Легирование рением или рутением также вызывает очень сильное уменьшение начальной скорости растворения азота при высоких температурах и низких давления. До ~1 Па повышение содержания азота в сплавах прямо пропорционально его давлению в окружающей газовой среде. При высоких давлениях эта зависимость немного отклоняется от линейной в сторону увеличения поглощения азота. Влияние температуры на растворение азота в этих сплавах выражено слабее. При прочих равных условиях повышение температуры с 1650 до 1950.
  | Опубликовал: admin   |   Просмотров: 404   |   Комментарии (0) |   
Низкие давления азота при повышенных температурах приводят к его растворению в ниобии, которое контролируется на достаточно тонких образцах площадью их поверхности, т.е. зависит от диссоциативной хемосорбции молекул азота.
С увеличением времени воздействия концентрация азота в образующемся твердом растворе на основе ниобия все больше приближается к равновесной, и эффективность поглощения азота уменьшается.
Если давление азота в окружающей атмосфере превышает давление разложения нитрида, то его слой образуется на поверхности металла, а при достаточно длительных выдержках образцы ниобия азотируются насквозь. В условиях плазменнодуговой плавки содержание азота в получаемом слитке повышается (прежде всего с увеличением Ри). Процесс поглощения азота контролирует скорость его диффузии.
Азотирование ниобиевых сплавов с небольшими добавками титана, циркония приводит к образованию в металле-растворителе нитридов легирующих элементов. На поверхности сплавов образуются те же нитридные слои, что и на чистом ниобии.
  | Опубликовал: admin   |   Просмотров: 295   |   Комментарии (0) |   
Тугоплавкие металлы по-разному реагируют с азотом. Тугоплавкие металлы IV и V групп периодической системы при высоких температу- pax даже при давлениях ниже атмосферного растворяют значительные количества азота и образуют нитриды. Тугоплавкие же металлы VI и VII групп растворяют только очень малые количества азота и вследствие термодинамических или кинетических факторов не образуют нитридов. Поэтому при их обработке азот часто служит защитной средой. Эти различия взаимодействия тугоплавких металлов с азотом наглядно демонстрирует диаграмма зависимости растворенного в металле азота от его давления в окружающей атмосфере.
  | Опубликовал: admin   |   Просмотров: 308   |   Комментарии (0) |   
При окислении силицидов протекают разные процессы, среди которых можно выделить три основных: селективное окисление силицида (например, MoSi2, WSi2); общее окисление силицида (например, NbSi2, TaSi2 ); селективное окисление металлического компонента силицида (например, Т1$12). Схематически этапы и продукты окисления в процессах этих типов. Силициды часто высокостойки к окислению, но их техническое использование в качестве защитных покрытий ограничено многими причинами.
Силицидные покрытия, в большинстве случаев Мо5>12, повышают стойкость тугоплавких металлов к окислению. Продукты их взаимодействия с металлической подложкой составляют сложные системы, которые не соответствуют равновесным системам взаимодействующих компонентов. При г> 1700 °С компоненты силицидов, и прежде всех кремний, начинают растворяться в металле - подложке. Кроме того, вследствие окисления кремния в БЮг уменьшается его содержание в дисилициде молибдена и между слоями БЮ2 и Мо512 образуется промежуточный слой MosSi3.
  | Опубликовал: admin   |   Просмотров: 243   |   Комментарии (0) |   
Более благоприятны легирующие элементы, образующие уже на начальном этапе окисления плотные, прочно сцепленные с основой и поэтому препятствующие дальнейшему окислению оксидные пленки и покрытия на поверхности металла-растворителя. Оксидные слои могут состоять преимущественно из оксидов селективно окисленного легирующего элемента или из смешанных оксидов. Часто минимальная скорость окисления сплавов, определяемая в большинстве случаев по увеличению массы опытных образцов, достигается введением 5-25 % (ах) легирующего элемента. При более высоких содержаниях легирующих элементов скорости окисления возрастают. Для повышения сопротивления окислению при температурах до 1400 °С в качестве оптимальных легирующих добавок к ниобию рекомендуют, например, ~10% (ат) молибдена, ванадия, хрома и 25% (ат) титана, к танталу-20% (ат) гафния или 30-40% (ат.) титана, а также > 10% (ат.) хрома, молибдена или никеля. Часто вводят несколько легирующих элементов в разных соотношениях и концентрациях. Целесообразно также введение малых количеств иттрия, например 0,2% (по массе), одновременно с титаном, алюминием и хромом.
Все процессы окисления, которые приводят к образованию оксидных слоев на поверхности металла, после начального периода контролируются диффузией кислорода или металла через оксидный слой.
  | Опубликовал: admin   |   Просмотров: 265   |   Комментарии (0) |   
Для достижения этой цели можно, во-первых, легированием повысить окалиностойкость тугоплавкого металла при одновременном изменении его механических и физических свойств и, во-вторых, нанести на тугоплавкий металл окалиностойкие защитные слои. Однако ни одним из методов не обеспечивается полная защита от окисления. Поэтому использование тугоплавких металлов при высоких и сверхвысоких температурах в наиболее чистом, неокисленном состоянии возможно только в высоком вакууме или в чистых инертных средах.
Эффект защиты тугоплавких металлов против окисления легированием связан с изменением свойств образующихся на поверхности сплавов оксидов. При окислении всех тугоплавких металлов в зависимости от давления и температуры образуются разные оксиды, покрывая металл пористыми, частично отслаивающимися или жидкими стекающими слоями. Летучие оксиды испаряются. Оксиды тугоплавких металлов, кроме того, отличаются большой прочностью. Наряду с образованием оксидов, происходит растворение кислорода в металле, которое приводит к катастрофическому ухудшению механических свойств особенно ниобия и тантала.
  | Опубликовал: admin   |   Просмотров: 750   |   Комментарии (0) |