Легирующий компонент

При быстром охлаждении сплавы с концентрацией легирующего компонента менее чем соответствующей точке 2 образуется мартенсит по реакции-Р-НХ' (с остаточной р-фазой у сплавов, концентрация которых лежит между точками 2 и 3).

Зта теория относится к областям Концентраций 1 и 2. Скорость окисления основного металла при добавлении легирующего компонента изменяется, если при легировании изменяется концентрация дефектов образующегося окисла, что наблюдается при неодинаковой валентности конов компонентов сплава. Характер изменения (увеличение или уменьшение) скорости окисления основного металла при его легировании другим металлом зависит от характера дефектности его окисла и валентности ионов легирующего металла.

Несмотря на некоторые несовершенства выбранной модели, изложенная выше теория представляет интерес, как обоснование высоких защитных свойств, создающихся малыми добавками легирующего компонента сплава, и :_непараболического окисления.

1) ионы легирующего компонента входят в решетку окисла основного металла, уменьшая его дефектность и соответственно скорость диффузии в решетке;

Это правило заключается в следующем. Если к металлу Л, не обладающему коррозионной стойкостью в данной среде, прибавлять возрастающие количества металла Б, который не подвержен коррозии в этой среде и с металлом А образует непрерывный ряд твердых растворов, то защитное действие более блаюродного (легирующего) компонента Б проявляется не постепенно, а скачкообразно. Защитное действие проявляется при содержании благородного компонента в количестве '/s,

" 1/8 г/а з/8 V* Содержание легирующего компонента, атомные доли

1. Окисел легирующего компонента должен обеспечить сплошность пленок, т. е.

2. Свободная энергия образования окисла легирующего компонента должна быть больше свободной энергии образования окисла основного компонента. Это условие обеспечивает образование и термодинамическую устойчивость окисла легирующего компонента.

4. Размер ионов легирующего компонента должен быть меньше размера ионов основного металла: а) меньший, чем у иона основного металла, радиус иона легирующего компонента позволяет предполагать у легирующего компонента больший коэффициент диффузии в сплаве; б) меньший радиус иона легирующего компонента ведет к образованию окисла с меньшими параметрами решетки, который будет сильнее затруднять окисление основного металла.

5. Температуры плавления и сублимации окисла легирующего компонента должны быть высокими, т. е, окисел легирующего компонента должен быть достаточно устойчивым и не давать низкоплавких эвтектик в смеси с другими окислами.

условии возможно образование сплошной пленки окисла легирующего компонента на всей поверхности сплава.

г 6 Ю rt 18 Легирующий, компонент, °/о

Обычный легирующий компонент в цинковых сплавах — алюминий (до 5—10%). В системе Al—Zn (рис. 459) возможно образование двух твердых растворов: 3-твердый раствор (почти чистый цинк) и а-твердый раствор на основе алюминия, но растворяющий до 83% Zn (такой твердый раствор на основе алюминия может содержать 83% Zn и только 17% А1). В определенном интервале температур и концентраций твердый раствор распадается на два твердых раствора той же кристаллической структуры, богатой (а2) и бедной i(«i) цинком.

3) легирующий компонент с основным металлом образует двойные окислы типа шпинелей, обладающие повышенными защитными свойствами.

3. Легирующий компонент должен давать окисел высокого омического сопротивления.

Существует и другая теория, выдвинутая В. И. Архаровым, согласно которой легирующий элемент может образовывать на поверхности сплава смешанные окислы, обладающие повышенными защитными свойствами, по сравнению с окислами из чистых компонентов. Механизм повышения жаростойкости при этом сводится к тому, что легирующий компонент должен уменьшить возможность образования в окалине на стали малозащитной вюститной фазы (FeO) и благоприятствовать образованию шпинельной фазы типа РезС>4 и \'-Гге2О3 с возможно меньшим параметром решетки. Еще более высокими защитными свойствами обладают сложные шпинели типа РеМб204 или МеРе2О4. Жаростойкие легированные стали имеют на поверхности окисные слои со структурой именно шпинели. Так, по данным П. Д. Дан-копа, па поверхности жаростойкой хромистой стали окисная пленка имеет состав FeCroO4.

Рассмотрим гетерогенное равновесие между шлаком, содержащим МпО, и сталью, которая тоже может содержать марганец как легирующий компонент:

Олово применяется в основном как легирующий компонент и как защитное покрытие на стальных, медных и латунных изделиях. Оно проявляет высокую коррозионную стойкость в воздухе, природных водах и в средах пищевой промышленности (малая токсичность продуктов коррозии). Под деист-

Основными преимуществами ионной имплантации, если сравнивать ее с другими методами, основанными на легировании поверхности [80], являются: возможность получения практически любой комбинации матрица-легирующий компонент, в том числе сплавов элементов, несмешиваемых в твердом и жидком состоянии и весьма далеких от термодинамического равновесия; отсутствие проблемы адгезии, характерной при нанесении покрытий: практически неизменность размеров обрабатываемой поверхности; исключительная чистота процесса; введение строго контролируемого количества легирующей примеси; возможность осуществления процесса при любых, в том числе комнатных и отрицательных, температурах. К недостаткам следует отнести такие: глубина проникновения имплантируемых ионов не превышает, как правило, десятые доли микрометра; максимально достижимая концентрация легирующей примеси ограничена распылением поверхности (не более 10-20%); затруднительность обработки затененных участков поверхности; относительная сложность и высокая стоимость оборудования.

Наиболее распространенными материалами первой группы являются ком-аозиции на медной основе, содержащие 60—75% Си; 5—10% Sn; 6—15% Pb; 5—8% графита; 0—6% SiO2 реже StC; 0—10% Fe, 0,7% Zn. Основной компонент, обусловливающий достаточную теплопроводность композиции, — медь. Олово (5—10%)—легирующий компонент, повышающий прочность медных сплавов и обеспечивающий образование жидкой фазы при спекании. Возможна частичная замена олова цинком. Одна из наиболее важных функций свинца — предохранение материала от чрезмерного повышения температуры. При резком торможении свинец расплавляется с поглощением значительного количества энергии. Поэтому свинец предохраняет материалы фрикционной пары от перегрева и способствует плавному, без рывков, торможению. Графит (5—8%) препятствует сцеплению, заеданию и износу трущихся поверхностей и повышает плавность торможения. Кремнекислота, которая иногда вводится в количестве нескольких процентов, так же как и графит, снижает сцепление и заедание трущихся поверхностей, но в отличие от него является абразивным компонентом и повышает, а не понижает коэффициент трения. Таким образом, SiO2 нейтрализует уменьшение коэффициента трения, вызванное графитом. Железо повышает коэффициент трения и снижает износ.

Повышает стойкость к МКК: основной легирующий компонент — карбидообразо-ватель

Сплавы обрабатываются почти аналогично чистым металлам, исключая сплавы, в которых легирующий компонент (иридий, рутений, родий и др.) оказывает сильно упрочняющее действие. Как правило, благородные металлы и сплавы обрабатывают давлением при комнатной температуре с промежуточными отжигами. Сплавы на основе иридия и родия поддаются обработке давлением только в горячем состоянии.