Тугоплавкие металлы взаимодействуют с углеродсодержащими газовыми средами (С,„Н„. СО): углерод внедряется в кристаллическую решетку металла, образуются внешний карбидный слой и внутренняя науглероженная зона и, как следствие, изменяются физические и механические свойства металла. От термодинамических характеристик протекающих реакций и системы зависят последовательность, этапы и конечные результаты взаимодействия (чистое науглероживание, сопутствующие реакции, установление равновесия). В среде чистых углеводородов при высоких температурах молекулы С„,Н„ распадаются на поверхности нагретого металла, углерод абсорбируется, а молекулярной водород выделяется в газовую фазу. Вследствие низкого парциального давления освобождающийся водород не взаимодействует с металлом.
В метановодородных смесях в зависимости от соотношения метана с водородом происходит науглероживание или обезуглероживание металла. В присутствии водорода обезуглероживание особенно характерно для молибдена и вольфрама.
В среде СО могут устанавливаться определяемые давлением и температурой равновесия между этим газом и растворенными в металле углеродом и кислородом. При одновременном испарении легколетучих оксидов эта реакция приводит к обогащению металла углеродом.
В среде С02 в большинстве случаев тугоплавкие металлы окисляются, восстанавливая С02 до СО.
Реакции ниобия и тантала с метаном, ацетиленом или другими углеводородами при высоких температурах и низких давлениях протекают необратимо с образованием твердых растворов углерода в этих металлах, а при их насыщении - поверхностных карбидных слоев. Этапом, определяющим скорость образования твердого раствора, может быть распад или транспорт молекул углеводородов к поверхности металла. шаблоны для dleскачать фильмы