Интенсивно окисляются

Магний и его сплавы неустойчивы против коррозии. Магний относительно устойчив против коррозии лишь в сухой атмосфере. При повышении температуры он интенсивно окисляется и даже самовоспламеняется. Поэтому при использовании магния и его сплавов, особенно при разливке, следует принять меры против его окисления и воспламенения.

Скорость окисления примесей зависит не только от их концентрации, но и от температуры металла и подчиняется принципу Ле Шателье, в соответствии с которым химические реакции, выделяющие теплоту, протекают интенсивнее при более низких температурах или при некотором понижении температуры, а реакции, поглощающие теплоту, протекают активнее при высоких температурах или при некотором повышении температуры. Поэтому в начале плавки, когда температура металла невысока, интенсивнее идут процессы окисления кремния, фосфора, марганца, протекающие с выделением теплоты, а углерод интенсивно окисляется только при высокой температуре металла (в середине и конце плавки).

После расплавления шихты, окисления значительной части примесей и разогрева металла проводят период «кипени я» ванны: в печь загружают железную руду или продувают ванну подаваемым по трубам 3 (см. рис. 2.3) кислородом. Углерод в металле интенсивно окисляется, образуется оксид углерода. В это время отключают подачу топлива и воздуха в печь и удаляют шлак,

В период «кипения» углерод интенсивно окисляется. Поэтому для «кипения» ванны шихта должна содержать избыток углерода (на 0,5—0,6 %) сверх заданного в выплавляемой стали. В процессе «кипения» металл Доводится до заданного химического состава, его температура выравнивается по объему ванны, из него удаляются газы и неметаллические включения. Процесс «кипения» считают окончившимся, если содержание углерода в металле соответствует заданному, а содержание фосфора минимально.

При высоких температурах на поверхности стальной заготовки интенсивно окисляется не только железо, но и углерод: происходит так называемое обезуглероживание. Толщина обезуглероженного слоя в отдельных случаях достигает 1,5—2 мм.

В холодных растворах щелочей вольфрам устойчив, но несколько корродирует при нагревании. Металл интенсивно окисляется в расплавленных щелочах при доступе воздуха или в присутствии окислителей (NaNOs, NaNOa, КСЮз, РЬО2).

В холодных растворах щелочей молибден устойчив, но несколько корродирует при нагревании. Металл интенсивно окисляется в присутствии кислорода или окислителей (NaNOa, NaNO2, Na2O2 и др.) в расплавах щелочей.

Газовая сварка применяется в машиностроении для сварки не только стальных, но и чугунных, бронзовых и других деталей. Источником теплоты газовой сварки является процесс горения ацетилена в кислороде. Температура пламени, образующегося при горении ацетилено-кислородной смеси, достигает 3200° С. Под действием этого пламени кромки соединяемых деталей и вводимый в пламя стержень (обычно из такого же металла, что и сами детали) плавятся, заполняя полость между свариваемыми деталями. После остывания расплавленного металла образуется шов, соединяющий свариваемые детали. При избытке кислорода металл интенсивно окисляется — «горит», что используется для резки стальных деталей.

В отличие от др. тугоплавких металлов с объемноцентрированнон кубич. решеткой (хром, молибден и вольфрам), ниобий имеет очень низкую темп-ру перехода из пластичного состояния в хрупкое. Для металла высокой чистоты темп-pa перехода находится ниже —196°. При нагреве на воздухе выше 400° ниобий интенсивно окисляется. При 1370—1400° окисел начинает испаряться. Существенным недостатком ниобия является способность поглощать при нагревании нек-рые газы и охрупчиваться при нагреве на воздухе. Поглощенно кислорода начинается при темп-pax около 200°.

При анодном обезжиривании изделие интенсивно окисляется выделяющимся кислородом; что требует последующей дополнительной очистки (травления, декапирования). При обезжиривании с помощью переменного или пульсирующего тока требуемой чистоты поверхности достигнуть очень трудно, так как, при этом не успевают возникать газовые пузырьки, способствующие разрыхлению и отрыву загрязнений с поверхности изделий.

В холодных растворах щелочей вольфрам устойчив, но несколько корродирует при нагревании. Металл интенсивно окисляется в расплавленных щелочах при доступе воздуха или в присутствии окислителей (NaNOs, NaNOa, КСЮз, РЬО2).

Плавка стали скрап-рудным процессом в основной мартеновской печи. В печь с помощью завалочной машины загружают железную руду и известняки после их прогрева подают скрап. По окончании прогрева скрапа в печь заливают жидкий чугун, который взаимодействует с железной рудой и скрапом. В п е -р и о д плавления за счет оксидов руды и скрапа интенсивно окисляются примеси чугуна: кремний, фосфор по реакции (6), марганец и частично углерод. Оксиды SiO2, Р2О5, МпО, а также СаО и извести образуют шлак с высоким содержанием FeO и МпО (железистый шлак).

Наиболее перспективными сплавами для работы в интервале 1000—1400° С являются, по-видимому, сплавы на основе молибдена и ниобия, а для работы при более высоких температурах — сплавы тантала и вольфрама. При температурах выше 600° С тугоплавкие металлы, за исключением хрома и некоторых металлов платиновой группы, интенсивно окисляются (рис. 77) и охруп-чиваются растворяющимся кислородом.

Существенным недостатком борьбы с хрупкостью с помощью введения добавок, связывающих вредные примеси, является необходимость ограничения в большинстве случаев интервалов концентраций добавки узкими пределами сотых долей процента и даже менее. Такое требование трудно выполнить в производственных условиях, так как содержание вредной примеси не постоянно. Добавки, как правило, химически очень активны, поэтому в процессе плавки и литья интенсивно окисляются, соединяются с азотом и другими веществами; величина потерь добавок зависит от условий плавки, которые не всегда постоянны.

Биметаллический лист сталь—молибден изготовляли методом вакуумной пакетной прокатки листов молибдена (точнее, сплава ЦМ2А) и Ст. 3. Технология производства листов, в том числе полупромышленным способом, из молибдена ЦМ2А описана в работе [13]. Ограничимся описанием технологии вакуумной пакетной прокатки двух листов — молибдена и стали. Для получения удовлетворительного сцепления разнородных металлов, которые интенсивно окисляются на воздухе, необходимо проводить горячую прокатку в вакууме [83, 84 и др.]. Исследования многослойных металлов [85, 86] показали, что прокатка в вакууме или инертных газах повышает их качество, в том числе увеличивает и прочность сцепления.

Из всех переходных элементов Р. м. обладают наибольшей химич. активностью. При комнатной темп-ре в сухом и в особенности во влажном воздухе они корродируют. Их коррозионная стойкость увеличивается в ряду элементов от La к Lu, при этом La, Се, Nd, Рг более интенсивно окисляются, а Но, Ег и Yb имеют более высокую коррозионную стойкость при комнатной и повышенных темп-рах.

Из тугоплавких металлов наибольшей коррозионной стойкостью обладают Та и Nb, а отсутствием склонности к окислению —• лишь Сг. Все остальные тугоплавкие металлы при температуре 500— 600 °С интенсивно окисляются. При испытании гладких образцов температурная граница между хрупким и пластичным состояниями у тугоплавких металлов такая: <—196 °С у Та, —200 °С у Nb, О °С .у Мо, 300 °С у W и 850 °С у Сг. Наинизшее расположение указанной границы наблюдается при кручении, наивысшее — при изгибе надрезанных образцов.

материала и налипанием этих частиц на поверхность более прочного. Это не позволяет получить ровного и сплошного покрытия. Кроме того, при сухом трении латуни или бронзы по стали поверхности металлов интенсивно окисляются, вследствие чего латунный или бронзовый слой, образующийся на поверхности стальной детали, имеет шероховатое, чешуйчатое строение и состоит из отдельных, расплюснутых частиц, слабо скрепленных между собой и легко отделяющихся от поверхности детали.

Однако при сухом трении металлов с различными механическими свойствами схватывание сопровождается взрывом отдельных относительно крупных частиц с поверхности менее прочного материала и налипанием этих частиц на поверхность более прочного. Это не позволяет получить ровное и сплошное покрытие. Кроме того, при сухом трении латуни или бронзы о сталь поверхности металлов интенсивно окисляются, вследствие чего латунный или бронзовый слой, образующийся на поверхности стальной детали, имеет шероховатое, чешуйчатое

Свариваемость. Чугун характеризуется высоким содержанием углерода, кремния и марганца, которые интенсивно окисляются и выгорают в процессе сварки. Малая пластичность и большая хрупкость чугуна и особенно высокая хрупкость переходной зоны создают дополнительные трудности при выборе технологического процесса сварки. Интенсивный разогрев сварного шва и прилегающих участков металла вызывает значительные внутренние напряжения и может привести к образованию трещин.

При динамическом контакте металлической поверхности со скоростным воздушным потоком наиболее слабым дефектным местом является граница зерна, выходящая на поверхность. На рис. 7 показан очаг разрушения поверхности молибдена после 60 сек испытаний в скоростном воздушном потоке (М = 3) при температуре 1100° С. Возникновение и развитие трещин по границам зерна приводит к тому, что отдельные зерна металла или даже группа зерен отделяются от основной массы, интенсивно окисляются или отрываются скоростным газовым потоком, разрушая поверхностный слой металла. Процессы окисления идут интенсивно также по границам блоков, двойников и другим структурным несовер-

МВКМ Ni - W, Mo (волокна) получают динамическим горячим прессованием, диффузионной сваркой, сваркой взрывом, прокаткой. В связи с тем, что W, Мо интенсивно окисляются при нагревах, композиты получают в вакууме или защитной атмосфере. При нагреве МВКМ на воздухе происходит окисление волокон вольфрама или молибдена, расположенных на поверхности композита. Если волокна не выходят на поверхность, то жаростойкость МВКМ определяется жаростойкостью матрицы.