Г. Реми - Курс неорганической химии (1109024), страница 95
Текст из файла (страница 95)
Для аащиты железных предметов от ржаалеяия примака|от покрытия из других металлов (яаарямер, циика, олоаа, хрома, никеля) илп окраску (суриком). Особеияо эффектиаяа защита железа путем превращения его поверхности з фосфат жела»а(П) (*|рееб|етиргееиие»). Это достигается примеяеяием воаиых растворов кислых фосфатов марганца плп ци|пеа 1Мн(НзРО«)з иля Хи(Н«РО«)з (мероэ Паркера)1. Ооотоетствующке присадки ускоряют фосфатироваиие. В соответствии с полоя|еппем в электрохпмпческом ряду напряжений з разбавленных кислотах железо растворястся, вытесняя из кислот водород и образуя соли двухвалентного железа.
Нормальнь~й потенциал железа в равновесии с раствором солей двухвалентпого "келеза, отнесенный и нормальному водородному электроду, прк 95' составляет — 0,440 в (ВапбаП, 1932). Ысталчпческое железо, погруженное в раствор сален меди, покрываотся слоем металлической меди в результате пропсхо(ящеп прп атом окнслительно-восстановительной реакции Ре + Сп = Ре-+Си.
* Ср. т. 1, стр. 6(2.— При»|. иерее. г" У других веществ яе принято обозяачать различиями буквами состоищ|я выше и виже точки Кюри. В соответствия с этим названия се- или б-железо часта |яо|ребая|от для объемиоцеитрироваяяой модификации как ниже, |ак и выше точа.| Кюри. Гааза 7 После ыогружеиня в д«юкппу«о азотную кислоту железо теряет способность разрюкать ноны меда и водорода. Опо не растворяется в концевтрироваыной НХО, а подобна ярому иаееиеирке«аеа в пей (ср. стр. 144 и сл. и стр.
790 и сл,). Вода, пе содержапшя аоздуха„прн комнатной температуре почты ые корроднруст железо, так как иа его позера««ости образуется пло*ный слой гидроокиси даухволегппого железа, обладаюш«й вавгнтяым Дейстзием, даже при очень небольшой толщине. В прпсутстайп воздуха, наоборот, образуется пористая гыдроокись железа(1И) и коррозия поотому прогр«сворует, Кще меныпе, чем чистая вода, разъедает железо разбзвлеыиый раствор едкого негра (в отсутствие воздуха). Это происходит главыым образом потому, что «и «ы ОП' по«ил«ают расты«рпмость уе(ОН)з, (Кроме гого, с повышением рН раотвора во«ра~ п«ет потенциал разряжения ионов Н").
Однако вживе>«трираваииие растворы едкое «атра довольно снлшщ разъедают железо даже без доступа воздуха, в«сабепыс при и зъ«леивп температуры, так каы с повышением копципрацян попов ОН' ре(ОН)з ш р "««хат г, раствор с образованием гпдропсо-солей (ср, стр, 261). Образоваппе гидро«есплы««е«. «а«оп сопровождается падением до минимума в«огщонтрацып ионов Ге", позтому «т«п««иал железа в копцситрпроваппоы (-40ед-пои) растворе едкого патра силь«о ст(ищатолен ( — 0,86 е). При известных условиях потенциал далее в таком раствор«««в«ест резко меняться за счет пассивироваыия н приоорстать положительпое зыачек«е (п,««рикер, +0,65 е), Носко«гьв«у зто явление имеет место, желазо само по себе ыс резг«руш в данном случае с выделе«шом водорода и образованием гыдрокссфорраг(11ь«««««в; реакция происходит лишь под действиелг прилояееыяого напряжения и то«а««в р«с«вор переходят феррат(Ч1)-попы.
Нрп высокой температуре железо очень энергично реагпруэт с хлором, а также с серой и фосфором, по пс с азотом. Опо обладает большой силокпостью к образованию соединений плп сплавов с углсродом к с кремнием. Обрлэонлптге этих сплавал оказьгнлет большое клняпне пк свойства теляичглкоео лгелеза. Сплавы ы«слеза с углеродом. В затвердевших сплавах железа с углеродом существует целый ряд компонентов, имеющих различную структуру„Важнейшие из пых еледупяцпе: 1.
ареррпт — чистое желева (точнее а-железо). 2. Графит — гексагопальная модификация углерода. 3. Цеисптят — химическое соединение железа н углерода, УевС (содержит 6,6814 С). 4. Лустепит — твердый раствор углерода в железе (тошес, в у-железе). е. М««ртекент — мет«стаб«льная фаза, образующаяся при быстром охлаждении аугтеквте, 6. Ледео«рпт — . вт««,п«ч«гы,«в«сь«есь цемент«жа и аустеыита (насыщеыпого углер «лсм . 1. Первпт — ззт«жтоыхпая смесь "' феррит«т и ценсытитш Обре «мансе азеюеииа«а основано па том, что в цоытрах н в серединах ребер злемеатзряыс и««тас учыглева тшгуг располагатгся атомы углерода (см, ркс.
86). Воли т«ыое внедре««е происходит и каждом из кубов, го образуется соединение УеС, содержащее 60 ат.«й С. В дейстзитсзъп««стп, однако, решетка аустенита устойтпва только я там па учао, когда, тишь небольшая часть ее узлов аапята атомами С. Эта часть вгожет колебаться ог 0 до 8 ат.в4 С. Атомы С, участвующие в построении решетки, располагаются статпсгичесии в центрах кубов или в серединах ребер. Поэтому аустеяит обчздает характером твердого раствора. Прп ехождапна атомов С в ревгетку ужслеаа «аемептарпая ячейка несколько уволкчивается в размерах, причем одинаково во всех «ап)вевлеыкях, Эуаржеиеат можно рассматривать соответственно как (пересыщевпый) твердый раствор углерода и а-железе.
Он, каь и всо пересьпцеыные растворы, мотастооилен. В решетке мартепсита, показанной ыа рнс, 86, также только часть узлов дсйшвительпо за инта аг«мази С, Валы бы пыли ааыяты асо гать«, голее образовалось бы соадллоыяе РеС. Решетка мз рте«гита по сравпеншо с а-железом тетраговально искаекема; оиа вытяыута .в одном на«ра«мгп«ы ее, а в двух других несколько сжата. Решетка Чеиев«а«иа«а УсзС * Псц ж«аеюяаалам пнеотся в виду смесь, образовавшаяся при распаде а«еердаеа рае жара таким жо образоьг, как пры охлаждения расплава происходит образоеаыие звтектнч«а;ко««смеси. еа Крома обычная тетрагопальной формы мартенсита, существует еще и кубическая. Оиа образуется пз тетра гоыальыой при ничто««впо малом изменении положения атомов С. Восьмая ердяяа яериодичесяой система коя видно пз рис. 37, имеет в значительной степени комплексный характер (БЫшпга, !В31; )тезсбгеп, 1932).
Кроме карбида состава реэС, существует еще один, воаможная формула которого ре С, Он образуется при нагревании Ге с СО прп 225', ио разлагается прп более высокой температуре. Прп непосредственном соедипенпи железа с углеродом этот карбид, по-видимому, иолучнть нельзя. у-Жлаэо Аислгеииы марженсит жч8-)д)пллаэо а=Х59А (э«сюра- а- ЩА а, 284, се-6 дя (д)арриы) лолороэпло до «ом- ('лрп дом % С) (лро дам % С) а 287А нитной юатлерптуроб) Р и с, 36, Структура елемептарпых ячеек сплавов железа с углеродом. Ф вЂ” Ке; Π— места,преляаэяачеизые даат атомов С. Ге Р и с.
37. Рептстка цемептита РеэС. а а,б2, Ь=б,св, с=а,та ро ~- С = З,О! А. Лтоиы ре обраэтют ирияит, э цеятрс котовой яалояятся этси С, На расты а покасанэ такая пряэиэ !з катар)'ю, помпио атоиоэ железа, яряяэяаоясамвх эяеиеагарнов ячеаке, входят е1цс 3 атома Ге). " Выделившийся аустепит в дальнейшем ещо поглощает углерод. На рис. 33 приведена диаэрамма состояния системы железо — дэлерод в области чо 5 вес.% С. Пря добавлении у~ перона н я!олову темпера~ура плавления Ре сначала гяшкается (от А до Е), а ватам при дачьнойшсм возрастания оодержапия углерода вновь повышается.
Звтектип экая точка В соотвотствует содержанию 4,2% С п температуре примерно 1!4~У'. Расплавленное п1елезо, содержащее 4,2 вес.эгэ С, затвердевеет в ваде аедеддрита. !1з сплавов с моиыппм содержааием углерода я первую очередь осаждаются твердые растворы уыжелеза а углеродом (адотеиит). В этом случае твердый раствор беднее углеродом, чем расплав. С расилавом, состав которого соответствует точке Ь па кривой лииеиддаа .4 В, находится в равновесии твердый раствор, состав которого определяется точкой а па крилойоояидрсаА С.
Вследствие выделения аустонитз расплав обогащаотся углеродом. Одновременно происходит и возрастание концентрации углерода в аустепнте * вплоть до наэ сыщанпя им при концентрации углерода 1,7% в точно с, расплав в этот моментдостигает точки Е, и его остаток затвердоваетв впво лецебурпта. Пз сплавов с содержанием до 1,7% углерода, таким образом, об разутая исключительна аустеяпт, а из более богатых углеродом (до 4,2%) парику с аустенптом выдоляется и ледебурит.
Однако аустенпт устойчив только при высокой температуре. В зависимости от содеря~аппя углерода прп медлеппоы остываиии сплава аустеиит превращается прп температурах между точвамп р (точка превращения ; -железа в 6-железо) и Н плн )д в смесь форрпта и перлита (Π— температура превращебшя 6-железа в а-ягезсзо). В качестве промежуточного продукта прп этом превращении образуется марл1еяеит, характеризующийся чрезвычайно большой твердостью; после очень быстрого охлаждения (закалки) оп оохрапяется и прп обычной ~емпературе. Па мякрошлпфах мартепсвт имеет внд темных пгл, выделяющихся па фона светлого, еще не измененного аустонпта. Если исходить из сплава, содержащего более 4,2% С, при быстром охлаждении спачала выделяется чемеятит УезС, а после того как содержание углерода попиаится то 4,2%э (в результата выделения цементпта).
остаток заткердевает в ледебурнт. Прн чгдлеяном охлаждении вместо цемептята осаждается преимущественно графит. !!Рп темиоратурах ппже точки плавления смесь желева и графита является более усгадгп|вой, чгм смесь желеаа с карбидом жолоза. Поэтому карбид железа при лро- должительпом пагревании до 1000' превращается в графит. Графит при таком превращении, происходя»кем в твердом сплаве, выделяется в состояпви очень топкого измельчеппя («углерод отжита»).
Вго налепив,как уже было упомяиуго, используют при «переделе» путем отжита. 1600' ае лз 02 ь Р $ диг й и е 1740 » 1(У йу 4,2 Содержание узле)лз)а, у4 Р и с, 38. Дпагрэвгеа состояния системы,железо — углерод (схема). ь В области РН(з иа рис. 38 существуют смеси д- пли п-железа, очень бедпых углеродом, п аустспят.
Только совсом узкая полоса по краю этой области (па рисуике ояа ко капесепа) соответсгвуег гомоге»гным твердым растворам д- »пгв а-железа. 1(шке точки А па рисунке таки«е распело>кэпа очень ограничением обласгь существования твердых растворов б-железа, яо обозяачеппая иа рисунке, аналогичная области твердых растворов д-железе, содержащ««х кяксль па рвс. 41. Яру«зн гпззвы же.ь.за.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
