Мармер Э.Н. - Электропечи для термовакуумных процессов (1074335), страница 10
Текст из файла (страница 10)
Учитывая, что значения коэффициента реакции й, при той же температуре отличаются до 7 раз (рис. 1.14), считаем, что опытные значения в общем подтверждают расчетные. Для системы "ниобий-аэот" (рис. 1.16) характерна возможность диссоцнадии нитрила при более низких температурах, чем скорость испарения металла. Опытные значения [41] почти в 1О раз превышают наибольшие расчетные значения, поэтому достоверность их сомнительна. 48 СЕЗ Уетн ;-' йу Ш" ~~',~:!,,":;. РЗ Х 1.15. 7емпаратурвзв зависимость скорости вээнмодействих и пиобпл с кис:т%8»[[[8»эзоуе в воздухом при различных давлеиилх." "!'=,-:,',»2'.::ск р р НЬ; г — Ма,; 3- р р рл ~~]~!~»]затвора кислорода в нпобин с конневтрацлей 1,72 ° 10" % ио массе; 4-, то .-:Ф:',.
- -', -;, -',.' -*„-, 'баз е концентрацией 8,62 10"э% по массе; 5-10 — расчетные зипкиил и ф='10"з; 10; 10; 1О; 10; 1 Па, вислород„уу-26 — ресчетпыезиа- По нрп р= 10 з; 10 ч; 10 з; 10 з; 10 э; 1 Па,кнслород1 27-22 — рж ет- »ЗРЭ»КИИЛ См ПРВ Р-"10 Ээ 10 1 10; 1О З; 10 ~; 1 Па, КИСЛОРОД; ЭКСЛО ые эиачмпи: 2З вЂ” кислород, 1,3 ° 10"~ Па [33]; 24 — то же 1,3 ° 10 э Па ,„'25 — то же 6,5 10 з Па [33]; 26 — то же 1,3 10 ~ Па [34]; 27 — то же „'::;:[10. Па [34],' 28 — то же 6,5 ° 10 Па [34]; 29 — то же 6,5 10" Па [31]; ..,: ~иэ же 1,3 10" па [ЗЦ; 31 — то же 6,5 10" па [27]1 32 - воздух, сплав ;;Ж:„,"Ъ, 6,5.
10 Па [38]', ЗЗ - воздух,6,5 10 Пэ [39]; е34 -воздух,1,3 Х :Ф:.' Фф. Па [39[; еЗЗ вЂ” кислород, 6,5 ° 10 Па [28]; еЗ6 — то же 1,3 Па [28], $,. „тоже 1,3 ° 10 Па [28]; еуб — то же6,5 10 Па [29]; еЗ9 — то же 4 Х ']»"'%09 Па [29]; е40 — то же 4 ° 10 э Па [29]; ю41 — кислород, сплав с 1% Ет, ':-,, "20 Па [37]; е42 — то же 1,3 10 Па[37]; ю4З-тоже2„6 10 Па [35], .,'~[~~-,. »хо же 2,7 ° 10 Па [35]; е45 — то же 4 ° 10 Э Па [35]» е46 — то же 3,3 х »+105 Па [35]; е47-зэке 6З-10" Па [35] т, 995 рис. 1.16. Темлературпаа зввисимость скорости взаимолеаствиа н ивовая с азоюм при разлиммх лааамюах: 1 — скорость япмреяая МЬ; 1 — скорость испареииа НЬРО 3-8 — расяевым зиачепяя оо пря р= 16" 1 10; 10; 10; 1О; 1 Па; 9-14 — расчетвыс заалппм бм лра 9= 10; 10; 10; 10"; 1О; 1 Па; о15 — сплав с 1% Хц 1,3-10 Па1411; е1о — свлавс1% Хт, 1,3 ° 1О ТПа 14Ц Влияние состава остаточноя среды наблюдалось при исследовании длвтчльной прочности ниобиевых сплавов.
Например, для сплава 1ЧЬ + + 1% а.г + 0,35% Ел после нагрева в течение 100 ч при 1100 еС и давлении 2,4 10 з па (откачка ларомасляным диффузионным насосом) удлинение сплава снизилось в 2 раза по сравнению с исходным, а при давлении 1,3 - 10 а Па (безмасляный вакуум) удлинение, наоборот, повысююсь в 1,5 раза после такого же нагрева 13]. Рассмотренные аспекты взаимодействия ниобня с остаточнымн газамн позволяют заключить." 1. Разброс скоростей взаимодействия достигает трех, а козффициентов реакций — полутора порялков. 2. Имеются области давлений, где скорость взаимодействия пропорциональна делению остаточного газа (низкие давления), квадратному корню из давления (средние давления) и области, где она мало зависит от давления (сравнительно высокие давления при низких температурах).
50 ,~,-3, Скорость взаимодействия ниобня с кислородом н азотом всегда ',~~~ре скорости испарения ниобия. ::;.,!..4.,При высоких температурах кислород удаляется нз ннобня толь',~~й',.'н виде оксидов. " ~, З; я н т а л. При взаимодействии с газами тантал проходит те же ста~ф; что и ниобий. ;-!ь'~ьцвлогично ниобию при давлениях ниже 1 Па по обобщенным нами []]]]дгым [3] наблюдаются области пропорциональной зависимости скофщуи взаимсуейсгвия и давления газов. При более высоких давлени,ня сиорость взаимодействия пропорциональна корню квадратному иэ .~~~~пыши.
При 500 'С и ниже изменение давления слабо сказывается .,[~,"~дорости взаимодействия. ::,;;:",;Для системы "тантал — кислород" температурная зависимость козфффщента реакции приведена на рис. 1.14, а скорости взаимодействия— 1~~'„:у~с. 1.17. Поскольку данные по скорости испарения пятиокиси танффа весьма противоречивы, на рис. 1.17 представлены скорости испа';~[вгня твердого раствора различных концентраций кислорода [40].
,,'-:;,,-.;::;~$епарение оксида будет происходить без диссоцнации. '1-'„-'-,",экспериментальные значения [27, 31, 38, 42, 43] (рис. 1.17) хоро!~ь' согласуются с расчетными; завьппены значения [31] для давления ~$6 '10"з Па. ~","-:,!';-Дюалнзнруя взаимодействие металлов Уа подгруппы с кислородом '1]г",,;:дзотом, необходямо учитывать возможносп переноса металла как ~~[бойз их оксиды и ингриды, так и через твердые растворы кислорода ф',!вйота, причем оксиды прн испарении не днссоцяируют, а ингриды ~6Фут днссоцнировать.
Опытные данные различных исследователей для "4[]йяем "ванадий — кислород", 'ниобий — кислород", "тантал — кислород" Ф!':подавляющем большинстве подтверждают нашк расчетные эначе~й~а:. [3]. Ф";;-,'-,Пределы растворимости кислорода, азота и углерода в металлах ."чтй,подгруппы при высоких температурах имеют сравнительно высоя!"'ыю;значения. Однако, если ориентироваться на них, то при охлаждении г[~.,:;~вязи с уменьшением предела растворимости на поверхности может образоваться химическое соединение. Например, предел растворимости рйаилорода в ниобии снижается с 0„72% (по массе) прн 0,8т„„до 0,25% 700 'С и ниже. Поэтому во избежание образования оксидов на ности ниобия допустньюе содержание кислорода на поверхности ~~3в высоких температурах не должно превышать 0„25% (по массе).
Содержание примесей в промышленных металлах Уа подгруппы, ",]]~>лученных различнымн методами (иодным, металлокерамическнм, "~]1куумиым дуговым и электронно-лучевым переплавом), представ- ~~]8йо в табл. 1.21. ;--:.;-:."'Сравнивая этн данные с табл. 1.19.
в которой указаны пределы расюйоримости, видно, что часть технологических процессов производства 51 9,95 Ю,Р 0,4 %45 уцбенне 1.21. Массовое содеркаиие некоторых примесей апещмнпл в металлах Уа подгртппы [911, 10 3% Метктл Кпа ород Ласт Углерод 0,5-70 5 — 65 0,8 — 13 10-90 4-37 1,5 $7 10-80 7-106 1,6-8 Ввнелнй Ннобий Тантал 52 Рис.
1.17. Температурная зависимосп скорости взаимодействия тантала с кис: нородом при реала иых давлениях: 1 — скорость испарения Та; 2 — то же твердого раствора кислорода в тантале с концентрацией 8,8 10 % по массес 3 — то лм, ио с концеятрацней 8,85 Х Х 1О % по ыассе; 4 — то же, но с ксапкптрацией 8,85 ° 10 % по массе [40[: 5-1Р— и, расчетные значения прн 9= 10 З; 10 Е; 10 З; 10 Э; 10 э; 1 Па,соответственно; 11-16 — Со, расчетные значения при р=10 а; 10; 10," 10 э; 10; 1 Па оютветствеоио; 17-22 — См, расчмные значение прн р =10; 10~; 10; 10; 10; 1 Па, соответственно; экспериментальные значения: 23— 1,3 Па [42[; 24 — 6,5 10 Па [31[; 25 — 6,5 1О Па [27[; 26 — 1,3 ° 10 Па [33[~ 27 — 65 10 з Па [33[; 28 — 6,5 ° 10 з Па [33[; а29 — 1,3 Па [27[' еЗО— 1,3 ° 10 Па [27П аЛ вЂ” 6,5 ° 10 а Па [38[ 'ффцтлов обеспечивает содержание п рйбтвоРнмостл, а пРп использовании ~~М выше предела растворимости, е системы "металл — химическ лзйз~плдов или карбидов.
'з!;;18ремя образования мономолекул ~~1~ЦР ИЬОз пРи паозаметРе кРис К7103дости 5,98 г/см и усредненно ~"":=" 0,4 для различных парцпальны 1ййбес '-'~"51аллавие, Па ..... 1,3 10 ~ 1,3 ° 10 а :"-'" щемя,.............. 6,5 ч 39 млл ~!:::!Деаленис,па ... 1,3 10 1,3 ° 10"э $11:-';:Врмлл ...,......
23 с 2,3 с ;-:::;;::":;4.„ром, молибден, вольфрам. Мет 1ддс'„",Оем металлы 1Ча и Ча подгрупп. 'ргЗадрения: представленнь1е в табл 1~Фйлах подгрупп 1Ча и Ча. В та ~ф1ффузии элементов внедрения в за ЗдубтУР. ~;::.;:11-р о м. При 900 сС и ниже и вре устоя защитная пленка в соотв ~114сления. при дальнейшей выпер '6-,а -Запалая 1.22. Заляспмссть предела рзспюрлмоспь л металлах Уга подгруппы от опюслтель римесен других т. е. иа ое сое внедрения ниже предела методов содержание припрактике получают двухдинение" в виде оксидов, наиболее стойколо етки с = 0,5985 нм, эффициента реакции ислоролв приведено ярного слоя таллической реш м значении ко х давлений к 1,3 ° 10 4 млл 13 10 0,23 с аллы Ч1а Пределы 1.22, зна бл.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
