Водородом кислородом

Серусодержащие соединения, являясь эффективными ингибиторами, иногда вызывают водородную хрупкость стали. Это является следствием того, что сами эти вещества или образующиеся продукты их гидролиза (например, H2S) могут способствовать внедрению в металл атомов водорода (см. разд. 4.5). Такое же действие могут оказывать соединения, содержащие мышьяк и фосфор.

водородную хрупкость. Для любого типа структуры как кадмиевого, так и цинкового покрытия характерно наличие высоких концентраций водорода в очень тонких слоях осадка (0,5—1 мкм), непосредственно прилегающих к стали, и снижение концентрации водорода в последующих слоях.,

Уменьшить водородную хрупкость стали при нанесении покрытий можно снижением наводороживания в процессе осаждения и использованием методов разводороживания, связанных с обратимостью водородной хрупкости. Снижение наводороживания в процессе нанесения покрытий достигают введением непосредственно в электролит ингибиторов наводороживания, выбором составов электролитов и режимов осаждения, которые обеспечивают снижение интенсивности разряда водорода при катодном процессе; нанесением барьерного подслоя из других металлов.

Однако следует отметить, что термическая обработка не полностью устраняет водородную хрупкость металлов.

Восстановленные атомы водорода частично рекомбинируют, а частично диффундируют в металл, вызывая водородную хрупкость. Сульфиды железа, образующиеся в результате коррозии железа в сероводородсодержащих средах, имеют различное строение в зависимости от условий их образования и оказывают различное влияние на скорость коррозии. Так, при низких концентрациях сероводорода (до 2 мг/л) сульфидная пленка состоит главным образом из трои-лита FeS и пирита FeS2 с размерами кристаллов до 20 нм, образующих довольно плотную пленку и оказывающих некоторое защитное действие от коррозии. При концентрациях сероводорода от 2 до 20 мг/л дополнительно появляется небольшое количество кансита FegSs. При концентрации сероводорода выше 20 мг/л в продуктах коррозии преобладает кансит, размеры кристаллов увеличиваются до 75 нм, кристаллическая решетка несовершенна, не препятствует диффузии сероводорода и поэтому не обладает защитными свойствами.

При электроосаждении некоторых металлов возможна побочна реакция катодного выделения водорода. Образующийся атомны водород может диффундировать в металл основы и поглощаться ик Результатом этого, например, в случае высокопрочных сталей може быть водородное охрупчивание. Водород можно, однако, удалит путем термической обработки, которая соответственно снижае водородную хрупкость.

Наличие водорода в газовой среде при повышенной температуре и давлении вызывает водородную хрупкость стали. Возникновение водородной хрупкости можно объяснить не только обезуглероживанием поверхностного слоя вследствие восстанавливающего действия водорода, но и образованием молекулярного водорода из находящегося в кристаллической решетке металла атомарного водорода, а также выделением метана и водяного пара по границам зерна. Каждый из этих процессов приводит к генерированию газа, создающего очень высокое дав-

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.

В мягких и полумягких сталях с содержанием углерода менее 0,3% во время травления не наблюдается появление водородной хрупкости, но она может возникнуть в период их эксплуатации. Водородную хрупкость можно устранить путем выдержки металла в течение нескольких дней при обычной температуре. Данный процесс ускоряется при нагревании деталей в горячей воде, водяном паре или на воздухе при 150—200°С. Такая обработка применяется лишь в крайних случаях.

Введение ингибитора в травильные ванны приводит одновременно к экономии кислоты и металла. Кроме того, он уменьшает адсорбцию и диффузию водорода в металл, а следовательно, и водородную хрупкость.

Коррозионный процесс идет в том случае, когда электродный потенциал реакции (2) больше электродного потенциала реакции (1). С повышением величины рН электродный потенциал реакции (2) понижается, и при рН 7,5, когда потенциалы обеих реакций выравниваются, растворение железа прекращается. В концентрированных кислотах (HNO3, H2SC>4 и HF) он понижается из-за пассивирования металла или вследствие более слабой диссоциации кислоты. Водород, выделяющийся в процессе коррозии железа, может диффундировать в него и вызывать водородную хрупкость.

Основы технологии плавки. В процессе плавки титана происходит взаимодействие металла с газами (водородом, кислородом, азотом и углеродом) и с огнеупорными материалами плавильного тигля и литейной формы. Он обладает наиболее высоким средством к кислороду, чем остальные жаропрочные и тугоплавкие металлы.

ЭЛБМЕНТООРГАНЙЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯ— органич. соединения, в к-рых атом углерода непосредственно связан с атомом другого элемента. В число Э. с. обычно не включают соединения углерода с водородом, кислородом, азотом, серой, галогенами (за исключением фтора). Более половины Э. с. — металлоорганические соединения. Пром. значение имеют также кремнийорганические соединения, фосфорорганические соединения, фтор органические соединения и др. Нек-рые Э. с. играют важную роль в процессах жизнедеятельности (напр., витамин Bi2, гемоглобин).

Большинство металлов и сплавов при плавке и заливке активно взаимодействуют с газами окружающей среды (водородом, кислородом, азотом, парами воды, окисью углерода, углекислым газом, углеводородами и др.). Характер взаимодействия зависит от вида и свойств газа, природы растворителя (металла, сплава) и внешних условий (температуры и давления).

наступает ввиду того, что уже небольшое удлинение болта ведет к значит, разгрузке. Для лабораторного воспроизведения Р. з. приходится либо искусственно ох-рупчивать деталь (напр., наводороживани-ем), либо вводить исходный перекос подкладыванием косых шайб. Для уменьшения склонности к Р. з. следует увеличивать и сохранять равномерность механич. состояния и уменьшать запас упругой энергии (см. Упругой энергии запас). Для этого следует избегать хрупких поверхностных слоев (в результате насыщения водородом, кислородом и углеродом; избират. коррозионного или адсорбционного воздействия на поверхность; чрезмерного поверхностного наклепа), растягивающих остаточных напряжений, устранять и уменьшать концентраторы напряжений (надре-

рует с водородом, кислородом, серой и азотом. Соединения лития, образую-

энергично взаимодействует с водородом, кислородом и азотом, из которых

Золото — благородный металл. Низкая химическая активность является важным и характерным свойством этого металла. На воздухе, даже в присутствии влаги золото практически не изменяется. Золотые изделия, изготовленные в глубокой древности, в неизменном виде сохранились до наших дней. Даже при высоких температурах золото не взаимодействует с водородом, кислородом, азотом, серой и углеродом.

Поскольку металлический литий химически активен, его можно использовать для удаления газов из расплавленных металлов. Литий реагирует с водородом, кислородом, серой и азотом. Соединения лития, образующиеся при его добавлении к расплавленным металлам, имеют сравнительно низкие плотности и температуры плавления. Это особенно важно для удаления твердых примесей из металла.

Титан является поливалентным активным металлом, образующим различные соединения, число которых значительно больше, чем указано в данной главе. Металлургия титана осложняется из-за образования соединений низших степеней валентности, например субгалогенидов, образующихся при пиролитическом восстановлении галогенндов титана и при их восстановлении магнием или водородом. Существуют три окисла титана — "ПО. Ti2O3 и Т Юз — и соответствующие этим окислам соли. Титан может образовывать комплексные титанаты. При нагревании титан энергично взаимодействует с водородом, кислородом и азотом, из которых только водород может быть в дальнейшем удален из металла при его нагревании в вакууме при температуре выше 800°. Хлор, иод и бром взаимодействуют с титаном, образуя соответствующие галогеннды.

Вакуумная индукционная плавка. Преимуществом этого вида выплавки является то, что он лучше всех остальных известных методов позволяет управлять химическим составом в части сохранения нужных легирующих добавок и удаления нежелательных примесей. Расплав не контактирует с атмосферным водородом, кислородом и азотом. Из-за низкого давления некоторые реакции идут быстрее или достигают своего полного развития с большей вероятностью, нежели при атмосферном давлении. Индукционное перемешивание помимо гомогенизации расплава непрерывно переносит химически активные элементы на поверхность раздела расплав—вакуум, где и совершаются необходимые реакции рафинирования. Происходит активное улетучивание газообразных и малых примесей; это улучшает механические свойства большинства суперсплавов.

наступает ввиду того, что уже небольшое удлинение болта ведет к значит, разгрузке. Для лабораторного воспроизведения Р. з. приходится либо искусственно ох-рупчивать деталь (напр., наводороживани-ем), либо вводить исходный перекос подкладыванием косых шайб. Для уменьшения склонности к Р. з. следует увеличивать и сохранять равномерность механич. состояния и уменьшать запас упругой энергии (см. Упругой анергии запас). Для этого следует избегать хрупких поверхностных слоев (в результате насыщения водородом, кислородом и углеродом; избират. коррозионного или адсорбционного воздействия на поверхность; чрезмерного поверхностного наклепа), растягивающих остаточных напряжений, устранять и уменьшать концентраторы, напряжений (надре-