Мармер Э.Н. - Электропечи для термовакуумных процессов (1074335), страница 4
Текст из файла (страница 4)
При высокой растворимости искажа:цчФя кристаллическая решетка металлов и, следовательно, изменяются ~~М теплофиэические и прочностные свойства. !', Ззеимодействие с водородом. В табл. 1.7 приведены некоторые сне;:~филя о взаимодействии различных металлов с водородом [9, 101. ,,зтд данные позволяют отметить следующее ;:- 1. Растворимосп водорода в металлах уменьшается с повышением ,-Момного номера элемента.
:.=' 2. С повышением атомного номера увеличивается химическое взаи1цодействие с образонаннем гидридов во П и 1П группах Периодической ,::;~згстемы. ; ~., 3. Для лантана и металлов подгрупп титана и ванадия растворимость Мдорода составляет тысячи и десятки тысяч Па мэ ~кг. ;:::.' Водородную среду можно использовать только в тех случаях, когда ;-'зг1емент не образует химических соединений и коглв количество раство,'ренного водорода невелико, т.
е. растворимость не превышает 10 ;~))О Па мз/кг. ".-'!. К числу таких элементов относятся все элементы подгрупп меди ':"зг' цинка, а также из РП группы — алюминий, из 1т' группы -- кремний, !;.'айрманий, свинец, олово, из Л группы — вольфрам, молибден и хром, ."":'йв группы УП вЂ” рений, все металлы группы МП за исключением пал'"-,'~~алия. 4, Существует гак называемая "водородная болезнь*', присущая .'.;,:~цеди и медно-никелевым сплавам при нагреве их в водороде, выэываю'.!4цая растрескивание металла. *'Водородная болезнь'* наблюдается в ,':„тех случаях, когда в металле содержится закись меди, которая, взан- Таблица 1.У. Взапмадаасгзпо подоро Группе 1чрпод рл Ве, нп тоо-ол $1,па 3 Ма.
ог А1, 1 на Ма, пп го — 30 4 К,ог Зс, на Тз, ог 3ОО-4. 10', 1100- 4. 1Оз Сз, ог Еп, пп. нр Се, яа Сн нп 900 — 3.4 5 Вь,ог гт, 300-2,8 104 1100-4 1О' Аа, на Се„нр 900-0,5 б Сз,ог 1п, яа Ва„ог Еа, сг 300 — 1,9 10е 1200 — 4 10э нт, ог Па, пр 'П, на рь, нр Ап. ир П р н м е ч а н н е: ог — образование гппрпдоп," на — пе азвпмодействуют с ао нпюмпоказмвавттемпературу, С, п растзорюоость, Пз ма/нг, при зтовтеи 18 подействуя с растворенным водородом, образует скопления водяного пара.
В твердой меди и медных сплавах при понижении температуры возможна также реакция ассоциации атомарного водорода с образованием молекулярного. Так, достаточно иметь в меди 2,2 . 1О е% водорода (О,О25 Па . мз~кг), побы образующийся молекулярный водород или водяной пар составил в металле 1% пустот при температуре затвор дания. Известна роль водорода при образовании в различных сталях флоке. нов [1!, 121, которые, по мнению н.
А Галактионовой 191, представляют сфероидальные объемы металла, обогащенного водородом.'По- Со 1ЧЬ нв 0.8 5 15 Мп, нв Ге 500 С 1 1200 С 8 Бе, нв :~:~~, ' '„сг Мс, нр '~;"~~$60 -'. 4.2 . 10 Т1 нр Кс.нв КЬ. нр РЕ, сг 5ОО-1О 1200-8 Ро. ог ~~1;:21ррслсм; нр — практически не раствсркют водород; пнфрм псд кнмнче ;;,';;~~фР1ттре (напрнмер, ,200 — 0,4). -„~~Юму при использовании водородной атмосферы дпя иагре .:-~,,",.'~ангеля и их сплавов следует учитывать и вышеуказанн л" тя растворимость водорода в этих металлах составляет '..;;~ППа.мз~кг притемпературе 1ЛЮ С.
!~~!-', Взаимодействие с азотом. Иэ 13) и табл. 1.8 можно зак ее. 1. К металлам, не взаимодействующим с молекулярны ''практически ие растворяннцим его, относятся все металл ::меди и цинка, иэ металлов 1У группы — свинец и олово, ;;,сУП группы — ремнй, из металлов группы Ч!П вЂ” рутений, ; йий, осмий, иридий, платина скнм снм- ва железа, ые явления, всего 10— лючить сле- м азотом и ы подгрупп из металлов родий, палла- '9 ,".~~'*;,'~'.~ пв тт, нр Ке. нр Оа, нр 1т,нр РП нв ;;~~,"ййо — 3,2 . 10 1200-1 о М $ О Ф Ю о ф Е й 1 .$ 3 4о ф Е й Ф Ф Ю ~~а о х Е Ф М У Х ~м 'Ф ! а Рво ~ с$ о До о и В 1 й ~ ~ ! 4! '''~~~,.:,' Щлибден из У1 группы, железо, кобальт, никель из У(П группы ' ф~у~дт при низких температурах ингриды, которые разлагаются при ;~ф~~цании температуры как при атмосферном давлении, так н в вайП~„.Поэтому их нагрев в среде азота можно вести только при вый)П)йа'.температурах, хотя зто не исключает возможности образованна я"~фцрв при следующем за нагревом охлаждении.
:"~-:"К металлам, образующим стойкие нитрнды при взаимодействии й~(цт(зм„следует отнести: все щелочные и щелочноземельные металйф':::;.Все металлы Ш группы, все металлы подгрупп титана и ванадия, (~ьЩгруппы — хром, из УП - марганец. ::фт Взаимодействие металлов (алюминия, редкоземельных металлов, ~ф~(ййов подгрупп титана и ванадия) с азотом начинается в интервале й((й:.-';:ббб'С.
:::)б-',,гассматрнвая конкретные случаи выбора азота в качестве защит й~~'",;~рады, следует учитывать, что имеющиеся в нем примеси, особенйй(гэ(ййлород (до 1%) и пары воды„могут резко влиять на качество чПчв(м. ,„.чй11(Введенные соображения относятся только к условиям нагрева в ()йж Вце содержащих примеси. :,;:~ф)дпмодействие с углеродом и углеродсодержаагмми газами. Соеди«)н(йа':,металлов с углеродом - карбиды, образуются при непосред- 81(Пй(иом контакте металлов с углеродом, в резулыате взанмодейстй~(,';:щссидов металлов с углеродом, при насьпценни поверхносги ме- 18())ф~в углеродом и углеродсодержащимн газами. Знание условий (81рьа9(звания карбидов необходимо для определения возможности ~фйбйэования графита в качестве материала нагрезателей, тепловой й)й1)((йции и других элементов электропечей, а также лля правильного вакуумных насосов, использующих масло различных видов, попадание его в печь нельзя исключить.
В табл. 1.8 приведены ~~~~(йю о взаимодействии элементов с у тле родсодержаннми газа- ":::,"."."-$Я '";:-"~1йасмятривая вопросы взаимодействия металлов с углеродом, мож(~~ППалать следующие выводы: .:;;~'. К элементам, не взаимодействуянцим с углеродом и практически ф~~асСтворяющим его при нагреве, можно отнести: металлы подгрупп йПП((:-и цинка, а также галлий, индий, таллий (группа Ш), германий, ВаП до, свинец (1У группа), мышьяк, сурьму, висмут (Ч группа), сеф:ителлур (У1 группа). '="~ Ряд металлов не образует карбидов при нагреве, но растворяет ное количество углерода, который при охлаждении выделя- В виде графита и может супюсгвенно исказить структуру„а также свойства металлов, особенно пластические.
К таким метал- ~М относятся ренин (УП группа), рутений, роднй, палладий, осмий, ~Ц~~мэ, плы юю ~УП1 группа) . 3. К металлам, образуннцим прн низких температурах металлоподоб ные карбиды, которые с повышением температуры диссоцинруют, глс. дует отнести никель и кобальт. Образование карбидов этих металпоь термодинамически возможно при охлаждении их в углеродсодержащит газах. 4. К металлам, непосредственно взаимодействующим с углеродоь, н образующим стойкие карбиды, относятся: все щелочные и щелочно.
земельные металлы (они образуют ионные карбиды); металльц образующие ковалентные и ковалентно-ионные карбиды: бериллий и мы. ннй (П группа), алюминий (П! группа), кремний (!У группа); метал лы, образующие панно-ковалентно-металлические карбиды: скандий иттрий, все лантаноиды и актиноиды; металлы, образующие металлические карбиды: титан, цирконий, гафний (1У группа), ванадий, нио бшнй, тантал (У ~ рупца), хром, молибден, вольфрам (у( группа), марта нец (7П группа), железо (УП! группа) . Взаимодействие с кислородова Исследование взаимодействия металлов с кислородом показывает (см.
табл. 1.8), что практически все металлы прн нагревании до температуры технологического процесс, в среде воздуха, кислорода или кнслородсодержаших газов окисляются. Исключение составляют платина, золото и серебро. Однако и на ннь образуются оксиды, которые разлагаются или испаряются при высокой температуре.
рассмотренные выше металлы с точки зрения их взаимодействи. с газами можно классифицировать следующим образом: 1. К металлам, образунлцнм химические соединения со всеми ра. смотренными газами, относятся металлы подгрупп титана (Тг, г.г, Н() и ванадия (У, 1чо, Та), шелочные и шелочноземельные металлы н мс галлы П! группы, эа исключением алюминия. Эти металлы можно нагре. вать только при резком снижении парцнальных давлений активных га зов, которое может быль осуществлено как эа счет использования инертных газов, так и за счет создания разреженной среды — вакуума. 2.
К металлам, которые могут нагреваться в защитной среде на осно ве водорода относятся бериллий, магний, алюминий, кремний, хром, молибден, вольфрам. марганец, железо; на основе углеродсодернанцег газа — галлнй, индия, таллнй. Эти металлы можно также подвергнуть нагреву в инертных газах и в вакууме. Вакуум обеспечивает лучшег удаление газов нз металла, особенно, если изделия из рассматриваемы' металлов предназначены для работы в условиях разреженных орел, например, в вакуумных приборах и установках.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
