ВУЗ:
Составители:
Фазы внедрения занимают промежуточное место между твердыми
растворами внедрения и химическими соединениями. Главное отличие
фаз внедрения от твердых растворов состоит в том, что последние обра-
зуются при значительно меньших концентрациях углерода и азота,
например, феррит и аустенит, и имеют кристаллическую решетку ме-
талла, тогда как фазы внедрения образуют решетку, отличную от ре-
шетки металла. В этом смысле фазы внедрения можно считать разно-
видностью химических соединений. В то же время фазы внедрения име-
ют широкие области гомогенности, например в TiC может содержаться
от 20 до 50% мол. углерода, что нехарактерно для химических соедине-
ний.
Карбиды переходных металлов. Из всех карбидов переходных ме-
таллов наибольшее распространение в промышленности получили WC,
TiC, TaC и ZrC. Интерес к этим материалам обусловлен их очень высо-
кой твердостью (от 20 до 35ГПа), которую они сохраняют до темпера-
тур свыше 1000°С. Причины высокой твердости карбидов заклю-
чаются в следующем: во-первых, сами металлы, образующие
карбиды, имеют очень высокие температуры плавления и мало-
пластичны, т.е. силы межатомных связей данных металлов очень
велики. Второй, и основной причиной высокой твердости карби-
дов является «заклинивание» плоскостей скольжения в кристал-
лической решетке атомами углерода и вызываемое этим заклини-
ванием снижение пластичности. Например, в ГЦК-решетке TiC и
TaC атомы углерода располагаются параллельно плоскостям скольже-
ния (111), в ГПУ-решетке WC – параллельно (001). Обладая такой высо-
кой твердостью, карбиды являются достаточно хрупкими материалами.
Карбиды переходных металлов в природе не существуют, поэтому
первой стадией в их технологии является синтез соответствующего сы-
рья. Порошки карбидов получают либо прямым синтезом углерода и
металла по формуле
Me+C→MeC, (21)
либо восстановлением металла из оксида с одновременной карбидиза-
цией. Второй способ является предпочтительным, т.к. оксиды соответ-
ствующих металлов гораздо дешевле порошков чистых металлов.
В общем виде процесс получения получения порошков карбидов
происходит по следующей схеме: порошок оксида соответствующего
металла смешивается с сажей или измельченным коксом и нагревается
до температуры, при которой происходит карбидизация. Например, для
карбида титана процесс происходит по реакции:
t=2100-2300°С
TiO
2
+3C=TiC+2CO. (22)
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 52
- 53
- 54
- 55
- 56
- …
- следующая ›
- последняя »
