Карбид ниобия средах

У карбида ниобия реализуется оптимальное соотношение энергии связи Ме — Ме и Ме — С, что определяет его более высокое значение энергии атомизации по сравнению с карбидами циркония и молибдена и более высокую устойчивость не только по отношению к кремнию, а и к различным агрессивным средам. [c.142]

На определенном расстоянии по обе стороны сварного шва находятся области, нагревающиеся до критических температур. Здесь по границам зерен пересыщенного аустенита выделяются карбиды, богатые хромом. В результате того что устойчивость по границам зерен уменьшается, в агрессивных средах идет межкристаллитная коррозия. Образование карбидов зависит не только от температуры, но и от продолжительности ее воздействия. Влияние этих факторов определяется химическим составом основного материала и его структурой. Для сварки непригодны стали, при нагревании которых в области критических температур по границам зерен образуется карбид хрома. Поэтому для изготовления сварных конструкций широко применяются стали, стабилизованные титаном, ниобием или танталом, а также стали с низким содержанием углерода, при сварке которых не выделяются карбиды. В большинстве случаев их использования межкристаллитная коррозия в зонах, расположенных на определенном расстоянии от сварного шва, не наблюдается. [c.100]

Такие металлы, как титан, тантал, молибден, цирконий,, ниобий и другие, а также ряд нитридов, карбидов, силицидов тугоплавких металлов нашли применение в некоторых отраслях промышленности. Эти металлы и их сплавы обладают ценными физическими и химическими свойствами и значительной коррозионной устойчивостью в сильноагрессивных средах, которая в некоторых случаях превосходит устойчивость нержавеющих сталей, платины, золота и серебра. [c.149]

Соединения тугоплавких металлов наряду с высокой температурой плавления и твердостью обладают коррозионной устойчивостью во многих агрессивных средах. В качестве коррози-онно-устойчивых материалов и покрытий используются соединения титана, тантала, ниобия, а также карбиды, силициды, бориды и нитриды. Карбид титана устойчив в концентрированной соляной кислоте, а карбиды бора и кремния отличаются высокой коррозионной устойчивостью во многих средах. [c.185]

Элементы ЫЬ и Т1 вводят в сплав для повышения стойкости к сенсибилизации, поскольку они образуют карбиды. Однако присутствие таких добавок уменьшает стойкость против КР в хлоридных средах [66, 67, 81, 82, 89]. Установлено [94], что в малых количествах как ниобий, так и титан уменьшают ЭДУ нержавеющей стали. В то время как малые добавки титана снижают стойкость против КР [81, 82, 87], введение 2% Ti дало положительный эффект [91]. Таким образом, может существовать некоторое значение его концентрации, при котором стойкость против КР достигает минимума. Как и в случае кремния, положительное влияние больших добавок титана может быть связано со стабилизацией б-феррита. В работах [66, 91] для объяснения положительного влияния больших добавок Т1, 51, V и А1 предполагается, что уже 5%-ная объемная доля б-феррита способна вызывать притупление трещин, распространяющихся в аустените. Этот вопрос будет рассматриваться в дальнейшем, а здесь еще раз следует отметить, что титан и ниобий в таких количествах, которые заведомо остаются в растворе, отрицательно влияют на стойкость сталей. [c.73]

Влияние титана, ниобия, тантала. Один из распространенных способов предотвращения МКК — легирование коррозионностойких сталей карбидообразующими элементами. Наиболее устойчивые карбиды образуют титан и ниобий, а также тантал, но чаще используется стабилизация титаном и ниобием. В соответствии со стехиометрической формулой карбидов титана и ниобия для связывания углерода рекомендуется вводить титан в 5-кратном, а ниобий — в 8—11-кратном количестве по отношению к углероду. Фактическое необходимое количество титана или ниобия определяется конкретным составом стали, принятым режимом термической обработки и условиями эксплуатации (среда, температура) [1.27, с. 56—58 с. 86—90 127—133]. Специальные карбиды Ti и Nb не являются полностью нерастворимыми, их растворимость зависит от степени стабилизации, но температура их растворения значительно выше температуры растворе- [c.62]

Имеется два метода термической обработки для предупреждения МКК — закалка, обеспечивающая полное растворение карбидов хрома или уменьшение влияния сегрегирующих примесей и стабилизирующий отжиг. Для большинства аустенитных сталей обычно принят режим закалки, состоящий в быстром охлаждении (в воде или на воздухе) после нагрева при 1020—1060 °С. Для низкоуглеродистых сталей, особенно в присутствии добавок бора и для молибденсодержащих сталей, предназначенных для работы в окислительных средах, температура закалки должна быть повышена [1.361. Стабилизирующий отжиг проводится обычно в интервале 850—950 °С при продолжительности 2—4 ч. Наиболее эффективен стабилизирующий отжиг для сталей с титаном или ниобием. В этом случае в процессе стабилизирующего отжига происходит более полное связывание углерода стабилизирующими добавками, а также образование крупных разобщенных карбидов хрома. При последующем провоцирующем нагреве не происходит опасное образование пограничных карбидов и МКК отсутствует. Стабилизирующий отжиг применим для повышения стойкости против МКК и нестабилизированных сталей, однако полное устранение склонности к МКК в этом случае невозможно из-за сохранения значительного пересыщения твердого раствора углеродом. Следует иметь в виду, что при стабилизирующем отжиге могут повышаться прочностные свойства и снижаться пластичность стали, а также могут образовываться избыточные фазы (например, сг-фаза), снижающие стойкость, особенно в окислительных средах. [c.70]

Основная область научных работ — химия твердого тела, тугоплавких металлов и их соединений. Разработал (1955—1975) методы высокотемпературного синтеза чистых тугоплавких соединений — оксидов, карбидов, нитридов металлов IV—V а подгрупп периодической системы элементов, а также твердых растворов на их основе. Изучил структурные, термохимические, кинетические, диффузионные характеристики, электрические и магнитные свойства этих соединений, их устойчивость в агрессивных средах. Выполнил (1960—1970) цикл работ по теоретическому обоснованию углетермического способа получения редких металлов. Предложил способ получения ниобия. [c.566]

Однако недостатком ниобия является высокая окисляемость на воздухе и взаимодействие с водородом при сравнительно низких температурах (200—250° С и выше). Начиная с 500° С, наблюдается интенсивное окисление ниобия. При нагреве его выше 600—800° С в среде азота образуются нитриды, а при 900—1100° С в контакте с бором и углеродом — бориды и карбиды. [c.56]

Вследствие высокой твердости большое значение как абразивы приобрели карбиды бора. Использование нитрида бора основывается на его высокой огнеупорности (до 3000°) в нейтральной или восстановительной среде. Из него изготовляют, например, жаростойкие подставки и изоляторы для индукционных высокочастотных печей. Бориды титана, циркония, ванадия, ниобия, тантала, молибдена, вольфрама, марганца и других тугоплавких металлов характеризуются высокими температурами плавления и [c.315]

Лишь в узком интервале от 0,5 до 0,7 в скорость окисления карбида ниобия несколько выше, чем карбида титана (рис. 15). Максимум на анодной потенциодинамической кривой Nb в этом интервале потенциалов обнаружен и в работе [189], причем подчеркивается, что он отчетливо проявляется лишь в концентрированных растворах H2SO4 >1,2 М). Установленный эффект подтверждается более низкой химической стойкостью карбида ниобия по сравнению с карбидом титана в окислительных средах средней силы (стр. 14 и [182]). В соответствии с рассмотренным, на анодных потенциодинамических кривых сталей, стабилизированных ниобием, в указанной области потенциалов в кипящей 3,4 н. H2SO4 удалось наблюдать небольшой активационный участок (рис. 16, кривая 5). Однако он выражен зна- [c.63]

Температуры плавления рассматриваемых соединений изменяются сходным образом (рис. 88). Максимумы температур плавления обнаруживаются у карбидов и нитридов титана, циркония, гафния. При переходе к соединениям высоковалентных металлов VI—VII групп (хрома, молибдена, марганца) наблюдается интенсивное падение температур плавления, затем новый подъем температур плавления при переходе к соединениям железа и дальнейшее понижение температур плавления соединений никеля. Максимальные температуры плавления среди моноборидов имеют бориды металлов V группы ванадия и ниобия. Среди моноокислов и моносульфидов наиболее тугоплавкими являются соединения щелочноземельных металлов. [c.186]

Из методов плазмохимического получения наиболее подробно изучен процесс взаимодействия хлоридов металлов с углеводородом в среде водорода. Термодинамические расчеты показывают 180], что карбиды ниобия и тантала легко образуются при высоких температурах и устойчивы соответственно до 3600 ( ЬС) и 4200 К (ТаС). Выше 2500 К они являются единственными компонентами конденсированной фазы, а степень переработки хлорида близка к 100 %. При температурах, меньших 2500 К, возможно образование конденсированного углерода, поэтому процесс желательно проводить выше указанного температурного предела с последуюп] ей закалкой продукта реакции до Т < 1100 К, когда в связи с развитием реакции метапообразовапия конденсированная фаза свободна от углерода. [c.319]

Для элементов УБ группы характерны тугоплавкость, устойчивость по отношению к воздуху и воде, а ниобий, тантал и сплавы на их основе устойчивы и в агрессивных средах. Высоко тугоплавки и коррозионностойки их нитриды, карбиды, бориды. Гидратированные оксиды этих элементов имеют неопределенный состав /МгОб-хНгО. Для оксоанионов в кислых растворах характерна полимеризация. Высшие галогениды и оксогалогениды ванадия и ниобия гидролизуются нацело. Ванадий в степени окисления + 5 в кислой среде проявляет окислительные свойства. Для элементов этой подгруппы, как и для подгруппы хрома, характерно образование пероксокомплексов. [c.523]

Химическая неоднородность зерен и их границ может привести к интенсивной избирательной коррозии границ зерен. Межкристаллитной коррозии в среде конденсата подвержена, в частности, аустенитная сталь 1Х14Н14В2М (ЭИ2157) лри высокой температуре. В процессе эксплуатации этой стали наблюдается диффузия углерода и хрома из тела зерна к его границам с образованием сетки карбидов по границе зерна. Скорость диффузии углерода значительно превышает скорость диффузии хрома, поэтому около границ зерен в связи с недостатком свободного хрома, входящего в твердый раствор и расходующегося 1на образование карбидов, структура стали становится ферритной. Эти участки интенсивно корродируют (рис. 2-30). Менее склонна к межкристаллитной коррозии в паровой и газовой среде сталь 1Х18НГ2Т, у которой углерод связывается не с хромом, а с титаном, оказывающим стабилизирующее действие. Аналогично титану влияет ниобий. [c.73]

Современные твердофазные материалы исключительно многообразны по составу /И охватывают практически все элементы периодической системы. Как правило, материалы имеют сложный состав, включая три и более химических элемента. Из простых веществ в качестве материалов используют в основном алюминии, медь, углерод, кремний, германий, титан, никель, свинец, серебро, золото, тантал, молибден, платиновые металлы. Материалы на основе бинарных соединений также сравнительно немногочисленны. Среди них наиболее известны фториды, карбиды и нитриды переходных металлов, полупроводники типа халькоге-нидов цинка, кадмия и ртути, сплавы кобальта с лантаноидами, обладающие крайне высокой магнитной энергией, и сверхпровод-никовые сплавы ниобия с оловом, цирконием или титаном. Намного более распространены сложные по составу материалы. В последнее время нередко в химической литературе можно встретить твердофазные композиции, содержащие в своем составе свыше 10 химических элементов. [c.134]

Газ для создания защитной атмосферы выбирают в зависимости от металлов, входящих в состав сплава. Часто применяют водород, однако не в тех случаях, когда присутствуют значительные количества щелочных, щелочноземельных и редкоземельных металлов, легко образующих гидриды. Применяют для этой цели и азот, за исключением тех случаев, когда среди металлов-присутствуют такие, которые образуют нитриды, как, например, литий, бериллий, магний, кальций, стронций, барий, редкоземельные металлы, актиноиды,, титан, цирконий, гафний, ванадий, ниобий и тантал. Если нет основания опасаться образования карбидов, то можно с успехом использовать и моноксид углерода, тогда как Oj и SOj при высоких температурах могут иногда оказывать на металлы окислительное действие. Инертные газы, преимущественно аргон, являются наилучшими, хотя и наиболее дорогими защитными газами. Защитный газ при высоких требованиях к его защитному действию должен быть хорошо очнщен, в особенности нежелательно присутствие в нем кислорода, даже в виде следов. Указания о способах очистки различных газов можио найти в соответствующих разделах настоящей книги [водород (гл. 1), азог (гл. 7), инертные газы]. Водород, азот и аргон высокой степени чистоты имеются в продаже или могут быть поставлены некоторыми заводами по желанию заказчика. [c.2147]

ЖАРОСТОЙКАЯ СТАЛЬ - сталь, отличаюЕцаяся жаростойкостью. Стойка против интенсивного окисления на воздухе или в других газовых средах при т-ре выше 550° С. Используется с конца 19 в. Жаростойкость обусловлена наличием на поверхности Ж. с. плотной и тонкой пленки окислов, достаточно прочно сцепленной с осн. металлом. Пленка состоит преим. из окислов легирующих элементов — хрома, кремния и алюминия, термодинамически более стойких, чем окислы железа. Содержание этих элементов определяет класс Ж. с. (табл. 1). Хром, являясь осн. легирующим элементом Ж. с., повышает жаростойкость пропорционально увеличению его содержания (рис.). Никель способствует образованию аустенитной структуры (см. Аустенит). Стали с такой структурой легче обрабатывать, они отличаются хорошими мех. св-вами. Добавки кремния (более 2%) и алюминия (более 0,5%) ухудшают мех. св-ва стали. Титан, ниобий и тантал связывают углерод в карбиды, предотвращая выделение карбидов хрома, которое обедняет близлежащую металлическую основу хромом и приводит к уменьшению жаростойкости. Молибден и вольфрам (в небольших количествах) незначительно повышают жаростойкость, но уменьшают склонность стали к ползучести при высокой т-ре. Если молибдена содержится более 3—4%, жаростойкость стали резко ухудшается из-за образования нестойких и рыхлых его окислов. Церий и бе- [c.420]

Мартенсит) и аустенитной основами, содержащие 1—15% V. Высокохромистые, молибденовые и ванадиевые чугуны, у к-рых содержание легирующих элементов превышает 20%, отличаются, кроме высокой абразивной износостойкости и износостойкости при сухом трении, высокой коррозионной стойкостью, а некоторые (особенно с добавками алюминия и титана) и жаростойкостью. Поэтому белые легировапные чугуны применяют для изготовления изделий, эксплуатируемых при одновременном воздействии абразивных коррозионных сред и высоких (до 700° С) т-р. В условиях сухого трения высокой износостор -костью обладают высокопрочные чугуны, в условиях трения скольжения со смазко и при граничном трении — антифрикционные чугуна. Высокопрочными чугунами, легированными медью (до 5%) и фосфором (1%), заменяют дорогостоящие бронзы, используемые в условиях граничного трения. В условиях абразивного трения применяют белые нелегированные и легированные чугуны, полученные в литом и термообработанном состоянии. Структура белых литых чугунов состоит из перлита, иногда из перлита с небольшим количеством феррита и карбидов, структура термообработанных белых чугунов — из мартенсита, аустенита и карбидов. Для восстановления изношенных стальных изделий, эксплуатируемых в условиях абразивного трения, на их поверхность наплавляют спец. легированные чугуны. Поршневые кольца двигателей внутреннего сгорания и поршневых компрессоров различного класса изготовляют в осн. из серых чугунов с повышенным содержанием фосфора, обусловливающим равномерное распределение в структуре твердой двойной и тройной фосфидной эвтектики. Для повышения износостойкости поршневых колец чугун легируют хромом, никелем, молибденом, медью, титаном и ванадием (по 0,02—0,3%), а также ниобием и танталом (до 1%). Добавки в серый чугун хрома (21—40%), сурьмы (0,01—0,3%) и [c.481]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология