Г. Реми - Курс неорганической химии (1109024), страница 97
Текст из файла (страница 97)
Г.»а»а 7 288 Творденпе стали основано на том, что желеэоуглеродные сплавы с содержаяием менее 1,7»4 С»жгут бить превра»цены в аустевнт, который прп очень быстром охлаждения («закалке») полностью плп частично переходит в чрезвычайно твердый мартенснт, Как влдяо»»е дяаграммсх, лрлэодекноа на рис. 38 (стр. 284), температура, необходимая для эакалкн, различна и зависит от содержавкя углерода в сталя. Как правило, ова лежит около 900". Брп «отпуске» сталя устраняются яли ослабляются внутренние напряжения, обраэуэяцпеея нри ее еакалке.
Голи нрн отпуске применять более сильный нагрев, начинает выделяться Перлнт в виде очень ыочкпх кристаллов; твердость умепьшаетоя, по при этом во»растает прочность. Такой метод обработки с целью получения возможно более высокопрочной стали каэиваетго рафинированием. Прн этом, однако, но следует вести нагрев до особо высоких температур ияи глвпжом долго, так как мартеноят моя«ет полностью превратиться в п«уолт, в протонном случае закалку и тверденно следует повторять еще раэ.
Как ппдоо гэ рпс. 38, между ловким железом н сплавами желе»а с углеродом (сталью) нет прннцнпнальпой раеницы. Поэтому н ковкое желесо обнаруживает способность к»еьалке, хотя обычно в крайне неэначитсльной степени. Тем пе менее в этом отношеппп между сталью и ковкнм желеэом коль»я провестм отчетливой грапацы. Поэтому э нос тедяее время в технике название «оюа»»» часто применяют ко всем к»«ком сп.««»ом»гео»»а, включая о соб«т««нос к»»кое л«о«е»о.
Спецназьпые стали. Как уже упомняалось, сталь, помимо углерода, содержит кремкп»Ч«и марганец, но последнно Ш»а элемента — лшпь в незначительном количество (оескоэ ько десятых й рок«я»а). Прп иоэрэставнв содержанвя кромяля в стелл вите 1 «о (првблиэятельно до 2,5«4) получаются особо твордые ц упругие стали, идущие, например, на приготовление пружин (кр«мни«ты««о»а»и).
При увеличении содержания марганца получаются так»ке очень упругие и отличае»щиеся чрезвычайной прочностьг. нар»аяоовме опали, которые идут на изготовление осей и других ответственных частой маюнн. Особенно высококачественные сорта, преднаэначающвося для спец»«альяхш целей, пшгучаются при добавлении к стали пикеля, хрома, ванадия, молибдена, вольфрама н некоторых других моталлош Так, сталь с высоким содер»каином николя (38«э обладает чреэвычайпо малым коэффициентом расширення и поэтому особенно пр-- годиа для нэгсповления часовых моханнамов (он«ор). Стель, содержащая 467«нико»о, имеет такой жо коэффицяент расюирекня, как стекло н платняа. Проволоку вэ так=.
стали можно впаиэать пепосредствонпо в стекло, как платиновую. Добавленном з чительиых количеств хрома можно попутать сплавы, устойчивые к действию печвьж гаэов, водяного пара к т. д. даже лрв высокой температуре (э«ар»про»ми опал«» Стали, содержащее народу с хромом (обычно в количестве 4«4) вольфрам н ванащ;5. отличаю»с»» способностью сохранять твердость прн красном калении, поэтому ни«те»вЂ” ментом нэ таких стэн< й можно обрабатывать металлы па высоких скоростях (бмоп=:. )»ов уэпо о«иоь Про гплеэлелоо столп с 12 — 15% хрома ('»51-сталь) ллн с 18»4 хр«ли Ич» ннкелн (уйд-сталь, Фио»««) поэучаютсн н«ужа««мщие еп»а»о, прн»»еняющпж-, в последАсг время пе только в хкмнчеспом машиностроении, во и для провэводеш:. предме»ов ш»«рокоте потроблеяня, главным образом ножей. Аналогичный сплав ш»т наэванпем «онпла-металл» используют в зубоврачебной технике для прото»пропав=-:: Медь в качестве легнрующого компонента повышает устойчивость жолеэа к хпмп=:; сккп воздействиям.
Стали, содержащие медь, обладают, кроме того, снособиосх:: к твердеоаю (восле еаь«лки и старения) (ср. сгр. 45). Некоторые свойства специальных сталей обусловлены влиянием содержащих;; в них добавок яа взаимное расположение областей существования раэнлшных ф., шелк»а, Добавнл определенных количеств К(, Мн, Сг нлн %' к сплапам» е-С ярпвс. = к тому, что прв медленном охлаждеппм вместо перлнта обре«устоя мартепснт, а в о —- су««твин еще больших количеств лсгирующнх компонентов — аустеннт.
Так, г-- крпсталлнэацня железа, «одер»кащого 0,4 вес.»й«С н менее В вес,»4 Ю», обраэуе перлпт, прн кокцептра»шн 5(( 8 — 22 вес,»й (я том л«е содержанки С) мартен«в а прк ещо более высокой концентрацоя Й вЂ” аустеннт. Сталя, обре»ующне нрп х: . »инно»» охчаждгнкн мартенсят, должны бить паеаант«само»аеа»и«аюи(имож, »«аь оян уже я» требуют глсцмалъвой эакэлкн. К тому же типу относятся н сж„— эатэтрдгэп»лцне в ау«топит, так кав структура аустепнта в пвх стабвльна— обычной »емпературе. Некоторые желеэо-никелевые сплавы отличаются вы«=' магнитной ер»ниоо«о»оп»ю н поэтому находят прнмонепне в электромагнитных ус:ь ствах («пр»яиц«сои«» алло«м).
Особо высокая пронвцае»юсть и совершенно ничто= гнет«резко (малый остаточнын мэгнетнэм) свойсчвоо»»ы »ь»с«ам, содержания» никеля, 15»й» в«еле»а, 5»«молибдена и 0,бала марта»щэ (В о о Э Ь Ь у, В о х о «с . аррй Рйуэ., 18, 173 (1947)). После лрокатки со свинцом лх яеобходнзго подо.-.- особой термической обработке; Веселел грдииа иерисди««слой «исл««ми Ферросилиций. Сплавы жеяшта с относительна высо«щм содержанием кремния (15 — 13 вес.«»«влн 26 — 30 ат.%) отличаются высокой кнслотоу«горно«лью. Поэтому ««х применяют для изготовления кисзотяых пзсосоз, трубопроводоэ и т.
д., которые изготовляют методом литья, так ««а««эти сплавы ие подда«отса вальцеэапкв и ковке. В таких случаях обычно награзают смесь желева (бедного углеродом) и кремния примерно до 1200'. Бла«одари происхолзщей прп этом реакции смесь плавятся. Ферросилиций (тсрмпсилпд) более тзсрд, ио менее прочен на палом, че»г чугун. Теплопроиодность ферросилиция сост»алеет -50 «ь, а электропразодность -65««элсктронроводиости чугуна. Как следует из диаграммы состояния (рнс.
39, стр. 235), ферросилиций представляет собой в осиовпап твердые растворы кремния в железе. В пем в минимальных количествах содержится галиции железа (а также углерод, выделяющийся в зиле граф«па при ахлшкаеипи ж«ь«ою««. 11»ая, для применения защпгнага действия кремния дастагочко использовать существование зключеляй этого алемента и решетку железа даже баз образования хичпческих связей (в узком сммсле этого слова). Кроме того, часто наблюдается об)«аз«залпе гвардых растворов у элементов с совершенно раэаичпымп эаектрохпмшюецпмз сиоиствами (свидетельством чего яваяютск хрупкость, возрастающая устойчозость к действию химических веществ, пониженное электрическое сапротивланпе); зсе отн свойства считаются характерными' и для образования пвтерметаллвческих сасдиаеяий (ср. т.
1, стр. 613). У сплавов ферросилиции устойчивость к дейстэпв кпслот дополнительно вазраатаег, вероятно, благодаря образозанвю на павсрхност««защитного слоя, состоящего из ЯЮз. Поэтому такие сплавы, как правило, особенно устойчивы к действию кислот, обладающвх окпслительнымн свойствами. СОКДИНКНИК жКЛКЗА В своих соединениях железо проявляет главным образом валентности 2+ и 3+. Пропзводными псдквалеитного железа явля«отея«окпсел РеО, гидрат этого окисла Ге(ОЕ1)з, а также соли ыпогочислениых кислот.
Напболее ва«««««ь«««пз пих является сульфат, кристаллизупппийся с 7 моле- хулами воды Рей«О«.7НзО Кагелезиый ку«и«рас), Производнымп трехвалептпого «калева нкчя«отея окпсел РсзОз и его гидрат Ра(ОН)з. Последний также обраэуот соли. с большинством кислот, например хларид зиелези(«П) РоО)з 6Н О, и железные квасцы 1»)Н«Ра(80«)з 12НзО. В малоустойчпиых 0«еррап«ах Му(РеО«) железо п«астивллептно. Кроме оксо-солей и»«стивалентвого железа (фарра«аз( «1) ), извести««аналогичные соединении «миир«з- и тр«звалеитного железа (ферратыПЪ) и ферраты(ШП). Фсррагы(19) з чистом состоянии были получены внервые в 1952 г. Шол«дером (Зс)«о!бег).
Фсрраты(П1) и»зсспты ужа давно; раяыпе в отличив от ферратов (ферратоэ(Ч1)) их называли д««ррити«»и. Йраме того, как двух-, так и трехвалентвое железо способно к образованны «идрак«с-солей (гпдроксоферраты(П) и гидрскссферрэты(Ш)). Однако опи малоустойчвзы. О соединен««««х одпавалептпога железа см. стр. 290, 310 п 333. Соединения железа(П) раньше назызалл ферросоедипениямп, а жэаеза(П1)— феррисоединоння«ш, Ог этих названий сейчас отказалнсь в силу нх нецелесообразности. Совершенно устарело и название окиси железа(П) †«закись железа».
Саин как д»дх-, так и и»ргзэалевтнаго железа с инопородными кислотаик хлора, серы и азота легко растларнмы а воде. То же относится и к галогеиядам (за нск«печением фторпда двухваленшного железа). Нерастворимы его фосфаты, карбопат и сульфиды, а также окислы п гидраты окислоэ. Соли железа обеих валептностей образуют двойные соли с салями наиболее активных металлов (спиде-соли).
Особенно значительную склсшность к атому обнаруживают соли железа со слабыми кислотами. Нпогда, например в случае цианистых соединений, двойные или комплексные соли можно легко получить в чистом состояния, з то врамя как попытки получить образующие их простые соли э чистоп состоянии не увенчались успехам. Некотарыо соедипавия железа обладают также способностью присоединять аммиак. Так, кларины желеаа(П) и (ПП) поглощают в сухом состоянии до 6 ыолекул .«Нз. Аммиак)аты железа при растворении в воде разлагаются. Тем не менее при насыщсшш аммиаком концентрированных растворов эммопийиых солей удастся получить аммиакаты железа(П) в кристаллическом состоянии (Же)(х, 1925). Значительно более устойчивыми в водных растворах, чем аммиакаты, являютси комплексы «келезе с некоторыми сргени««слили сеедиленизли, содержащими гидреи- 19 Г.
Реиз сакькыс срэккы. Поэтому присутствие э растворах в сравяятельно больших канаев«ракиях таких сасдцпсыий, как сахар, винная клп лимонная кислота, затрудняет асаждепие из пнх жазеза. Н некоторых сосдкпскппх железо может прксоодкнять окись узлеродп н, еще чаще, окись азота, На способности растворов сульфата железа(Н?) абсорбировать окись азота с появлением темно-бурой окраска раствора основана проса на азотную кислоту, открытая в 1885 г. Добассепом де Ричмондом.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
