Легирующими компонентами

Мо и V, являясь хорошими легирующими добавками, стабилизируют сплавы, подвергающиеся хрупкости. Так, добавка к сплавам 1—2% Мо предотвращает хрупкость даже при температуре 450° С.

Сплавы, содержащие 4—9 % Сг, широко используются в нефтеперерабатывающей промышленности в качестве стойких к окислению материалов. Сплав 12 % Сг—Fe благодаря высокой стойкости и хорошим физическим свойствам используют для изготовления лопастей паровых турбин. Из сплавов с 9—30 % Сг изготовляют горелки и некоторые элементы печей, а в сочетании с Si, Ni, а иногда и другими легирующими добавками, они служат для изготовления клапанов в двигателях внутреннего сгорания. Ниже приведены приблизительные верхние температурные пределы применения сплавов Сг—Fe на воздухе:

АЛМАЗНО-РАСТОЧНЫЙ СТАНОК - см. в ст. Расточный станок. АЛИИ [от ал(юминий) и ни(кель)] -магнитотвёрдые материалы, представляющие собой сплавы железа (основа), никеля (20-34%) и алюминия (11-18%), иногда с легирующими добавками кобальта, меди, кремния и титана. Используются для изготовления пост, магнитов.

МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ КОНСТРУКЦИИ -строит, конструкции, применяемые как несущие в каркасах зданий и др. инж. сооружений (мостов, вышек, башен и т.п.), в большепролётных покрытиях, обшивках стеновых и кровельных панелей. Наиболее распространены стальные конструкции, эффективны конструкции из лёгких сплавов (в т.ч. алюминиевые). МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ СТЁКЛА - ТО же, что аморфные металлы. МЕТАЛЛИЧЕСКИЙ МОСТ - МОСТ с пролётными строениями преим. из углеродистой горячекатаной или низ-колегир. стали и с опорами обычно из бетона и ж.-б. В М.м. с большими пролётами применяют сталь повышенной прочности с легирующими добавками. Особенности М.м.- лёгкость конструкций, возможность заводского изготовления крупных конструкций и удобство их соединения при монтаже.

МЕТАЛЛИЧЕСКИЙ МОСТ — мост, пролётное строение к-рого выполнено из металла. Осн. материал для М. м.— сталь. В СССР М. м. изготовляются гл. обр. из углеродистой горячекатаной стали марки Ст. 3 мостовая. Применяется также (особенно в мостах больших пролётов) сталь повыш. прочности с легирующими добавками. Опоры М. м. сооружают обычно из бетона или ж.-б. Особенности М. м.— лёгкость конструкции, возможность заводского изготовления крупных элементов конструкции и удобство их соединения при сборке.

Примеси железа и кремния также ограничиваются, но эти элементы, особенно железо,, могут служить полезными легирующими добавками для получения титановых сплавов.

Из круглых анодов для наружной защиты судов иногда еще применяют тарельчатые аноды из фер-росилида с соответствующими легирующими добавками. Такие аноды ввиду их малой механической прочности располагают всегда утопленно и накрывают плитой из пластмассы с отверстиями или шлицами.

Чистый титан в ряде случаев является незаменимым материалом в химической промышленности и судостроении. Более высокая стоимость титана окупается Удлинением (до 40—50 раз) срока службы изделий. Легирующими добавками В сплавах титана являются многие металлы. Соответственно существует много различных по химическому составу и структуре титановых сплавов. В некоторых из них, называемых!а-титановыми сплавами, стабилизируется а-фаза (легирующая добавка — алюминий), в других, называемых р-титановыми сплавами, стабилизируется р-фаза, претерпевающая эвтектоидный распад при достаточно иизкой температуре!(легирующие добавки: Cr, Mn, Fe, Cd, Ni, Be, W, Co) или сохраняющаяся до комнатной температуры (легирующие добавки: V, Mo, Mb, Та).; : Существуют легирующие добавки, мало влияющие на устойчивость а- и р-фаз :(Sn, Zr, Ge, Hf, Th). Алюминий присутствует во всех титановых сплавах, и система

При этом большинство легирующих добавок переходит в твердый раствор г. ц. к., как это видно на рис. 85. В результате быстрого охлаждения до комнатной температуры может быть получен твердый раствор, пересыщенный вакансиями, медью и другими легирующими добавками. Во время старения при температурах от комнатной до температуры, соответствующей линии предельного растворения (см. рис. 85), пересыщенной твердый раствор распадается. В определенных условиях это может приводить к значительному упрочнению сплава. Распределение меди в сплаве оказывает также определяющее влияние на сопротивление межкристаллитной коррозии и КР. Термодинамически устойчивый конечный продукт распада пересыщенного твердого раствора А1 — Си представляет собой двухфазную структуру, состоящую из насыщенного твердого раствора а (г. ц. к.) и равновесной фазы 9, имеющей тетрагональную кристаллическую решетку и близкой по составу соединению СиА12. Из-за различия кристаллических решеток равновесная фаза 0 некогерентна с твердым раствором г. ц. к. Высокая межфазная энергия поверхности раздела фаз (>1000 эрг/см2) [119] приводит к высокой энергии активации для зарождения фазы Э. Поэтому образованию равновесной фазы может предшествовать ряд превращений метаста-бильных фаз, энергия активации которых при зарождении ниже. Последовательность образования выделений достаточно полно была изучена и может быть представлена в виде следующего ряда [97, 119, 120]:

2.Кокорев А. А., X а з а н к и н а К- М. Применение легированных порошковых материалов на железной основе с легирующими добавками для изготовления металло-керамических автомобильных деталей. «Технология машиностроения». Вып 6. М., НИИМАШ. 1965.

Примеси железа и кремния также ограничиваются, но эти элементы, особенно железо,, могут служить полезными легирующими добавками для получения титановых сплавов.

Для получения необходимых свойств в сталь вводят легирующие элементы: Сг, Ni, W, Mo, V, Mn, Si, Nb, Ti, Al, В, Со и др. Процесс этот называют легированием, а получаемые стали — легированными. Мп и Si, присутствующие в стали в качестве постоянных примесей, считаются легирующими компонентами, если их содержание превышает 1,0 и 0,8% соответственно.

оксида внутри тела металла. Окисление внутри металла называется подслойным окалинообразованием или внутренним окислением Ц]. Сходное поведение, но без образования внешней окалины, характерно для многих сплавов серебра. Внутреннее окисление, как правило, не наблюдается у сплавов на основе кадмия, свинца, олова или цинка, хотя и существуют несколько исключений, например Na — Pb, Al — Sn, Mn — Sn [47]. Любые сплавы на основе железа обычно мало подвержены внутреннему окислению. Механизм данного явления, вероятно, заключается в диффузии кислорода внутрь сплава и реакции его с легирующими компонентами, обладающими большим сродством к кислороду, чем основной металл, прежде чем эти компоненты смогут мигрировать к поверхности сплава. При концентрациях легирующего компонента выше критической на поверхности идет образование плотного защитного слоя, состоящего из оксида этого компонента, который препятствует внутреннему окислению. Рост толщины внутреннего слоя окалины подчиняется параболическому закону, так как процесс контролируется диффузией кислорода сквозь наружную пленку. Более подробно это явление рассмотрено Реппом [48].

Наиболее эффективными легирующими компонентами, повышающими устойчивость железа к окислению на воздухе, являются алюминий и хром, особенно если использовать их с добавками никеля и кремния. Отмечено, что сплав 8 % Al—Fe обладает такой же устойчивостью к окислению, как и сплавы 20 % Сг— 80 % Ni [55]. К сожалению, применение стойких к окислению А1—Fe-сплавов ограничено их низкими механическими свойствами, малой прочностью защитных оксидных пленок и способностью алюминия образовывать нитриды, вызывающие охрупчи-вание. Некоторые из этих недостатков А1—Fe-сплавов преодолеваются посредством легирования хромом.

Повышение стойкости железа к окислению при легировании хромом или алюминием происходит, вероятно, в результате значительного обогащения наружного слоя оксидной пленки легирующими компонентами. В сплавах Fe—Сг, как показали химический и электронномикроскопический анализы, средний слой оксидных пленок обогащен хромом, а внутренний, прилегающий к металлу, — хромом [56, 57]. Этот внутренний слой оксида в большей степени, чем FeO, препятствует миграции ионов и электронов. Обогащение оксидной пленки хромом в Сг—Fe-сплавах сопровождается обеднением поверхностного слря сплава, находящегося непосредственно под окалиной. Этим объясняется

Основными легирующими компонентами в этих сплавах являются кобальт, кремний и титан. В последнее время появились никелевые сплавы, легированные вольфрамом.

Основными легирующими компонентами низколегированных сталей являются: хром — от 0,2 до 2%, никель— от 0,3 до 4%, медь — от 0,2 до 0,7%. Содержание углерода обычно не превышает 0,1 —0,2%; серы и фосфора — менее 0,05—0,1%. Иногда эти стали модифицируют столь же малыми добавками ванадия, молибдена, марганца, алюминия. Суммарная степень легирования составляет не более 2,5%.

степень ее воздействия на основной металл, понижает паро-выделение из раствора, а также уменьшает так называемую «водородную хрупкость», возникающую в результате непосредственного действия кислоты на металл. Водородная хрупкость, наблюдаемая при травлении, свидетельствует о том, что не весь водород удаляется с металла; какая-то его часть диффундирует в металл. Водород может образовывать с металлами гидриды, причем гидриды образуются как с основным металлом, так и с его легирующими компонентами и примесями.

Практический интерес представляют оловянные бронзы с а-фазой и содержанием олова до 14%. Бронзы с содержанием Sn до 8% выпускаются в виде проката, а ниже 8% •— в виде отливок. Другими легирующими компонентами являются фосфор, цинк и свинец. Коррозионная устойчивость оловянных бронз

Высокая коррозионная устойчивость и хорошие механические свойства никеля передаются и его сплавам, что позволяет использовать его в сочетании с другими легирующими компонентами для изготовления коррозионно-устойчивых радиаторов, нагревателей, реакторов, реакционных камер, труб, насосов и клапанов в химической промышленности, окалиноустойчивых и термоустойчивых деталей в энергетических установках, турби-ностроении и при строительстве промышленных печей. Никелевые покрытия имеют массовое применение. Дальнейшее совершенствование технологии получения никеля значительно расширит области его применения.

формируемые и литейные сплавы обладают достаточной коррозионной стойкостью и высокой удельной прочностью в ряде коррозионных сред слабой и средней агрессивности (авиация, транспорт морской и железнодорожный, бытовая техника, пищевая промышленность, электротехника и т. д.). Основными легирующими компонентами деформируемых алюминиевых сплавов являются магний, марганец, медь, цинк, кремний, а также титан, хром, бериллий, никель, цирконий, железо. Деформируемые сплавы подразделяются на неупрочняемые и упрочняемые термической обработкой. Механические свойства неупрочняемых сплавов повышаются за счет легирования и гетерогенизации структуры в связи с образованием избыточных фаз и интерметаллидов. Дополнительное упрочнение может быть обеспечено нагартовкой. К термически упрочняемым относятся сплавы, которые повышают прочность также за счет распада пересыщенных твердых растворов после термической обработки: закалка с последующим естественным или искусственным старением.

К числу свинцовистых баббитов относятся также баббиты кальциевые, в к-рых осн. легирующими компонентами являются щелочноземельные металлы — кальций и натрий (табл. 6).