Химия - Фролов В.В.
Скачать (прямая ссылка):
Твердые растворы Ре3С в у-же-лезе — аустенит — соответствующим легированием можно сохранить
и при низких температурах, а это позволяет получать «аустенит-ные стали» однофазные, обладающие высокой однородностью (нержавеющие и жаропрочные стали). Легирование стали, естественно, изменяет диаграмму плавкости Ие—Ре3С.
Карбиды никеля особенно неустойчивы, и никель всегда стараются освободить от примесей углерода, так как он вместе с примесями азота и водорода вызывает пористость отливок, сварных швов. Вообще все жаропрочные сплавы не должны содержать более чем 0,02% углерода.
Нитриды, бор иды и силициды ^-металлов семейства железа весьма многочисленны. Наиболее устойчивыми являются силициды этих металлов, которые наряду с интерметаллическими соединениями сейчас являются упрочняющими фазами в жаропрочных сплавах.
Устойчивость этих соединений зависит от концентрации N. В или 81 в сплаве. Некоторые физические данные, характеризующие эти соединения, приведены в табл. 12.37.
Высокая твердость силицидов никеля., их химическая устойчивость и относительно высокие температуры плавления играют большую роль в металлургии жаропрочных нихромов.
Применение радиоактивных изотопов. Из радиоактивных изотопов ^-металлов семейства железа особое значение имеет §°Со. Этот изотоп имеет относительно большой период полураспада Го15~5,0 лет и дает мощное у-излучение, которое используется для у-дефектоскопии металлов, позволяя выявлять пороки металлов при больших толщинах изделий. Изотоп 27С0 применяется главным образом при дефектоскопии сталей, так как у-из
375
Таблица 12.37. Свойства некоторых нитридов, боридов и силицидов ^-металлов семейства железа
Соединение Кристаллическая Плотность, Температура — ДА/", Удел ыюе
структура г/см3 плавления, К кДж/моль сопротивление, мкОм • см
Fe4N Кубическая 6,57 943 10,9 _
Fe3N Гексагональная — — — —
Fe В Ромбическая 7,15 1813 — _
Fe3Si Кубическая 7,24 1573 130,0
FeSi 6,16 1683 80 271,0
FeSi2 Тетрагональная 4,75 1483 — 1000,0
Co3N Гексагональная 7,10 Разлагается —8,36 —
CoB Ромбическая 7,25 — — —
Co2Si » 7,46 1605 115,0 66,2
CoSi Кубическая » 6,60 1688 100,0 86,0
CoSi2
4,94 1550 103,0 68,0
Ni3N Гексагональная 7,66 Разлагается —0,836 ¦ 2,8 • Ю3
NiB Ромбическая 6,50 1293 — —
Ni3Si Кубическая 7,91 1523 148,5 93,0
NiSi Ромбическая 5,86 1273 84,5 20,2
NiSi2 Кубическая 4,84 1553 118,0
лучение такой мощности нельзя применить для дефектоскопии легких металлов вследствие малой поглощающей способности последних. Применяя соответствующие экраны и ослабители, можно расширить область применения радиоактивного кобальта.
Этот же изотоп применяется в медицине для разрушения злокачественных опухолей у-излучением (кобальтовая пушка).
С помощью изотопов в машиностроении изучают износ деталей машин, инструмента, цилиндров двигателей и т. д. Для этой цели употребляется изотоп ||Ре с периодом полураспада Т0,б=45,1 сут. Этот изотоп получают соответствующим облучением прямо на готовых к испытанию деталях. В результате получается непрерывная информация о- ходе процесса трения и износа.
ПЛАТИНОВЫЕ </-МЕТАЛЛЫ VIII ГРУППЫ
В семейство платиновых ^-металлов VIII группы входят следующие металлы:
5-й период — рутений Ии, родий Г^п и палладий Ра1;
6-й период — осмий Оэ, иридий 1г и платина Р1.
Распределение электронов по уровням и подуровням в атомах этих элементов см. табл. 12.33. Там же указаны и отклонения от общего порядка в наборе электронов.
Нахождение в природе и получение ^-металлов семейства платины. Платиновые металлы, как металлы малой химической активности, находятся в свободном состоянии в виде чистых металлов или природных сплавов. Все они относятся к редким металлам, так как их содержание в земной коре очень мало, % (мае): Pt 2-10~5, 1г МО"6, ОБ 5-КГ6, 1*и И РП по 1 • 10~6 и Рс! 2-10Ч Получение платиновых металлов сопряжено с переработкой больших масс гор
376
ных пород, а затем со сложными химическими процессами разделения этих металлов.
До революции Россия была крупным экспортером платины в «сыром» виде, т. е. без отделения от сопутствующих металлов. Продавая за бесценок это сырье, Россия ввозила из-за границы (из Германии) чистую платину, палладий и другие металлы. В первые же годы после революции «сырую» платину начали обрабатывать на месте добычи и спекуляция на богатствах России была прекращена. СССР экспортирует только чистые металлы по цене, установленной на мировом рынке.
Физические свойства платиновых металлов при их относительно малой химической активности необычайно ценны. Основные свойства платиновых металлов приведены в табл. 12.38.
Таблица 12.38. Физические и механические свойства ^-металлов VIII группы семейства платиновых
Металл Плотность, г/см3 Кристаллическая структура Температура, К Твердость, МН/м2 Предел прочности, .МН/м3 Модуль упругости, ГН/см2
плавлении кипения
Легкие п л атиновые мета л л ы
1*и 12,8 Гексагональная 2673 4473 2160 — 420
плотная упаковка
Ші 12,42 Гранецентриро- 2239 4173 1150 280
