Углерод пластичность химическая

Образование твердых растворов и соединений между твердым и жидким металлом происходит в результате протекания диффузионных процессов в твердой фазе — атомной и реактивной диффузии — и является весьма нежелательным явлением, так как образующийся слой твердого раствора или интерметаллического соединения обычно бывает хрупким, что снижает пластичность всего изделия. Возможны также частные случаи химического взаимодействия жидкометаллической среды с компонентами твердого металла взаимодействие щелочных металлов с растворенным в твердых металлах кислородом, лития — с углеродом, серой и [c.144]

В сплавах внедрения атомы растворенного вещества образуют дополнительные связи с соседними атомами по сравнению с чистым растворителем, а это приводит к тому, что кристаллическая решетка сплава становится тверже, прочнее и менее пластичной. Например, железо, содержащее менее 3% углерода, намного тверже чистого железа и приобретает значительно большую прочность на растяжение, а также другие ценные физические свойства. Так называемые мягкие (малоуглеродистые) стали содержат менее 0,2% углерода они обладают высокой пластичностью и ковкостью и используются для изготовления кабелей, гвоздей и цепей. Средние (углеродистые) стали содержат 0,2-0,6% углерода, они жестче мягких сталей и используются для изготовления балок и рельсов. Высокоуглеродистые стали, применяемые для изготовления нож-нгщ, режущих инструментов и пружин, содержат 0,6-1,5% углерода. При введении в стали других элементов получают различные легированные стали. Одним из наиболее известных сплавов такого типа является нержавеющая сталь, содержащая 0,4% углерода, 18% хрома и 1% никеля. Сплавы типа твердых растворов отличаются от обычных химических соединений тем, что имеют произвольный, а не постоянный состав. Отношение содержания неметаллических элементов к металлическим может варьировать в них в широких пределах, что позволяет придавать этим материалам самые разнообразные физические и химические свойства. [c.364]

Стали подразделяются на различные группы, во-первых, по своему химическому составу и, во-вторых, по своему назначению. По химическому составу они делятся на углеродистые и легированные. В углеродистых сталях кроме углерода (до 2%) имеются небольшие количества марганца и кремния (вводятся при раскислении стали), а также фосфор и сера. Производство легированных сталей предусматривает введение в сталь легирующих элементов (Сг, N1, Мо и др.) для придания сплаву определенных свойств высокой прочности, пластичности и т. п. По своем.у назначению стали делятся на конструкционные, инструментальные и стали с особыми свойствами. [c.296]

Особый тип химической связи наблюдается в металлах. Металлические кристаллы характеризуются большим числом весьма полезных свойств, которые сделали их незаменимым материалом для человечества. К ним относятся высокая отражательная способность, высокая пластичность (способность вытягиваться в проволоку), ковкость, высокие теплопроводность и электропроводность. Эти свойства обусловлены особенностями металлического типа химической связи. Одна из них, как уже упоминалось, обязана высокой подвижности электронов, которая, по-видимому, приводит к тому, что кристаллические решетки металлов не являются такими жесткими, как у типичных ионных или ковалентных кристаллов. Отметим также важную особенность металлов — их способность образовывать сплавы, т. е. давать однородные твердые растворы, отличающиеся новыми, полезными свойствами. Например, сталь — главный конструкционный материал современной техники — представляет собой в основном твердый раствор углерода в железе. Огромную роль на начальных этапах истории человечества сыграли плавящиеся при относительно низкой температуре сплавы меди и олова, т. е. бронза (бронзовый век). [c.163]

Чугуны производятся нескольких сортов белый, серый, ковкий и специальный. Они содержат примеси различных металлов. В сером чугуне углерод находится в виде свободного графита, в форме тончайших пластинок этот чугун мягок, обладает ковкостью и идет для отливок. Поэтому его называют литейным. Ковкий чугун содержит графит в виде зерен, придающих прочность и пластичность чугуну. В белом чугуне углерод химически связан с железом этот чугун очень тверд и хрупок и идет на переработку в сталь. Он иначе называется передельным. [c.351]

Физические и химические свойства. Физические свойства ванадия, ниобия и тантала (как и металлов IVB-подгруппы) зависят от степени чистоты. Примеси (кислород, водород, азот, углерод) понижают их пластичность и прочность, повышают твердость и хрупкость. [c.413]

По химическому составу битумы представляют собой смесь углеводородов (в основном гибридного строения) и асфальтосмолистых веществ, в состав которых, кроме углерода и водорода, входят кислород, сера, азот и незначительные количества металлов V, N1, Ре, Со и др. Битумы характеризуются групповым составом, процентным содержанием в них химически однородных фракций— масел, смол, асфальтенов, карбенов и карбоидов. Сочетание этих веществ образуют коллоидную структуру, в которой дисперсионной средой являются масла и смолы, а дисперсной фазой — асфальтены. Соотношение фаз" в системе и определяет физико-химические и физико-механические свойства битума. Масла и смолы улучшают его упругопластические свойства, особенно при низких температурах, асфальтогеновые кислоты повышают адгезию. Асфальтены сообщают битуму пластичность, снижают температуру хрупкости и повышают атмосферостойкость в битуме они являются основным структурообразующим компонентом. Сопоставление свойств и группового состава различных битумов дает основание считать, что битумы с повышенным содержанием смол и асфальтенов более водо- и ат- [c.30]

Существует некий серебристо-белый металл, тугоплавкий, легкий, стойкий на воздухе и в морской воде. Его название связано с именем царицы эльфов из старинных германских сказок. Он пластичен, хорошо подвергается ковке, прокатке в листы и даже в фольгу. Примеси кислорода, азота, углерода и водорода делают металл хрупким, лишают его пластичности, а заодно снижают его химическую активность. В чистом виде металл реагирует с фтороводородной и (при нагревании) с соляной кислотой, образуя фиолетовые растворы. Стружка металла способна загораться от спички, а порошок его вспыхивает от искры и пламени. В пылевидном состоянии металл на воздухе может даже взорваться и превращается при этом в диоксид. В присутствии окислителей (например, нитрата калия) металл реагирует с расплавами щелочей. Какой это металл [c.213]

Компоненты сплава в расплавленном состоянии могут растворяться друг в друге и сохранять однородность при переходе в твердое состояние, образуя твердый раствор. Твердый раствор отличается от механических смесей тем, что имеет одну фазу и образует одну кристаллическую решетку, а от химических соединений тем, что может существовать при различном соотношении компонентов. Коли-личество компонентов и их состояние влияют на свойства сплава (на твердость, упругость, плавление, плотность, стойкость к химическим воздействиям и т. п.). Так, наличие серы в металлах вызывает хрупкость в нагретом состоянии и понижает стойкость к химическим воздействиям. Присутствие кремния повышает стойкость сплава к действию кислот, увеличивает жаростойкость его. Углерод повышает текучесть, но увеличивает хрупкость на холоду. Медь повышает антикоррозийные свойства железных сплавов, однако, как и сера, вызывает красноломкость металла. Алюминий придает легкость, пластичность сплавам. Иногда необходимо применять чистый металл. Например, чистая медь обладает более высокой электропроводностью, поэтому при изготовлении электрических проводов медь очищают от других элементов. [c.268]

В тонкораздробленном состоянии цирконий и гафний пиро-форны. При плавлении в графитовых тиглях или нагревании в контакте с углем оба металла образуют весьма устойчивые и тугоплавкие карбиды типа 2гС. На механические свойства этих металлов сильно влияет загрязнение небольшими количествами кислорода, азота или углерода. Цирконий и гафний вполне пластичны при отсутствии в них указанных элементов, но их твердость увеличивается, и они становятся хрупкими при наличии всего лишь нескольких десятых процента этих элементов. Поскольку кислород растворяется в цирконии и гафнии, а их окислы являются весьма стойкими соединениями, ни одним из известных химических [c.167]

Железо в технически чистом виде почти не применяется как конструкционный материал. Оно отличается пластичностью и стоит дорого. Очень небольшое его количество идет на изготовление прокладок для аппаратов высокого давления. Зато сплавы железа с углеродом — чугуны и стали — являются самыми важными материалами для изготовления химического оборудования. Достаточно сказать, что не менее 85—90% по весу оборудования химических заводов сделано из чугуна и стали и в том числе не менее 50% — из чугуна. [c.20]

Зерна перлита представляют собой механическую смесь тонких пластинок (или мелких зернышек) того же феррита с очень твердым химическим соединением железа с углеродом — цементитом (рис. 1, б). Прочность и твердость стали в значительной степени зависят от количества находящегося в ней цементита. Пластинчатый перлит обладает высокой пластичностью в сочетании с прочностью. Стали перлитного класса с этой структурой являются наилучшим материалом для изготовления трубопроводов. [c.6]

Химический состав металла электродов должен быть близок к составу свариваемого металла, но содержать возможно меньшее количество посторонних примесей и пониженное количество углерода, чтобы сварной шов получил большую пластичность. [c.40]

Углерод является основным химическим элементом, определяющим основные свойства стали. С увеличением содержания углерода в стали возрастают твердость, временное сопротивление разрыву и предел текучести, но ухудшается ее свариваемость, снижаются пластичность и ударная вязкость. [c.9]

Синтетические жирные кислоты состоят из смеси кислот с четным и нечетным числом атомов углерода и потому образуют мыла меньшей вязкости, чем мыла из натуральных жирных кислот. Меньшая вязкость мыла позволяет увеличить примерно на 30% производительность мыловаренных котлов за счет более быстрого отстоя, повысить содержание жирных кислот в мыльной основе и снизить расход пара. Получаемый более пластичный продукт легче обрабатывается на последующих стадиях мыло из него получается более высокого качества [2]. Вместе с тем товарные синтетические жирные кислоты, выпускаемые всеми заводами, содержат ряд примесей, которые ухудшают физико-химические свойства и моющее действие растворов мыл, приготовленных с применением синтетических жирных кислот. К ним относятся [c.145]

Металлический ниобий имеет высокую пластичность при обычных температурах. Однако эта пластичность ухудшается при наличии в ниобии примесей, таких, как кислород, азот и углерод. Титан значительно улучшает пластические свойства ниобия при их совместном сплавлении и мало изменяет прочностные характеристики ниобия. Ниобий с р-титаном образует непрерывный ряд твердых растворов. Растворимость ниобия в а-титане при 600° С — 4 вес. % с дальнейшим повышением температуры она уменьшается. Как сообщалось ранее [1,2], сплавы ниобий— титан обладают высокой коррозионной стойкостью в кислотах и могут быть использованы в качестве конструкционных материалов для изготовления различного рода химического оборудования, эксплуатируемого главным образом в кислых средах. [c.191]

В нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности фильтрование применяется в процессах депарафинизации масел, производства парафина, церезина, пластичных смазок, при очистке нефтепродуктов и контактной очистке масел, для улавливания технического углерода, отделения химических реактивов и особо чистых химических веществ и других ценных продуктов от газов, отходящих от технологических установок рас-пыливающего типа и печей кипящего слоя. Движение жидкости через пористые перегородки и слой осадка создают за счет разности давления в аппарате, являющейся движущей силой процесса. [c.373]

В зависимости от вида неоднородной среды различают жидкостные и газовые фильтры. Жидкостные фильтры применяют в нефтеперерабатывающей промышленности в процессах депарафинизации масел, производства парафина, церезина, пластичных смазок, при контактной очистке масел. Газовые фильтры используют на установках производства технического углерода, отделения химических реактивов, особо чистых химических веществ и других ценных продуктов от газов, отходящих от технологических установок распы-ливающего типа и печей кипящего слоя. [c.189]

Простые вещества. Физические и химические свойства. В компактном кристаллическом состоянии железо, кобальт и никель представляют собой серебрпсто-белые металлы с сероватым (Ре), розоватым (Со) и желтоватым (N1 ) отливом. Чистые металлы пластичны, однако даже незначительное количество примесей (главным образом, углерода) повышает их твердость и хрупкость, что особенно заметно у кобальта. Все три металла ферромагнитны. При нагревании до определенной температуры (точка Кюри) ферромагнитные свойства исчезают и металлы становятся парамагнитными. Переход ферромагнетика в парамагнетик не сопровождается перестройкой кристаллической структуры и представляет собой фазовый переход 2-го рода, при котором отсутствует тепловой эфсрект превращения. [c.401]

Простые вещества. Физические и химические свойства. Железо, кобальт и никель представляют собой серебристо-белые металлы с сероватым (Ре), розоватым (Со) и желтоватым (Ni) отливом. Чистые металлы пластичны, однако даже незначительное количество примесей (главным образом углерода) повышает их твердость и хрупкость, что особенно заметно у кобальта. Все три металла ферромагнитны. При нагревании до определенной температуры (точка Кюри) ферромагнитные свойства исчезают и метгллы становятся парамагнитными. Переход ферромагнетика в парамагнетик не сопровожда- [c.489]

Состав и структура стали оказьшают на стойкость к СВУ гораздо большее влияние, чем на общую коррозию. Существенно влияет на сульфидное растрескивание углерод. С увеличением количества углерода склонность закаленных сталей к сульфидному растрескиванию растет вследствие увеличения внутренних напряжений, прочности стали. Малое количество водорода, проникающего в металл, не может вызвать достаточных для развития трещин локальных пластических деформащ1Й в прочном материале. Считается, что сталь теряет пластичность при окклюзии водорода 7-12 см на 100 г металла. Однако водородное охрупчивание может происходить даже при незначительном количестве поглощенного водорода. Так, для стали марки 4340 (предел прочности 1600 МПа) химический состав следующий. [c.36]

Выбор эмульгатора с таким химическим строением, которое обеспечивает межфазное натяжение на границе углеводородный раствор ПАВ - водная фаза. Это могут быть маслораст-воримые ПАВ с длиной радикала в 14-17 атомов углерода и функциональными группами с высокой адгезией к водной фазе. Углеводородные цепи их, как правило, ненасыщенного характера или содержат ароматические кольца. Эти ПАВ отличает значительная посадочная площадь и высокая подвижность в составе межфазного слоя, а также повышенная степень диспергируемости в дистиллированной воде. К таким эмульгаторам относятся металлические мыла маслорастворимых сульфокислот, пентол, ОП-4 триэтаноламиновые мыла олеиновой кислоты или таллового масла, эмультал, нефтехим-1. Однако термостабильность обратных эмульсий на их основе невысока и не превышает, как правило 80 С, а фильтрация довольно значительна. При нормальной температуре такие эмульсии практически беспрепятственно проходят через бумажные фильтры. Это объясняется высокими пластичными свойствами межфазных слоев ПАВ, малым размером глобул и быстрой вторичной адсорбцией эмульгаторов на разрушающихся во время прохождения через фильтр водных глобулах. В условиях повышенных температур в составе фильтрата присутствует свободная водная фаза из-за нарушения целостности межфазных адсорбционных слоев эмульгаторов и коалесценции водных глобул. Этот случай свидетельствует о нарушении корреляции между межфазным натяжением и стабилизирующими свойствами ПАВ в составе обратных эмульсий. [c.54]

В связи с большим сродством титана ко многим элементам получение этого металла представляет значительные трудности. Особенно существенно то, что в металлической фазе растворяются кислород, азот и углерод, присутствие которых даже в незначительных количествах вызывает хрупкость металла в холодном состоянии. Удалить их не удается ни химическим путем, ни посредством спекания или плавления в высоком вакууме. Так, сравнительно легко осуществляемая реакция TiOj с кальцием даже при самом тщательном соблюдении условий ее проведения приводит к получению лишь 98%-ного металла. Поэтому чистый, пластичный на холоду металл может быть получен только с помощью методов, основанных на переработке галогенидов. [c.1414]

Присутствие газовых примесей в металлах и сплавах сильно влияет на физико-химические свойства и эксплуатационные качества последних. Так, например, известно, что введение элементов внедрения в л1еталл приводит к повышению его жаростойкости, сопротивления ползучести и оказывает сложное влияние на прочность. Имеется возможность регулирования механических свойств сплавов и их поведения при различных температурах путем использования закономерности взаимодействия элементов внедрения с дислокациями и перераспределения примесей по формам нахождения в зависимости от внешних условий. Имеются многие примеры негативного влияния газов на свойства металлов. Так, примеси водорода, кислорода, азота и углерода вызывают переход тугоплавких металлов из пластичного состояния в хрутткое. Можно выделить три основных направления в использовании методов определения газов в металлах. [c.930]

С увеличением процентного содержания углерода повыщается прочность стали, но ухудшается ее свариваемость, снижается пластичность и ударная вязкость. Для изготовления сварной емкостной аппаратуры используют, в основном, низкоуглеродистые стали с содержанием углерода до 0,25-0,3%. Сталь углеродистая обыкновенного качества в зависимости от назначения подразделяется на три группы, поставляемые А - по механическим свойствам (в обозначении марки букву А не указывают), Б - по химическому составу, В - по механическим свойствам и химическому составу. Для изготовления сосудов и аппаратов, работающих под давлением, чаще всего используют спокойную или полуспокойную сталь группы В (ВСшЗсп2, ВСтЗпс4, ВСтЗ пс5...) от второй до шестой категорий. [c.85]

При температуре 1401 С у-железо превращается в б-железо, кристаллизующееся снова в форме центрированного куба, которая сохраняется до температуры плавления железа— 1540 °С. Химическое соединение железа с углеродом (карбид железа) РезС называется цементитом. Химически чистое железо серебристо-белого цвета, с плотностью 7890 кг1м . Оно обладает высокой теплопроводностью, электропроводностью, магнитной проницаемостью, высокой пластичностью, хорошо деформируется при ковке, штамповке и прокате, оно хорошо сваривается. [c.385]

Асфальтены представляют собой продукты полимеризации смол и являются следствием уплотнения нейтральных смол [7]. В их составы, помимо углерода и водорода, входят также кислород, сера и азот. Они хорошо растворимы в бензоле, сероуглероде и хлороформе и нерастворимы в петролейном эфире. В свободном виде асфальтены — твердые, хрупкие, неплавкие вещества, легко разлагающиеся при сильном нагревании. Их удельный вес несколько больше единицы. Из приведенного выше физико-химического определения природы битумов явствует, что асфальтены, так же как и смолы, являются одной из наиболее важных составных частей битумов. Содержанием асфальтепов в битумах обуславливаются их твердость, пластичность, эластичность и температура размягчения, причем чем больше асфальтенов в битуме, тем выше твердость и температура размягчения его. [c.8]

В серии исследований из области органической химии Майкел высказал оригинальные соображения о валентности, которые, если и не приобрели характера настоящей теории, имели ту заслугу, что разъяснили природу различных реакций, остававшуюся долгое время непонятной. Принимая, что элементы, соединенные с углеродом, способны передавать ему некоторые из своих характерных черт — и тем самым неявным образом отрицая равнозначность четырех валентностей углерода — Майкел пришел к постулированию химической пластичности углерода . Тот факт, что между углеродом и водородом нет значительной положительноотрицательной противоположности, объясняет, почему небольшие изменения в конституции органических соединений оказывают столь большое влияние на их свойства. [c.336]

Из углеродистых сталей для изготовления оборудования, работающего в водородсодержащих средах, наиболее широко применяются стали 15, 20, 20К, 22К в виде прутка, листов толщиной от 16 до 90 мм и труб различного сортамента. Более всего изучена сталь 20 (табл. 11.1, 11.2 и рис. 11.1). На рис. 11.1 видно, что начало водородной коррозии приводит к резкому снижению пластичности и ударной вязкости стали 20 [3]. Это подтверждается микроскопическим исследованием зон разрыва исходных (рис. 11.2) и наводороженных (рис. 11.3 и 11.4) образцов, а также химическим анализом на содержание углерода. Разрушение наводороженных образцов происходит по границам зерен. Для разрыва наводороженных образцов с очень малой степенью обезуглероживания характерно незначительное уменьшение соосности зерен (рис. 11.3, б), а для образцов, подвергшихся полному обезуглерол<иванию, — отсутствие деформации зерен и заметное расползание микротрещин, по границам зерен (рис. 11.5). Нагрев наводороженных образцов в вакууме приводит к незначительному восстановлению пластичности стали 20 (рис. 11.1, кривая 2). [c.369]

Значительный интерес представляет очистка вакуумной дистилляцией, проводящейся при остаточном давлении около 10 мм рт. ст. и температуре 1400° С материал тигля — окись бериллия. Предварительно из расплавленного металла при 1500 °С отгоняются примеси. Рафинированный бериллий в значительной степени очищен от железа, углерода и бора. В то же время содержание А1, 81, Мп не уменьшается вследствие незначительной разницы в давлении пара этих элементов и бериллия. Лучшие результаты получаются при уменьшенной плотности потоков пара, что достигается увеличением поверхности конденсации или повышением температуры конденсации. В частности, более эффективен вариант с конденсацией бериллия на обогреваемой поверхности [33]. Авторы считают, что осаждение той или иной примеси на нагретой поверхности будет зависеть не только от летучести, но и от возможности образования на поверхности твердых растворов или химических соединений. Процесс проводился при остаточном давлении 10 — 10 мм рт. ст., поверхность конденсации нагревалась до 900— 1100° С. Была достигнута очистка от Мп, 81, А1, Ре, N1, Си. Микротвердость при чистоте 99,98% уменьшилась до 130 кг1мм . К сожалению, пластичность металла оказалась недостаточной из-за примеси Оа и С вследствие изъянов аппаратурного оформления. [c.138]

Металлические изделия при хранении и эксплуатации подвергаются физико-химическому воздействию окружающей среды. При этом металлы теряют свои ценные технические свойства прочность, пластичность и др. Подобные явления называются коррозией металлов (от лат. соггоз1о — разъедание). Особенно интенсивно коррозия проявляется при контакте металлов с влажным воздухом и такими газами, как, например., с диоксидом углерода СО2, сероводородом НгБ, диоксидом серы ЗОг и др., природной, тем более морской, водой, растворами кислот, щелочей, солей. [c.172]

Металлические изделия, аппараты, машины при хранении и эксплуатации подвергаются физико-химическому воздействию окружающей среды. При этом металл теряет свои ценные технические свойства прочность, пластичность и многие другие. Подобные явления объясняются коррозией металла (лат. oгrosio разъедание). Коррозия протекает под воздействием внешней среды. Особенно интенсивно она проявляется при контакте металла с влажным воздухом, газами (например, с двуокисью углерода СО2, сероводородом [c.285]

Кремний, кислород, алюминий и множество тяячелых поливалентных элементов образуют природные линейные и трехмерные полимеры — минералы, построенные посредством высоконоляризованных и ионных химических связей. В то же время элементы органогены — углерод, водород, кислород, азот, расположенные в I и II периодах таблицы Д. И. Менделеева, для которых характерны относительно малонолярные химические связи, служат основой огромного большинства как до сих нор полученных в. лабораториях, так и выпускаемых промышленностью синтетических полимеров. Такие чисто органические полимеры, в отличие от минеральных, обладают оптимальным сочетанием относительной стабильности и изменчивости, способностью проявлять весьма разные свойства в зависимости от состава, строения, способов модификации и переработки. Не удивительно, что природа выбрала именно органические соединения для построения самых пластичных систем — живых организмов, главным образом из больших полимерных молекул, включающих С, Н, О, N. [c.72]