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.
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 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 | | |
Всего комментариев: 0 | |