Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Химия -> Фролов В.В. -> "Химия" -> 144

Химия - Фролов В.В.

Фролов В.В. Химия: Учеб. пособие — М.: Высш. шк., 1986. — 543 c.
Скачать (прямая ссылка): chem_up_dlya_msv.pdf
Предыдущая << 1 .. 138 139 140 141 142 143 < 144 > 145 146 147 148 149 150 .. 211 >> Следующая

Кобальт и никель переводят из сульфидов и арсенидов в оксиды и их восстанавливают. Окончательное получение и очистка Со и ЬП осуществляются электролизом, так как в технике используются эти металлы высокой чистоты.
Применение металлов семейства железа в технике. Ни одна область техники немыслима без железа и его сплавов, и поэтому дать в учебнике подробный обзор применения этих металлов невозможно, да и не следует, так как дисциплины «Технология металлов» и «Материаловедение» специально посвящены этому вопросу. Перечислим только виды применяемых материалов.
Чугун ы (передельные чугуны не рассматриваем). В зависимости от состояния углерода в сплаве чугуны бывают «белые», в которых углерод содержится в виде соединения Ре3С, и «серые», в которых углерод находится в виде графита. Белые чугуны очень тверды и хрупки. При длительном нагревании карбид 1Ре3С разлагается: Ре3С-^ЗРе + С (а-графит) и получается серый чугун.
Обычно графит выделяется при этом в виде пластинок, чем силь-
Рис. 182. Микрофотографии серого чугуна с пластинчатым графитом (а), ковкого чугуна с хлопьевидным графитом (б) и высокопрочного чугуна со сфероидальными включениями графита (в) (Х200)
364

365
но снижает механические свойства чугуна; последний может работать практически только на сжатие и значительно хуже на изгиб. Эти чугуны маркируются СЧ 38-60, СЧ 21-40 и т. д. Первая цифра показывает предел прочности на сжатие, а вторая — предел прочности на изгиб. Например, СЧ 38-60 имеет предел прочности на сжатие ~380 МН/м и предел прочности на изгиб ~600 МН/м2.
Можно выделить графит в виде хлопьев — такой чугун называют «ковким» и работает он на растяжение лучше. Маркируется: КЧ 35-10 — ковкий чугун с пределом прочности на разрыв 350 МН/м2 и удлинением 10%.
При добавке магния и других веществ выделение графита происходит в виде глобул или включений сферической формы; такие чугуны очень прочны (марка ВЧ 60-2 предел прочности на разрыв 600 МН/м2 и удлинение 2%). Прочность их приближается к прочности углеродистой стали. Микрофотографии структур чугунов приведены на рис. 182.
Стали представляют собой многочисленную группу материалов, которые классифицируются по составу, структуре, свойствам и назначению.
Низко- и среднеуглеродистые стали — обычный конструкционный материал — сталь 10; сталь 35 — содержание углерода до 0,35%, легирующих компонентов 1 —1,5%. Высокоуглеродистые стали сейчас легируют; это стали инструментальные и специального назначения 40X12, 60ХНМ, содержание углерода в которых соответственно 0,4 и 0,6%.
Низколегированные стали содержат до 5% легирующих компонентов. Например, 40ХГС (0,4% С; хрома, марганца и кремния до 1% каждого). Это упрочненные конструкционные стали.
Высоколегированные стали содержат значительно больше легирующих компонентов. Например, 1Х24Н12М2Т — это жаропрочная сталь; она содержит до 0,1% углерода, 24% Сг, 12% №, 2% Мо и до 1% И; на железо остается лишь 62%.
Как уже было сказано выше, никель в больших количествах используется как легирующий компонент в сталях, но употребляется также и в сплавах на своей основе (нихромы), иногда сложного состава, для работы в области высоких температур. Большое количество никеля идет на обработку поверхностей — никелирование. Кобальт применяется для приготовления жаропрочных сплавов, сплавов со специальными свойствами (ковар, нимоник и т. д.), а также для изготовления сверхтвердого инструмента (ВК-6; ТК-6).
Физические и механические свойства чистых металлов приведены в табл. 12.34.
Для ^-металлов VIII группы семейства железа поперечные сечения захвата тепловых нейтронов следующие (10"~28 м2): Ие — 2,43; Со — 34,8; N1 — 4,5.
Таким образом железо, никель и их сплавы могут эксплуатироваться в средах высокой радиации. Кобальт, имея высокое значение сечения захвата тепловых нейтронов, будет переходить в активное состояние, образуя изотопы.
366
Таблица 12.34. Физические и механические свойства ^-металлов VIII группы семейства железа
Металл Плотность, г/емя К р н с т а л л н ч е с к а я с т р у к т у р а Температура, к Твердость, МН/м2 Предел прочности, МН/м» Модул ь
упругости, ГН/м2



превращении план-леи и я кипения



Fe* 7,86 а-Ре^Ру-Ре 1183 _ _ 490 295 206
объемно гранецент-
центркро- рированный
ванный куб куб
у-Ре^й-Ре 1663 1812 3029 — — _
граиецеит- объемно
рирован- центриро-
иый куб ванный куб
Со 8,33 а-Со, гексагональная 690 — — 480—1200 333 203
плотная упаковка
|$-Со, гра иецентриро- _ 1768 2853 — — __
ваниая кубическая
Ni 8,90 Г р а н е це нт р и р о в а н н а я — 1726 2709 590 390 196
кубическая
* ^-Превращение железа проявляется в потере магнитных свойств (точка Кюри).
Химические свойства d-металлов VFII группы семейства железа.
Химическая активность d-металлов VIII группы значительно ниже, чем металлов групп IV, V, VI, VII, и закономерно понижается в зависимости от заполнения электронами подуровня d. Изменение степени окисления происходит в меньших пределах и соединения высшей степени окисления не характерны (Fe). Некоторые свойства атомов этих элементов приведены в табл. 12.35.
Предыдущая << 1 .. 138 139 140 141 142 143 < 144 > 145 146 147 148 149 150 .. 211 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed