстий 0,175 мм), изготовленных из проволоки толщиной 0,076 мм. Эта сетка имеет металлическую поверхность 1,5 м /м . В качестве катализатора используют также гранулированную смесь окиси железа и окиси висмута. В платиновый конвертор, работающий при давлении 7 кгс/см , при суточной производительности 55 т 100%-ной HNOз загружают 2977 г сплава. После зажигания реакция протекает автотермично путем соответствующего предварительного подогрева газовой смеси поддерживается температура 882—910 °С. При этих условиях время реакции составляет примерно 0,0001 сек, тогда как при атмосферном давлении требуется от 0,01 до 0,02 сек. Кислород адсорбируется на поверхности катализатора и реагирует с аммиаком, который диффундирует к поверхности. Скоростью диффузии аммиака определяется общая скорость процесса . [c.326]

В ходе процесса кристаллизации температура системы понижается и равновесие между расплавом и кристаллами, образовавшимися ранее, т, е. при более высокой температуре, нарушается. Поэгому кристаллизация сопровождается диффузией, в результате чего при медленном проведении процесса зерна всего сплава получаются однородными и имеют одинаковый состав. При быстром охлаждении процессы диффузии не успевают происходить и сплза получается неоднородным. [c.549]

Мембраны из поликомпонентных сплавов на основе палладия, серебра и никеля допускают эксплуатацию при температурах до 600 °С, при этом необходима предварительная очистка разделяемой газовой смеси от серосодержащих соединений, окиси углерода, галогеивдов и других примесей, которые способны образовывать с металлами устойчивые химические соединения (гидриды, карбиды, нитриды, оксиды), снижающие скорость диффузии. Следует помнить, что при более низких температурах, помимо снижения коэффициента диффузии, падает скорость диссоциации газа и химическая стадия процесса проницания становится лимитирующей. [c.119]

В промышленности используют два типа скелетных никелевых катализаторов — катализатор Бага [193] и никель Ренея [194]. Оба получают из сплава N1 с А1, однако, если никель Ренея представляет собой мелкодисперсный порошок, состоящий из чистого никеля, то катализатор Бага — кусочки никель-алюминиевого сплава (65—75% N1 и 35—25% А1). Исходные сплавы получают чаще всего пирометаллургическими способами — сплавлением компонентов или алюмотермией. В последнее время используют методы порошкообразной металлургии — спекание предварительно спрессованных смесей никелевых и алюминиевых порошков в восстановительной или инертной атмосфере при 660—700 °С. Реакции между двумя твердыми телами с образованием новой твердой фазы включают процесс диффузии, поскольку реагирующие вещества разделяются образующимся продуктом реакции [174]. Реагирующие вещества сохраняют постоянную активность с обеих сторон реакционной поверхности раздела фаз, в связи с чем скорость переноса материала определяется скоростью нарастания толщины диффузионного слоя продукта и выражается формулой [c.166]

Скорость диффузии компонентов при окислении бинарных сплавов также не всегда может быть выражена с помощыо уравнения (97) [c.100]

Уравнения (167) и (168) могут служить для сравнения процессов окалипо-образования, протекающих на различных металлах и сплавах, и для выявления роли различных легирующих добавок, если и в том и в другом случае образуется трехслойная окалина. Если имеется ряд сплавов, на которых образуется окалина качественно одинакового состава и строения, но сходные слои окалины отличаются друг от друга главным образом величинами эффективных коэффициентов диффузии и разностей граничных концентраций отдельных компонентов, то уравнения (167) и (168) для этих сплавов будут отличаться друг от друга только величинами коэффициентов роста слоев окалины, значения же величин г], г] и I будут различаться значительно меньше. [c.100]

Образование зоны внутреннего окисления обусловлено диффузией кислорода внутрь сплава, а легирующего элемента в обратном направлении, т. е. в сторону поверхности сплава, до встречи с кислородом, с которым он соединяется градиенты концентрации кислорода и легирующей добавки линейны и окисел внутреннего слоя (подокалины) не создает существенного препятствия диффузии. [c.103]

Для ряда сплавов было установлено, что менее благородные металлы Ме (Са, Сг, 8 , Т1, 1.] и Мп в меди) образуют легко различимые отдельные слои (прилегающие к поверхности сплава), на которых образуется окисел более благородного легируемого металла Mt (закиси меди Си О). Для того чтобы эти промежуточные слои оказывали защитное действие, необходимо выполнение следующих условий-. I) промежуточный слой должен образовывать когерентное (сцепленное) покрытие на металле без образования таких дополнительных каналов диффузии, как трещины или проницаемые межзеренные границы 2) скорости диффузии катионов (Ме"+ и М "+) и анионов в этом слое должны быть малы 3) пов.ерхност-ные окислы не должны образовывать легкоплавких эвтектик. [c.108]

Для удовлетворения первого требования иногда прибегают к особой операции обработки, называемой избирательным окислением, в условиях, когда металл М1 не окисляется, сплав подвергают очень медленному предЕ1арительпому окислению, что обеспечивает диффузию малой добавки Ме к поверхности сплава и образование защитного слоя. Повышения жаростойкости сплава иногда добиваются и без избирательного окисления (Ag + Ве Си + Ве), но требующиеся при этом добавки Ме бывают довольно большими. [c.108]

Из рассмотрения кинетики электродных процессов известно, что наличие катодных составляющи.х в бол.ьшинстве случаев приводит к усиленной коррозии сплавов или, в случае коррозии металлов с кислородной депо 1Я])нзацисй при диффузи(Знном контроле, оказывает малое в.шянне. Однако исследования И. Д, Томашова и Г. И. Черновой показали, что возможно облегчение наступления пассивного состояния хромоникелевой нержавеющей стали при легировании ее небольшими присадками [c.66]

При легировании коррозионно-неустойчивого металла атомами металла устойчивого, в данной агрессивной среде, при условии, что оба компонента дают твердый раствор, и при отсутствии в сплаве заметной диффузии, полученный сплав приобретает химическую стойкость только при определенных соотношениях компонентов в сплаве. Эти определенные соотношения для таких двухкомпонентных твердых растворов вытекают нз так называемого правила границ устойчивости твердых раст1 оров, сформулированного Тамманом и выражающего зависимость между концентрацией твердого раствора и его коррозионной устойчивостью (так называемое правило п/8). [c.125]

При высокотемпературном окислении железных сплавов, являющихся твердыми растворами железа с легирующими элементами, окисляющимися легче, чем само железо, можно наблюдать обогащение окалины этими элементами, если окисление ие происходит очень быстро. Возможность обогащения окалины в ироцессе ее образования тем или иным легирующим элементом определяется соотношением между скоростями окисления и диффузии. За исключением марганца, все легирующие элементы концентрируются в слое, прилегающем к металлу, что можно объяснить тем, что легируюнгие элементы меиее растворим ) , чем железо, в ок гслах железа. [c.234]