Только в этом случае при более высоких температурах уже никаких карбидных слоев не наблюдается. На растущих карбидных слоях часто выявляется текстура, ориентированная по направлению к металлической матрице. При отжиге молибденовых сплавов с малыми добавками ниобия или тантала в С2Н2 (г = = 1500+2000 °С, Рсгн2 < 1 Па) в зависимости от температуры и химического состава сплавов образуются внешние и внутренние карбидные слои. Рост слоев карбидов на поверхности вольфрама в среде С6Н6 увеличивается. В средах, содержащих метан, вначале (при 900-1000 °С) образуется слой W2C, затем дополнительно возникает слой WC. Выдержка в смесях Н2-(0,2+0,5) % СН4 при 1000-1160 °С приводит также к параболическому росту на поверхности вольфрама слоя WC. В результате реакции с газообразным ацетоном при 1500-1800 °С и 10"3-10"4 Па молибденовое острие автоэлектронного эмиттера полностью превращается в карбид Мо2 С, кристаллы которого растут в направлении преобладающей ориентировки. Науглероживание переходных металлов VI группы при тлеющем разряде в атмосфере СН4 приводит к образованию карбидных слоев только при г < 1920 °С.
  | Опубликовал: admin   |   Просмотров: 444   |   Комментарии (0) |   
Взаимодействие ниобия и тантала с СО при низких давлениях (< 5 Па) и высоких температурах (1600-1900) может приводить к установлению действительного термодинамического равновесия между этим оксидом и растворенными в металле углеродом и кислородом. Равновесные реакции могут вызывать удаление кислорода и обезуглероживание металла, при образовании С„Н„ - удаление кислорода из металла. Конечно, если деоксидация и удаление углерода не заканчиваются своевременно, то в связи с выделением СО кислород и углерод опять поглощаются и повторно образуется твердый раствор. В общем в среде СО при 1300^1700 °С на ниобии с очень малой скоростью образуются слои оксикарбида. О продуктах подобной реакции на тантале известно меньше. Например, при 1100°С на поверхности тантала обнаружен субоксид ТаО.
  | Опубликовал: admin   |   Просмотров: 418   |   Комментарии (0) |   
Взаимодействие углеводородов с тугоплавкими металлами Угруп-пы периодической системы сильно замедляется уже при очень малых содержаниях растворенного кислорода или азота. Уменьшение скорости растворения газа в металле сильнее выражено при более низких температурах. Аналогичные закономерности, правда, менее четко выраженные, наблюдаются и при растворении азота в тантале. Скорость реакций, например, при 3% (ат.) азота уменьшается только на 10% от исходной величины при взаимодействии тантала с С3Н8, на 40%-с С6Н6 и на 60% - с С2Н. Реакция с С2Н2 идет почти без изменения.
Все реакции ниобия и тантала в углеводородных средах приводят к растворению углерода в металлах, а после насыщения приповерхностных областей - к образованию поверхностных карбидных слоев. Образование карбидов по сравнению с растворением углерода - значительно более медленный процесс. При очень низких давлениях (например, 1,5-10"" Па) эти реакции идут только после абсорбции значительных количеств углерода, так как большая часть растворяемого углерода диффундирует в металл. При низких давлениях углеводородов сначала образуются в большом количестве отдельные карбидные частицы. С ростом температуры они покрывают все большую поверхность И, наконец, образуется сплошной карбидный слой. Интенсивное науглероживание, например, в пропане с Рс3 н„ = 2,7-10 Па приводит к образованию карбидных слоев: внешнего (гЛэС) и внутреннего (ЫЬ2С).
  | Опубликовал: admin   |   Просмотров: 347   |   Комментарии (0) |   
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.
  | Опубликовал: admin   |   Просмотров: 889   |   Комментарии (0) |   
С дальнейшим повышением температуры, особенно при низких давлениях, взаимодействие аммиака и молибдена приводит к растворению азота в металле. Однако одновременно происходит дегазация молибдена с равной скоростью отдачи молекулярного азота.
Взаимодействие азота со сплавами молибдена, содержащими переходные металлы IV группы (титан, цирконий, гафний), вызывает внутреннее азотирование более реакционноспособных компонентов, приводящее к упрочнению молибдена. Например, следствием реакции содержащего 1 % (ат) гафния сплава молибдена с азотом является образование в металле пластинчатых выделений. Процесс внутреннего азотирования сплавов молибдена контролируется диффузией.
Начальная скорость растворения азота в молибденниобиевых сплавах резко повышается с увеличением содержания ниобия. При Р1М , превышающих равновесное давление предельного насыщения, и содержаниях >20% (ат.) N5 на поверхности сплавов образуется субнитрид ниобия ЫЬ2г4, легированный молибденом.
  | Опубликовал: admin   |   Просмотров: 405   |   Комментарии (0) |   
В среде аммиака на тантале при температурах выше 800-900 °С образуется нитрид Та2Ы. При температурах дегазации тантала могут возникать стационарные состояния, в которых скорость поглощения азота, выделяющегося при распаде аммиака, уравнивается по величине со скоростью отдачи азота при дегазации.
Взаимодействие танталниобиевых сплавов с азотом отличается очень небольшим приростом начальной скорости растворения азота. Это соответствует близости и подобию диаграмм давление - температура - концентрации для тантала и ниобия. Легирование же тантала вольфрамом, рением или рутением вызывает сильное уменьшение скорости реакции с азотом. Например при введении 20% (ат.) к.е скорость реакции уменьшается на порядок, а при добавке 40% (ат.) Яе - на ~2,5 порядка. Уменьшение скорости реакции при легировании соответствует степени воздействия этих легирующих элементов на изобарную равновесную растворимость азота в тантале.
  | Опубликовал: admin   |   Просмотров: 558   |   Комментарии (0) |