Технологии » 2011 » Ноябрь » 25 » Примеси в металлах и сплавах.
00:27
Примеси в металлах и сплавах.
Действия железа и титана в силумине.
Механизм компенсации вредного действия железа и титана в силумине: неблагоприятное действие загрязнений может быть компенсировано другими примесями.
При этом примеси действуют на загрязнения, не устраняя их вовсе из сплава, а лишь переводя в менее вредную форму.
Намеренное переведение металлической примеси в другую, более благоприятную форму, при помощи второй примеси возможно, по-видимому, в сравнительно редких случаях.
Во всяком случае, до сих пор этим способом не удается обезвреживать различные нежелательные загрязнения.
Но так как структурные составляющие в тройной системе в большинстве случаев довольно неясны, представляется вполне возможным, решение будет получено в недалеком будущем.

Уже сегодня имеется несколько примеров более или менее преднамеренного применения этого принципа компенсации.

Весьма характерен пример алюминиевых сплавов с высоким содержанием кремния.
В облагороженном силумине с 13% Si железо и титан являются вредными в отношении механических свойств и, возможно, в отношении устойчивости против коррозии.
Железо до 0,8% практически не оказывает никакого влияния, так как железосодержащая составляющая при этих количествах железа образует с алюминием и кремнием тонкозернистую тройную эвтектику.
Небольшие присадки титана усиливают это явление, так как количество железо- и титансодержащей сильно возрастает.

Большое содержание титана действует менее отрицательно на силумины, чем железо, так как  кристаллы титана имеют в структуре сплава округлую форму. Соответственно с этим, действие титана на силумин очень своеобразно.
Не благоприятствует повышению механических свойств силумина высокое содержание меди, так как присутствие меди, при незначительных количествах железа, ведет к образованию первично кристаллизующихся пластинок и таким образом, очевидно, сдвигает эвтектику в сторону более низкого содержания железа.

Прочие примеси, эффективно действующие при малых содержаниях.
Некоторые примеси в малых количествах оказывают весьма сильное и положительное влияние, объяснить которое очень трудно.
Так, медь в свинце в малом  количестве очень благоприятно влияет на устойчивость против действия серной кислоты, даже компенсирует вредное влияние главного загрязнения в свинце - висмута, всегда являющегося в нем вредной примесью. Так же действуют небольшие примеси никеля (благородный свинец - Edelblei).
По отношению к соляной кислоте все другие примеси в свинце являются, наоборот, вредными.

На устойчивость против действия серной кислоты некоторых, сравнительно чистых, сортов цинка благотворно влияют свинец и кадмий, а также ртуть, магний и литий. Напротив, железо, никель, и сурьма имеют очень плохое влияние. Устойчивость цинка против действия серной кислоты повышается  при очень низких температурах и тщательном предупреждении всякого перегрева. Благоприятно влияют небольшие присадки магния для цинковых сплавов.

На свойствах цинковых сплавах, применяющихся в таком способе литья как шприц - литье, очень неблагоприятно сказывается постепенное распадение промежуточной составляющей (старение), из-за чего отливка становится непригодной. Френкель и Шпаннер установили, что процесс старения цинкового сплава можно в значительной мере задержать, добавляя к сплавам магний и кадмий.
Новейшие американские исследования показали, что небольшое содержание магния в сплаве наряду с применением рафинирования сплава, сообщает этим сплавам устойчивость против старения.

Следует подчеркнуть одно обстоятельство, с очевидностью вытекающее из приведенных примеров, что одновременное действие нескольких примесей никоим образом не является аддитивным (прибавляемым, суммарным).
При разработке новых сплавов надо особенно иметь в виду, что от совместного действия нескольких компонентов сплава могут получаться неожиданные и часто нежелательные результаты.

Обработка никеля и никелевых сплавов раскислителями служит для обезвреживания серы, а не кислорода.
Никель взаимодействует с кислородом подобно меди, поэтому присутствие значительных количеств этого элемента не оказывает особого влияния на его свойства.
Напротив, незначительное содержание серы делает никель и никелевые сплавы непригодными к обработке и горячеломкими.
Причина этого явления заключается в том, что сера образует затвердевающую при очень низкой температуре (644°С), состоящую из хрупкой составляющей Ni3S2, эвтектику с 21% S.
Открыть | Закрыть
  • Кристаллическое строение металлов.
      Embed:

P.S. 
Эвтектика (химическое соединение) окружает каждый отдельный кристалл никеля более или менее толстой оболочкой в зависимости от содержания серы. Вследствие этого никель не может обрабатываться ни холодным способом, из-за хрупкости сетки, ни в горячем состоянии, из-за низкой точки плавления.
Подобным образом сера ведет себя по отношению к железу.

На практике часто проводится предварительная обработка никилевых сплавов марганцем или кремнием в количестве 0,1-1% от общей массы расплава и магнием (0,05-0,15%). Металлические и неметаллические включения в этом случае не так многочисленны и меньше по размерам.
Категория: Металлы и сплавы | Просмотров: 2991 | Добавил: semglass | Теги: свойства металла, железо, примеси, сплавы
Всего комментариев: 0
Имя *:
Email *:
Код *: