Сплавы железа с алюминием. Алюминий хром железо
Сплав железа с алюминием
Сплав на основе железа и алюминия содержит следующие компоненты, ат.%: алюминий 12-18; хром 0,1-10; ниобий 0,1-2,0; кремний 0,1-2,0; бор 0,1-5; титан 0,01-2,0, а также мг/кг: углерод 100-500; цирконий 50-200; железо - остальное. Техническим эффектом изобретения является повышение механических свойств при температурах свыше 700oС и значительное улучшение свариваемости. 1 з.п.ф-лы, 3 табл.,1 ил.
Сплавы железа с алюминием могут применяться в термически сильно нагруженных и подверженных окисляющим и/или корродирующим воздействиям деталях термических машин. Там во все возрастающей мере они должны заменить специальные стали, а также суперсплавы на основе никеля.
В литературной статье "Acceptable Aluminium Additions for Minimal Environmental Effect in Iron - Aluminium Alloys", Mat. Res. Soc. Symp. Proc. Vol. 288, s. 971-976, В.К. Сикка и другие описывают сплав железа с алюминием с содержанием около 16 вес.% алюминия и около 5 вес.% хрома, который при необходимости содержит около 0,1 вес.% углерода, и/или циркония, и/или 1 вес.% молибдена. Известный сплав имеет при комнатной температуре по сравнению со сплавами железа с алюминием с содержанием алюминия от 22 до 28 вес.% значительно более высокую пластичность. При температуре 700oC предел прочности при растяжении этого сплава с механическим напряжением около 100 МПа относительно невелик. Поэтому изготовленные из сплава детали не следовало бы применять при температурах выше 700oC. В основе изобретения, как это указано в пункте 1 формулы изобретения, лежит задача разработки сплава железа с алюминием, который отличается хорошими механическими свойствами при температурах свыше 700oC. Задачей изобретения является также надлежащее применение этого сплава. Сплав в соответствии с изобретением даже при температурах от 700 до 800oC еще обладает механическими свойствами, которые позволяют использовать его в механически незначительно нагруженных деталях. Наряду с этим сплав в соответствии с изобретением отличается отличной стойкостью при тепловых ударах и поэтому с особым преимуществом может использоваться в подверженных нагрузкам с изменением температуры деталях тепловых установок, как, в частности, в качестве корпуса или части корпуса газовой турбины или турбонагнетателя или в качестве соплового кольца, в частности, для турбонагнетателя. Помимо этого сплав можно получать с очень небольшими затратами с помощью литья или литья и прокатки. Другое преимущество сплава в соответствии с изобретением заключается в том, что его компоненты содержат исключительно металлы, которые можно приобрести сравнительно недорого и независимо от стратегического и политического влияния. На чертеже представлена диаграмма, на которой показан предел прочности при растяжении UTS (МПа) сплава I в соответствии с изобретением и сплава II в соответствии с уровнем техники в зависимости от температуры T (oC). В табл. 1 приведен состав сплава I (в соответствии с предпочтительным примером выполнения изобретения). В табл. 2 приведен состав сплава II (в соответствии с уровнем техники). Сплав I выплавляется в электродуговой печи в присутствии аргона в качестве защитного газа. В качестве исходных материалов служили отельные элементы со степенью чистоты выше 99%. Расплав отливался в виде отливки диаметром около 100 мм и высотой около 100 мм. Отливка вновь расплавлялась в вакууме и также в вакууме отливалась в форме цилиндрических стержней диаметром около 12 мм и длиной около 70 мм, в форме каротелей с минимальным диаметром около 10 мм, с максимальным диаметром около 16 мм и длиной около 65 мм или в форме дискообразных пластин диаметром 80 мм, толщиной до 14 мм и радиусом у кромки пластины около 1 мм. В ходе последующей технологической операции в дискообразных пластинах вдоль их оси выполнялось соответственно отверстие диаметром 19,5 мм. Из цилиндрических стержней и каротелей были изготовлены испытуемые образцы для испытаний на растяжение. Пластины предназначены для определения стойкости при тепловых ударах. В соответствии с выбранными размерами испытуемые образцы для определения механической прочности и стойкости при тепловых ударах были изготовлены из имеющегося в продаже и используемого в большом объеме в качестве материала для корпуса газовых турбин сплава II и родственного сплава с меньшим содержанием на 25% кремния и с меньшим содержанием на 40% молибдена. Испытания на растяжение проводились в зависимости от температуры. В результате для сплава I в соответствии с изобретением был получен предел прочности при растяжении, который при температуре 800oC с механическим напряжением около 100 МПа был значительно выше, чем предел прочности при растяжении сплава II в соответствии с уровнем техники. Соответствующее относится также и к не показанному на диаграмме сплаву в соответствии с уровнем техники с уменьшенным содержанием кремния и молибдена. С помощью дискообразных пластин определялась стойкость от тепловых ударов по Гленни. По две пластины каждого сплава циклически нагревались соответственно в псевдоожиженном слое до температуры 650oC и затем охлаждались с помощью сжатого воздуха до температуры 200oC. После определенного количества таких циклов нагревания и охлаждения затем было подсчитано количество возможно образующихся на кромке пластин трещин длиной более 2 мм. В табл. 3 указано суммированное количество появившихся на обеих пластинах трещин в зависимости от количества циклов для сплава I в соответствии с изобретением, а также для обоих сплавов в соответствии с уровнем техники. Из этого видно, что при использовании в качестве материала для корпусов газовых турбин сплавов в соответствии с уровнем техники уже после 240 циклов появляются нежелательные трещины, в то время как сплав в соответствии с изобретением даже после 740 циклов еще не имеет трещин. Сплав в соответствии с изобретением превосходит используемые сплавы в соответствии с уровнем техники не только относительно механической прочности при температурах выше 700oC, но и с точки зрения стойкости при тепловых ударах. Поэтому сплав в соответствии с изобретением может использоваться с большим преимуществом в качестве материала для деталей тепловых установок, которые при температурах от 700 до 800oC обладают еще сравнительно высокой механической прочностью и которые, как корпус газовых турбин, подвержены воздействию нагрузок при изменении температур. Изготовленный в соответствии с изобретением сплав имеет хорошие прочностные свойства при температурах от 700 до 800oC и большую стойкость при тепловых ударах тогда, когда содержание алюминия составляет минимум 12 и максимум 18 вес. %. Если содержание алюминия уменьшается ниже 12 вес.%, то ухудшается неокисляемость, коррозинностойкость и стойкость при тепловых ударах сплава в соответствии с изобретением. Если содержание алюминия более 18 вес.%, то сплав приобретает все более хрупкие свойства. Благодаря добавлению легирующей присадки хрома от 0,1 до 10 вес.% хрома повышается стойкость при тепловых ударах, улучшается неокисляемость и коррозинностойкость. Одновременно с помощью хрома улучшается пластичность. Однако добавление хрома более 10 вес.% вновь ухудшает механические свойства. Путем добавления легирующей присадки ниобия от 0,1 до 2 вес.% повышается твердость и прочность сплава в соответствии с изобретением. Наряду с ниобием или вместо него в качестве легирующей присадки можно добавлять также от 0,1 до 2 вес.% вольфрама и/или тантала. Содержание кремния от 0,1 до 2 вес.% кремния улучшает литейные свойства сплава в соответствии с изобретением и благоприятно сказывается на неокисляемости и коррозионностойкости. Кроме того, кремний повышает твердость. Благодаря добавлению легирующих присадок бора от 0,1 до 5 вес.% и титана от 0,01 до 2 вес.% значительно повышается стойкость при тепловых ударах, неокисляемость и коррозионностойкость сплава в соответствии с изобретением. Это обусловлено прежде всего тем, что в этом случае в сплаве образуется тонкодисперсный диборид титана TiB2. При высоких температурах и при вызывающих окисление и/или коррозию условиях на поверхности сплава в соответствии с изобретением образуется содержащий в основном окислы алюминия защитный слой. Фаза диборида титана способствует значительной стабилизации этого защитного слоя, так как фаза диборида титана в виде игольчатых кристаллитов проникает из сплава в защитный слой и в результате этого способствует особенно хорошему сцеплению защитного слоя с находящимся под ним сплавом. Содержание бора не должно составлять более 5 вес.%, а содержание титана должно быть не более 2 вес. %, так как в ином случае образуется слишком много диборида титана и сплав приобретает хрупкие свойства. Если содержание бора менее 0,1 вес.% и титана менее 0,01 вес.%, то значительно ухудшаются стойкость при тепловых ударах, неокисляемость и коррозионностойкость сплава в соответствии с изобретением. Незначительное повышение механической прочности и одновременно значительное улучшение свариваемости достигается благодаря добавлению легирующих присадок: от 100 до 500 мг/кг углерода и от 50 до 200 мг/кг циркония. Особенно хорошие показатели механической прочности и стойкости при тепловых ударах имеют сплавы следующего состава: от 14 до 16 вес.% алюминия, от 0,5 до 1,5 вес.% ниобия, от 4 до 6 вес.% хрома, от 0,5 до 1,5 вес.% кремния, от 3 до 4 вес.% бора, от 1 до 2 вес.% титана, около 300 мг/кг углерода, около 100 мг/кг циркония, остальное - железо.РИСУНКИ
Рисунок 1, Рисунок 2Похожие патенты:
Изобретение относится к металлургии, в частности к составу стали, предназначенной преимущественно для строительных конструкций, эксплуатируемых в условиях низких температур
Изобретение относится к производству тонколистовой электротехнической стали
Изобретение относится к черной металлургии и преимущественно предназначено для использования при производстве конструкционных сталей, эксплуатируемых при повышенных нагрузках и низких температурах
Изобретение относится к металлургии, в частности к получению сплавов с заданным температурным коэффициентом линейного расширения (ТКЛР) из слитков большой массы для последующего изготовления из них масок кинескопов цветного изображения
Изобретение относится к металлургии, а именно к стали с повышенной демпфирующей способностью, используемой в машиностроении
Изобретение относится к сварке, в частности к материалам для электрошлаковой сварки низколегированных конструкционных хладостойких сталей
Изобретение относится к металлургии, в частности к сталям, идущим на изготовление бандажей подвижного состава железных дорог и метрополитена
Изобретение относится к литым износостойким сплавам на основе железа и может быть использовано для изготовления изделий и инструмента, имеющих повьшенные эксплуатационные характеристики
Изобретение относится к профилированному прокату, в частности к транспортному или железнодорожному рельсу из сплава на основе железа, содержащего углерод, кремний, марганец, в случае необходимости хром, элементы, образующие сложный карбид, а также элементы, влияющие на режим превращения материала и/или легирующие микродобавки, остальное железо и обычные примеси, обусловленные процессом изготовления, со структурой, полученной по поперечному сечению по меньшей мере частично за счет ускоренного охлаждения из области аустенита сплава в область нижней промежуточной ступени или нижнего бейнита
Изобретение относится к Al-Mn-Si-N аустенитной нержавеющей кислотоупорной стали, которая содержит элементы в следующем соотношении, вес.%: 0,06 - 0,12 С; 4 - 5 Al; 16 - 18 Mn; 1,2 - 1,5 Si; от более 0,2 до 0,30 N; 0,1 - 0,2 редких металлов и остальное Fe
Изобретение относится к черной металлургии, в частности к производству электротехнической текстурованной стали с ограниченной анизотропией, которая может быть использована, например, для изготовления магнитопроводов турбо- и гидрогенераторов
Изобретение относится к черной металлургии, конкретно к способам получения холоднокатаной изотропной электротехнической стали
Изобретение относится к черной металлургии, а именно к производству сталей для холодной листовой штамповки, преимущественно деталей автомобилей
Изобретение относится к металлургии, в частности к разработке арматурных термомеханически упрочненных сталей для железобетонных конструкций классов прочности от Ат400 до Ат1200
Изобретение относится к черной металлургии, а именно к сталям, используемым при изготовлении труб для нефтегазопроводов повышенной коррозионной стойкости
Изобретение относится к области черной металлургии, а именно к составам сталей, применяемых в машиностроении
Изобретение относится к металлургии, а именно к производству углеродистых и низколегированных сталей повышенной коррозионной стойкости для производства трубопроводов, транспортирующих агрессивные в коррозионном отношении жидкости
Сплав железа с алюминием, механическое напряжение в си
www.findpatent.ru
Лекция 21. Конструкционные металлы. Алюминий. Хром. Железо
Количество просмотров публикации Лекция 21. Конструкционные металлы. Алюминий. Хром. Железо - 78
Контрольные вопросы
1. Общая характеристика элементов IIA гр.
2. Основные соединения кальция.
3. Чем обусловлена жесткость воды? Виды жесткости.
4. Способы умягчения воды.
Рекомендуемая литература
1. Глинка Н.Л. Общая химия: Учебное пособие для вузов / Н.Л. Глинка. - М.: КНОРУС, 2009. - с. 623 - 635.
2. Коровин Н.В. Общая химия. Учебник для технических направ. и спец. Вузов - 7-е изд., испр. Размещено на реф.рф- М.: Высшая школа, 2006 - с. 358 - 362.
Е.А. Буйлова, Д.Р. Галиева
Ключевые слова: физические и химические свойства металлов, оксиды, гидроксиды, соли металлов.
Алюминий– основной представитель металлов главной подгруппы III группы периодической системы. Внешняя электронная конфигурация - 3s23p1, в соединениях проявляет степень окисления +3.
Нахождение в природе. По распространенности занимает третье место среди всех элементов (после О и Si) и первое среди металлов. Важнейшие минералы: бокситы – смесь гидроксидов Al(OH)3 и AlOOH; алюмосиликаты – (Na,K)2O∙Al2O3∙2SiO2; корунд (глинозем) – Al2O3; криолит – 3NaF∙AlF3.
Физические свойства.Серебристо-белый металл, плотность (при 20°С) 2698,9 кг/м3; tпл 660,24°С; tкип около 2500°С;
Химические свойства.Алюминий является активным металлом, сильным восстановителем. Но наличие защитной оксидной пленки на его поверхности затрудняет его взаимодействие со многими окислителями при обычных условиях. При 25ºС алюминий образует с хлором, бромом и иодом соответственно AlCl3, AlВr3, AlI3. Реакции с фтором, кислородом, азотом, серой происходят при достаточно высоких температурах.
В отличие от щелочных и щелочноземельных металлов, алюминий при обычных условиях не реагирует с водой, так как защищен пленкой нерастворимого в воде оксида. При этом эта пленка легко растворяется в растворах кислот и щелочей, в связи с этим не защищает алюминий от взаимодействия с ними:
2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3h3↑
Al + 4HNO3 → Al(NO3)3 + NO↑ + 2h3O
2Al + 2NaOH + 6h3O → 2Na[Al(OH)4] + 3h3↑
Исключением является концентрированные серная и азотная кислоты, в которых алюминий пассивируется.
Важным свойством алюминия является его способность восстанавливать некоторые металлы из их оксидов при высокой температуре. Этот способ получения металлов принято называть алюмотермией: 4Al + 3MnO2 → 3Mn + 2Al2O3
Хром. Внешняя электронная конфигурация атома хрома 3d54s1. В соединениях обычно проявляет степени окисления +2, +3, +6, среди них наиболее устойчивы Сr3+.
Нахождение в природе.Хром – довольно распространенный элемент на Земле. Его кларк (среднее содержание в земной коре) коре составляет 8,3·10–3%. Хром никогда не встречается в свободном состоянии. В хромовых рудах практическое значение имеет только хромит FeCr2O4.
Физические свойства. Хром - твердый, тяжелый, тугоплавкий металл. Плотность 7190 кг/м3; tпл 1890 °С; tкип 2480 °С.
Химические свойства. Хром химически малоактивен. При обычных условиях устойчив к кислороду и влаге, но соединяется с фтором, образуя CrF3. Выше 600°С взаимодействует с парами воды, давая Сr2О3; с азотом - Cr2N, CrN; с углеродом - Сr3С2; с серой - Cr2S3. Со многими металлами хром дает сплавы. Хром загорается в кислороде при 2000°С с образованием темно-зеленого оксида хрома (III) Сr2О3. Помимо оксида (III), известны других соединения с кислородом, к примеру CrO, СrО3, получаемые косвенным путем. Хром легко реагирует с разбавленными растворами соляной и серной кислот с образованием хлорида и сульфата хрома и выделением водорода; царская водка и азотная кислота пассивируют хром. С увеличением степени окисления возрастают кислотные и окислительные свойства хрома.
Железо. Конфигурация внешней электронной оболочки атома 3d64s2. Железо проявляет переменную валентность (наиболее устойчивые степени окисления +2 и +3).
Нахождение в природе. По распространенности в земной коре занимает второе место среди металлов. Для извлечения железа используются в основном такие руды, как гематит (Fe2O3), магнитные железняки (Fe3О4), бурые железняки (НFeO2· nh3O), а также шпатовые железняки (FeСО3).
Физические свойства. Плотность(20°C) 7874 кг/м3, tпл 1539°С, tкип 3200°С.
Химические свойства. С кислородом железо образует оксид (II) FeO, оксид (III) Fe2O3 и оксид (II,III) Fe3O4 (соединение FeO c Fe2O3, имеющее структуру шпинели). Во влажном воздухе при обычной температуре железо покрывается рыхлой ржавчиной (Fe2O3·nh3O). Вследствие своей пористости ржавчина не препятствует доступу кислорода и влаги к металлу и в связи с этим не предохраняет его от дальнейшего окисления. При нагревании в водяном паре железо окисляется с образованием Fe3O4 (ниже 570 °С) или FeO (выше 570 °С) и выделением водорода.
Железо легко реагирует с галогенами и галогеноводородами, давая соли, к примеру хлориды FeCl2 и FeCl3. При нагревании железа с серой образуются сульфиды FeS и FeS2. Карбиды железа - Fe3C (цементит) и Fe2C (е-карбид) - выпадают из твердых растворов углерода в железе при охлаждении. Fe3C выделяется также из растворов углерода в жидком железе при высоких концентрациях С. При нагревании железо энергично реагирует с кремнием и фосфором, образуя силициды (к примеру, Fe3Si и фосфиды (к примеру, Fe3P).
referatwork.ru
Лекция 21. Конструкционные металлы. Алюминий. Хром. Железо - конспект лекций
Ключевые слова: физические и химические свойства металлов, оксиды, гидроксиды, соли металлов. Алюминий– основной представитель металлов главной подгруппы III группы периодической системы. Внешняя электронная конфигурация - 3s23p1, в соединениях проявляет степень окисления +3. Нахождение в природе. По распространенности занимает третье место среди всех элементов (после О и Si) и первое среди металлов. Важнейшие минералы: бокситы – смесь гидроксидов Al(OH)3 и AlOOH; алюмосиликаты – (Na,K)2O∙Al2O3∙2SiO2; корунд (глинозем) – Al2O3; криолит – 3NaF∙AlF3. Физические свойства.Серебристо-белый металл, плотность (при 20°С) 2698,9 кг/м3; tпл 660,24°С; tкип около 2500°С; Химические свойства. Алюминий является активным металлом, сильным восстановителем. Но наличие защитной оксидной пленки на его поверхности затрудняет его взаимодействие со многими окислителями при обычных условиях. При 25ºС алюминий образует с хлором, бромом и иодом соответственно AlCl3, AlВr3, AlI3. Реакции с фтором, кислородом, азотом, серой происходят при достаточно высоких температурах. В отличие от щелочных и щелочноземельных металлов, алюминий при обычных условиях не реагирует с водой, так как защищен пленкой нерастворимого в воде оксида. Однако эта пленка легко растворяется в растворах кислот и щелочей, поэтому не защищает алюминий от взаимодействия с ними: 2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3h3↑ Al + 4HNO3 → Al(NO3)3 + NO↑ + 2h3O 2Al + 2NaOH + 6h3O → 2Na[Al(OH)4] + 3h3↑ Исключением являются концентрированные серная и азотная кислоты, в которых алюминий пассивируется. Важным свойством алюминия является его способность восстанавливать некоторые металлы из их оксидов при высокой температуре. Этот способ получения металлов называется алюмотермией: 4Al + 3MnO2 → 3Mn + 2Al2O3 Хром. Внешняя электронная конфигурация атома хрома 3d54s1. В соединениях обычно проявляет степени окисления +2, +3, +6, среди них наиболее устойчивы Сr3+. Нахождение в природе.Хром – довольно распространенный элемент на Земле. Его кларк (среднее содержание в земной коре) составляет 8,3·10–3%. Хром никогда не встречается в свободном состоянии. В хромовых рудах практическое значение имеет только хромит FeCr2O4. Физические свойства. Хром - твердый, тяжелый, тугоплавкий металл. Плотность 7190 кг/м3; tпл 1890 °С; tкип 2480 °С. Химические свойства. Хром химически малоактивен. При обычных условиях устойчив к кислороду и влаге, но соединяется с фтором, образуя CrF3. Выше 600°С взаимодействует с парами воды, давая Сr2О3; с азотом - Cr2N, CrN; с углеродом - Сr3С2; с серой - Cr2S3. Со многими металлами хром дает сплавы. Хром загорается в кислороде при 2000°С с образованием темно-зеленого оксида хрома (III) Сr2О3. Помимо оксида (III), известны других соединения с кислородом, например CrO, СrО3, получаемые косвенным путем. Хром легко реагирует с разбавленными растворами соляной и серной кислот с образованием хлорида и сульфата хрома и выделением водорода; «царская водка» и азотная кислота пассивируют хром. С увеличением степени окисления возрастают кислотные и окислительные свойства хрома. Железо. Конфигурация внешней электронной оболочки атома 3d64s2. Железо проявляет переменную валентность (наиболее устойчивые степени окисления +2 и +3). Нахождение в природе. По распространенности в земной коре занимает второе место среди металлов. Для извлечения железа используются в основном такие руды, как гематит (Fe2O3), магнитные железняки (Fe3О4), бурые железняки (НFeO2· nh3O), а также шпатовые железняки (FeСО3). Физические свойства. Плотность (20°C) 7874 кг/м3, tпл 1539°С, tкип 3200°С. Химические свойства. С кислородом железо образует оксид (II) FeO, оксид (III) Fe2O3 и оксид (II,III) Fe3O4 (соединение FeO c Fe2O3, имеющее структуру шпинели). Во влажном воздухе при обычной температуре железо покрывается рыхлой ржавчиной (Fe2O3·nh3O). Вследствие своей пористости ржавчина не препятствует доступу кислорода и влаги к металлу и поэтому не предохраняет его от дальнейшего окисления. При нагревании в водяном паре железо окисляется с образованием Fe3O4 (ниже 570 °С) или FeO (выше 570 °С) и выделением водорода. Железо легко реагирует с галогенами и галогеноводородами, давая соли, например хлориды FeCl2 и FeCl3. При нагревании железа с серой образуются сульфиды FeS и FeS2. Карбиды железа - Fe3C (цементит) и Fe2C (е-карбид) - выпадают из твердых растворов углерода в железе при охлаждении. Fe3C выделяется также из растворов углерода в жидком железе при высоких концентрациях С. При нагревании железо энергично реагирует с кремнием и фосфором, образуя силициды (например, Fe3Si и фосфиды (например, Fe3P).Контрольные вопросы:1. Общая характеристика алюминия.2. Общая характеристика хрома.3. Общая характеристика железа.Список рекомендуемой литературы:1. Глинка Н.Л. Общая химия: учеб. пособие для вузов / Н.Л. Глинка. - М.: КНОРУС, 2009. - С. 651 – 656, 672 – 677, 690 - 712.2. Коровин Н.В. Общая химия: учебник для технических направл. и спец. вузов - 7-е изд., испр. - М.: Высшая школа, 2006. - С. 362 - 377.Е.А. Буйлова, Д.Р. Галиева
2dip.su
Сплавы алюминия и железа - Справочник химика 21
Из сплавов алюминия наиболее распространен дюралюминий, сокращенно дюраль ( дюр означает твердый ). Большую твердость дюралю по сравнению с чистым А1 придают добавки меди ( 4%), марганца (--0,57о), магния (- 1,5%), кремния и железа (доли %). Применение нашли также сплав А1 с Si — силумин (16% Si) — и алюминиевая бронза (89% Си). [c.56]СПЛАВЫ ХРОМ—АЛЮМИНИЙ —ЖЕЛЕЗО [c.207]
Сплав алюминий-железо [c.19]
Заслуживает интерес применение напыленного алюминиевого покрытия для повышения стойкости стали к высокотемпературному окислению при температурах до 900° С. Деталь подвергают обдуву металлической крошкой, после чего напыляют слой алюминия толщиной около 0,2 мм. Затем наносят слой битума или жидкого стекла и подвергают деталь диффузионному отжигу в печи при 850° С в течение 30 мин. Окончательное покрытие состоит пз последовательности сплавов алюминий — железо и наружной пленки алюминиевого окисла (рис. 6.29). Такое покрытие будет сопротивляться окислению в течение очень длительного времени при температурах до 900 С. При более высоких температурах диффузия железа в алюминий становится настолько быстрой, что слой сплава обогащается железом, и верхний слой содержит уже недостаточное количество алюминия для того, чтобы обеспечивать дальнейшую защиту. Усовершенствование этого процесса заключается в использовании алюминия, содержащего 0,75% d. Для этого сплава отпадает необходимость в операции покрытия деталей слоем битума или жидкого стекла. Деталь после нанесения на нее покрытия сразу же помещают в печь. Использование этого метода позволяет получать более толстый диффузионный слой. Этот процесс может быть использован и для некоторых марок чугуна. Но если в последнем слишком высоко содержание свободного графита, то алюминиевый слой не будет защищать от высокотемпературного окисления. [c.383]Большая часть алюминия применяется в виде его сплавов с магнием, медью, кремнием, цинком, никелем, железом и другими металлами. Наиболее важные — сплавы типа дюралюминия (я 94% А1, 4% Си, 5% Mg и 0,5% Мп), литейные сплавы — силумины ( — 12% 51) и сплавы с магнием ( 10% Mg). По своим ценным свойствам сплавы алюминия занимают второе место после сплавов железа, причем области применения их неуклонно расширяются. Особенно возросло их применение в транспорте и строительном деле. Благодаря таким свойствам, как малая плотность, [c.476]
В настоящее время алюминий получают электролитическим методом, так как попытка восстановления глинозема углем при высокой температуре ведет к образованию карбида. Восстановлением руд в мощных электропечах получают не чистый алюминий, а сплавы алюминия с медью и железом, кремнием, марганцем и другими металлами. [c.477]
Высокая вторичная электронная эмиссия сплава алюминия, железа, кремния и германия обусловливает возможность применения его в качестве катодного материала электронных ламп. [c.386]
Диаграмма состояния сплава алюминий-железо представлена на фиг. 16. [c.19]
Сплав алюминия с кремнием, так же как и сплав алюминий-железо, в нейтральных растворах вследствие наличия устойчивой пленки на алюминии корродирует медленно, и обнаружить разность потенциалов структурных составляющих не представляется возможным. В 0,Ш растворе МаОН пленка на алюминии разрушается, поэтому удалось [c.21]
В цехах, где соблюдается искробезопасность, применяется инструмент, изготовленный из сплавов алюминия, бронзы, бериллиевой бронзы. Взрывобезопасные гаечные ключи, молотки, кувалды изготовляются из сплава меди (70%), марганца, алюминия, железа и цинка. [c.380]
При получении покрытия из расплава в ванну с расплавленным алюминием обычно добавляют кремний, чтобы затруднить образование слоя хрупкого сплава. Полученные из расплава покрытия используют для повышения устойчивости к окислению при умеренных температурах таких изделий, как отопительные устройства и выхлопные трубы автомобилей. Они стойки к действию температуры до 480 °С. При еще более высоких температурах покрытия становятся огнеупорными, но сохраняют защитные свойства вплоть до 680 °С [21]. Использование алюминиевых покрытий для защиты от атмосферной коррозии ограничено вследствие более высокой стоимости по сравнению с цинковыми, а также из-за непостоянства эксплуатационных характеристик. В мягкой воде потенциал алюминия положителен по отношению к стали, поэтому покрытие является коррозионностойким, В морской и некоторых видах пресной воды, особенно содержащих С1" и SO4", потенциал алюминия становится более отрицательным и может произойти перемена полярности пары алюминий—железо. В этих условиях алюминиевое покрытие является протекторным и катодно защищает сталь. Показано, что покрытие из сплава А1—Zn, состоящего из 44 % Zn, 1,5 % Si, остальное — Al, имеет очень высокую стойкость в морской и промышленной атмосферах. Оно защищает также от окисления при повышенных температурах. [c.242]
Металлический церий в смеси с другими элементами (А1, Са, М , V, Т1 и 51) используется в металлургии при изготовлении качественных сталей. Церий очищает металлическую ванну от азота, кислорода, серы и фосфора и делает шлак легкоплавким. Применяемый флюс в виде сплава содержит 5—15% церитовых металлов, 25—60% Л1 или 5—15%Са, Mg или 51 и 5—3% Т1, остальное — железо. Введение Се в металлический алюминий позволяет резко уменьшить в последнем содержание 51, нарушающего его структуру и снижающего прочность. В то время как нечистый металлический алюминий издает почти деревянный звук, металл, рафинированный церием, издает чистый колокольный звон. Церий в виде сплава с железом применяется для изготовления камней для зажигалок. [c.280]
При определении в бронзах алюминия, железа, никеля и цинка медь обычно удаляют электролизом или тиосульфатом. В бронзах, содержащих одновременно бериллий, алюминий и желе-3 о, требуется много предварительных операций для их разделения. В сплавах медь — железо, содержащих до 50% железа, медь количественно выделить невозможно. В указанных случаях анализ может быть выполнен при помощи хроматографического ионообменного разделения. [c.147]
Для загрузки алюминия, подлежащего рафинированию, в боковой футеровке сделан карман, футерованный магнезитовым кирпичом и сообщающийся с рабочим пространством ванны на уровне анодного сплава. Процесс рафинирования сводится к растворению из анодного сплава алюминия и более электроотрицательных примесей— натрия, кальция, магния и др. Более электроположительные примеси — кремний, медь, железо и другие —не растворяются и накапливаются до некоторой концентрации в анодном сплаве. [c.284]
Более простым технически является термическое восстановление окиси магния кремнием или его сплавами с железом, или с алюминием в вакууме. Температура процесса при этом ниже (1150—1200°С), а в парообразной фазе находится только Mg, что упрощает его получение. Суммарная реакция восстановления описывается следующим уравнением [c.299]
К важнейшим восстановителям относятся различные металлы — алюминий, железо, цинк, кадмий, олово, применяемые в виде палочек, стружек, опилок, зернистого порошка. Степень их измельчения влияет на скорость восстановления. Применяют также амальгамы натрия, кадмия, свинца, висмута и других металлов, сплавы, например сплав [c.152]
В этой группе сплавов наибольшее распространение получили сплавы алюминия с марганцем в количестве 1—1,6% Мп (сплавы марки АМц) и сплавы алюминия с магнием в количестве 0,5—7% Mg (сплавы марки АМг— так называемые магналии). Примеси железа и кремния ухудушают свойства сплавов, поэтому содержание их допускается не более 0,5—0,7%. Магналии склонны к образованию крупного зерна, что устраняют модифицированием сплава титаном, ванадием, цирконием. Химический состав и механические свойства алюминие-вомарганцевистых и алюминиевомагниевых сплавов приведен в табл. 11.2. [c.48]
Восстановление металлами можно вести как в кислой, так и в щелочной среде. При восстановлении в кислой среде чаще всего применяют цинк, магний, алюминий, железо, в щелочной среде — алюминий (превращается в алюминат-ион ЛЮ,7), цинк (в цинкат-ион 2пО ), амальгаму натрия и сплав Деварда. Восстановление сплавом Деварда быстрее. В качественном анализе металлами восстанавливают сложные анионы, например МпО , с целью перевода их в катионы. Последние вытесняются из растворов другими металлами. Медь можно выделить из раствора встряхиванием со стружкой А1 на поверхности осаждается медь. [c.153]
Рассмотренные методы изучения гетерогенных систем, образованных двумя металлами, взятыми в различных соотношениях (состав), основаны на общих термодинамических законах (правило фаз) и могут быть распространены на любые системы из двух компонентов (оксиды, галиды, сульфиды, органические соединения). Так, например, хлориды калия и натрия образуют эвтектическую систему сплавов, сульфиды железа и марганца — твердые растворы, а оксид алюминия с оксидом кальция дают сложную диаграмму плавкости, содержащую несколько химических соединений между компонентами (алюминаты кальция). [c.252]
На технологию и качество карбида кремния влияют примеси, содержащиеся в щихте. Они способствуют переходу окиси кремния в устойчивую форму и снижают скорость реакции. Вредными примесями в щихте являются окислы алюминия, железа, магния, кальция и других металлов, а также сера. Окиси глинозема, магния и кальция склонны к образованию силикатов, способствующих спеканию шихты, а окись железа приводит к образованию сплавов железа с кремнием. Расход электроэнергии па 1 т карбида кремния— от 8000 до 11000 квт-ч, что составляет 25—34% всех затрат. Суммарный расход углеродистого материала (антрацит-Ь нефтяной кокс) мало зависит от сорта производимого карбида кремния и колеблется в сравнительно узких пределах (1200—1300 кг/т готового продукта). Из этого количества 50% падает на нефтяной кокс. В дальнейшем предполагается увеличение этой доли, что диктуется экономическими соображениями. Стоимость углеродистого материала составляет 25% от заводской себестоимости, поэтому затраты на восстановитель весьма ощутимо сказываются на стоимости готового продукта. [c.32]
Сплавы алюминия с марганцем относятся к деформируемым сплавам, которые не упрочняются при термической обработке. Наиболее вредной примесью в алюминиево-марганцовистых сплавах является железо, способствующее образованию хрупких кристаллов (РеМп)А1б и резкому снижению пластических свойств. Присутствующее в сплаве алюминия железо выделяется как химическое соединение РеЛЬ в виде хрупких кристаллов. Потенциалы алюминия и РеЛ1з различны, а алюминий, являясь в этих условиях анодом, быстро разрушается., [c.125]
Копель — сплав меди с никелем хромель — сплав никеля, хрома и железа алюмель — сплав алюминия, железа, никеля, кремния и марганца илатинородий — сплав платины с родкеи. [c.127]
Алюминий с серой нагревают в атмосфере сухого водорода илп СО2. На поверхности металлического алюминия в атмосфере паров серы образуется защитная пленка AI2S3. Эта пленка не защищает от коррозии сплавы алюминий — железо, где содержание железа больше 10%. [c.302]
Марка сплава алюминий железо марганец никель свинец предел прочности при растяжении Мн м кГ мм-) относи- тельное удлинение твердость по Бри-нслю ИВ Примерное назначение [c.308]
Потенциалы структурных составляющих сплава алюминий-кремний расположены на 100 мв электроотрицательнее потенциалов структурных составляющих сплава алюминий-железо в том же растворе, несмотря на то, что поверхность кремния (катода) в первом сплаве больше, чем поверхность интерметаллического соединения РеА1з, играющего ту же роль во втором сплаве. Следовательно, эффективность работы [c.22]
При плавке алюминиевых сплавов и алюминиевых бронз содержащийся в сплаве алюминий химически взаимодействует с футеровкой, при этом он активно восстанавливает кремний из кремнезема П1 лукислой или алюмосиликатной футер. вки, Он также может реаги-рогать с оксидами железа и хрома, обычно в небольших количествах присутствующих в футеровочных материалах [c.88]
Диффузионные покрытия (алитирование) получают барабанной обработкой в атмосфере водорода при температуре около 1000 °С в смеси алюминиевого порошка, AljOa и небольшого количества Nh5 1. Получается поверхностный сплав алюминия с железом, который обеспечивает стойкость как к высокотемпературному окислению на воздухе (до 850—950 °С), так и к коррозии в серу-содержащей атмосфере (например, при очистке нефти). Диффузионные алюминиевые покрытия на стали обычно не обеспечивают [c.242]
Основная часть никеля (85—87%) расходуется для- производства сплавов с железом, хромом, медью и другими металлами. Эти сплавы отличаются высокими механическими, антикоррозионными, магнитными и электрическими свойствами. Сплавы никеля с алюминием (а также с магнием и кремнием) используются в качестве исходного вещества для получения никеля Ренея — никелевого катализатора скелетного типа, образующегося при действии щелочи на эти сплавы. [c.286]
Переработку анодного сплава, содержащего 30% Си, 10% 21, можно осуществить различными способами. Сплав можно гранулировать, а затем обработать горячим раствором щелочи. В раствор переходят алюминий, галлий и кремний. Из раствора последовательной карбонизацией может быть выделен галлие-вый концентрат, а из него тем или иным способом — галлий. Можно растворить анодный сплав в соляной кислоте и из раствора хлоридов алюминия, железа, галлия осадить последний купфероном (СбН5Ы(ЫО)ОКН4) или К4ре(СЫ)б, в последнем случае выпадает Оа4[Ре(СЫ)б]з. [c.544]
Висмут является основой многих легкоплавких сплавов (сплав Вуда = 68—70 содержит 50% В1, 25% РЬ, 13% 8п и 12% Сс1 сплав — Л-47 с = 47 °С содержит 45% В1, 23% РЬ, 8% 8п, 5% С(1 и 19% 1п). Их применяют в автоматических огнетушителях и для спайки стекла с металлом. Добавки висмута (около 0,01%) в сплавы алюминия и железа, повышая пластичность, облегчают их обработку. Многие сплавы висмута при низких температурах приобретают сверхпроводимость. [c.358]
Значительно более обширно применение алюминия в виде раз-личных сплавов, наряду с хорошими механическими качествами характеризующихся своей легкостью. Особенно важен так называемый дуралюминий—сплав алюминия с медью (до 5%), магнием (до 2%) и марганцем (до 1%). Он ценен тем, что при равной прочности изделия из него почти в три раза легче стальных. Не говоря уже об авиационной промышленности, для которой легкость материала особенно важна, облегчение металлических конструкций имеет громадное значение для ряда областей техники. Это становится особенно наглядным, если принять во внимание, что, например, в груженом товарном вагоне около трети всей массы приходится на материалы, из которых изготовлен сам вагон, а в пассажирских вагонах иа их собственную массу падает до 90% всей нагрузки. Очевидно, что даже частичная замена стали дуралюминием дает громадный технико-экономический эффект. В связи с этим, а также ввиду наличия в природе практически неисчерпаемых запасов алюминия, его иногда называют металлом будущего . Возможность широкой частичной замены им основного металла современной техники — железа — ограничивается главным образом сравнительно высокой стоимостью алюминия. [c.351]
Кремний имеет значительно большее сродство к кислороду, чем углерод, что подтверждается значениями их теплот сгорания С + О2 = СО2 + 395 кДж 51 + О2 = = 5102 + 861 кДж. Поэтому его применяют для раскисления железных сплавов — удаления из них кислорода (например, 2РеО + 51 = 2Ре + 510г). При этом кремний, восстанавливая оксид металла, переходит в виде 5162 в шлак. Как легирующая добавка, кремний повышает прочность, упругость и коррозионную стойкость стали. Сталь с содержанием 4% кремния намагничивается и размагничивается быстрее, чем чистое железо. Кремнистые стали применяют в производстве трансформаторов, рессор и пружин. Сталь, содержащая 12—18% 51, обладает высокой кислотоупорностью. Сплавы алюминия с кремнием (4,5—14% 51)—силумины — обладают повышенной прочностью. [c.361]
Сплавь алюминия с марганцем обычно состоят из бедного марганцем твердого раствора а (содержащего 0,05% марганца) н фазы MnAle. Вредной примесью в алюминиево-марганцевистых сплавах является железо, которое способствует образованию хрупкого химического соединения (РеМп)А1б п резкому снижению пластических свойств сплава. Примеси кремния в этом случае влияют положительно, так как кремний связывает железо в более легко деформирующиеся фазы типа AlFeSi. [c.166]
Основная часть никеля (85—87%) расходуется на производство сплавов с железом, хромом, медью и другими металлами. Эти сплавы отличаются высокими механическими, антикоррозионными, магнитными и электрическими свойствами. Сплавы никеля с алюминием (а также с магнием и кремнием) используют в качестве исходного вещества для получения никеля Ренея — никелевого катализатора скелетного типа, образующегося при действии щелочи на эти сплавы. Никель применяется в производстве щелочных аккумуляторов и в гальванотехнике. В 1980 г. производство никеля составило в капиталистических и слаборазвитых странах около 1 млн. т, в ближайшие 7—10 лет оно возрастет еще на 7% в год. [c.403]
chem21.info
Сплавы железа с алюминием. Хромом, кремнием.
Изучение сплава железа с алюминием было начато после первой мировой войны. Работы, проведенные в союзе, Германии, Англии и в других странах, показали, что алюминий значительно увеличивает жаростойкость чугуна. При исследованиях также было найдено, что эти сплавы имеют высокую цементацию, окалиностойкость и хорошую стойкость в окисляющей среде.
Скорость окалинообразования при высоких температурах зависит от свойств образующейся на поверхности металла окисной пленки. Чем она плотнее и однороднее, тем лучше защищает поверхность от окисления. Окислы, входящие в состав пленки, не должны возгоняться, должны быть тугоплавкими и не должны образовывать легкоплавкие эвтектики. Пленка должна иметь низкую ионную проводимость. Жаростойким сплавом принято считать такой, у которого потеря с окалиной не превышает 0,0002 — 0,0004 г/см2/час. Это условие относится к сплавам железа с хромом и кремнием и остается в силе для сплавов железа с алюминием.
Можно сказать, что до настоящего времени наиболее распространенным сплавом для отливок, подвергающихся тепловому и химическому воздействию, был ферхромит и подобные ему сплавы железа с хромом. Сплавы железа с кремнием чаще применяются как коррозионностойкие материалы. Несмотря на то, что сплавы железа с алюминием исследовались в течение ряда лет, они не нашли широкого применения. Большинство исследований этих сплавов ограничилось лишь лабораторными определениями механических, физических и других свойств. При получении качественных отливок из этих сплавов, встретились затруднения, связанные с большой газо-насыщенностью металла, образованием окисных пленок в толще металла, угаром алюминия во время плавки, разрушением отливок при нормальной температуре и т. д., что заставило исследователей не только прекратить работы, но и прийти к заключению, что такие сплавы не могут быть применены на практике. Наиболее полно были исследованы сплавы, содержащие 16 — 20% А1 и 3% C. Из литературы известно, что такие сплавы, называемые «чугаль» (чугун + алюминий), начали выплавлять в бывшем Союзе.
Можно сказать, что, несмотря на исключительные свойства сплава железа с алюминием, он нигде (поскольку об этом можно судить по литературным данным) не производился в больших количествах. Однако как сплавы железа с алюминием, так и пирофераль нуждались в дальнейшей разработке технологии производства отливок, которая могла бы обеспечить высокое качество изделий при минимальных производственных затратах. По просьбе изобретателей один из авторов, З. Эмингер, со своим рабочим коллективом разработал технологию выплавки пирофераля, которая позволяет наладить производство отливок в широком масштабе. Коллективом были получены новые данные об этом сплаве, на основе которых и была разработана технология его производства.
Похожие статьи
mastrerkon.ru
Отделение железа, алюминия и хрома от цинка
Для отделения железа, алюминия и хрома от цинка хороших методов до сих пор найдено не было. Широко распространенный ацетатный метод непригоден ввиду того, что осаждение хрома происходит не полностью и, кроме того, в фильтрат проходит частично и алюминий. Аммиачный метод приводит к тому, что часть хрома остается в фильтрате, тогда как значительные количества цинка попадают в осадок. Отделение при помощи гексаметилентетрамина [6, 7] хотя и дает полноту выделения хрома, но для отделения от цинка служить не может, так как цинк в очень больших количествах осаждается вместе с хромом, вероятно образуя двойное соединение 2пО. СгаО., типа шпинели. Это отмечено в литературе [76], а также наблюдалось нами при проведении ряда опытов. Широко применяемый нашей лабораторией метод разделения металлов при помощи пиридина дает лишь частичное осаждение цинка. [c.28] Бериллий принадлежит к аналитической группе гидроокиси аммония. Он полностью осаждается аммиаком при pH = 8,5 вместе с другими членами группы (железом, алюминием, хромом). Как обычно, в растворе не должно быть фторидов, кремнезема, органических веществ и фосфатов. От алюминия, которому бериллий обычно сопутствует, он лучше всего отделяется 8-окси-хинолином алюминий осаждается из буферного уксуснокислого раствора, имеющего pH = 5,7, а бериллий осаждается этим реактивом из щелочного раствора. Бериллий не образует осадка с купфероном и, таким образом, может быть отделен от таких элементов, как железо и титан, которые этим реактивом переводятся в осадок. Железо, хром, никель, кобальт, олово, молибден, цинк и свинец могут быть отделены от бериллия путем электролиза раствора с использованием ртутного катода. При этом бериллий остается в растворе. [c.132]Этим методом нельзя достигнуть отделения осаждённых сульфидов от фосфора, если в первоначальном растворе присутствовал магний или какой-нибудь щелочноземельный металл. Кроме того, этот метод не дает полного отделения марганца. Уран не осаждается вовсе. Кобальт, медь и цинк осаждаются полностью, а никель — почти полностью. Этот метод обычно применяется не для осаждения всей группы сульфидов, а для отделения железа от одного или от всех следующих ниже элементов фосфора, алюминия, ванадия хрома, титана, циркония, бериллия, ниобия и тантала. Как и в методе, описанном в п. а , осаждение никеля и кобальта идет лучше на холоду после прибавления к аммиачному анализируемому раствору нейтрального сульфита аммония и затем сульфида аммония. [c.91]
Железо, никель, кобальт, хром, цинк, галлий, медь, олово и некоторые другие элементы успешно отделяются от алюминия электролизом с ртутным катодом (стр. 165) разбавленного сернокислого раствора Железо можно также отделить от алюминия экстракцией эфиром холодного разбавленного солянокислого раствора (стр. 161). Очень хороший метод отделения алюминия от хрома основан на окислении хрома до хромата нагреванием с хлорной кислотой до появления обильных паров, разбавлении охлажденного раствора и осаждении алюминия аммиаком. [c.564]
Преимуществами этого метода являются получение осадков, легко отделяемых фильтрованием, и малое соосаждение. Осаждаются алюминий, хром (П1), железо (HI), титан (IV), цирконий (IV), торий (IV), церий (IV), висмут, олово (IV) в растворе остаются ванадий (V), кобальт, никель, марганец, цинк, кадмий, ртуть (II) и щелочноземельные металлы. Это один из лучших методов отделения алюминия от цинка. При pH 3,5—4,0 можно осадить алюминий, отделяя его от бериллия, а затем при pH больше осадить бериллий. [c.87]
Обычно отделение железа, хрома, алюминия и титана от марганца (II) и гидроксидов щелочноземельных металлов проводят при помощи буферного раствора, содержащего аммиак и хлорид аммония. Медь, цинк, никель и кобальт остаются в растворе в виде устойчивых аммиачных комплексов. В этих условиях часто образуются студенистые осадки, дальнейшая работа с которыми затруднительна. Более того, они склонны к захвату значительных количеств посторонних ионов в результате поверхностной адсорбции. [c.243]
Цинк вместе с железом, никелем и кобальтом может быть отделен от щелочных металлов, магния и щелочноземельных металлов осаждением сульфидом аммония (стр. 83), и от всех этих элементов, а также и от алюминия, титана, циркония, ниобия и др.—осаждением сульфидом аммония в присутствии тартрат-ионов. Отделение от олова, сурьмы, мышьяка и др. может быть проведено осаждением цинка сульфидом натрия или сульфидом калия. Аммиак часто применяется для отделения цинка от железа, алюминия и некоторых других элементов. К сожалению, при обычной обработке аммиаком (стр. 95) цинк частично увлекается осадком, и отделение это можно применять только в тех случаях, когда осадок мал, кремнекислота отсутствует и осадок переосаждают не менее трех раа или же когда определяют только цинк и можно применять особый метод обработки. При осаждении железа и других элементов аммиаком или едкой щелочью из растворов, содержащих цинк и хром (П1), выделяющийся осадок может захватить с собой цинк в виде нерастворимого хромита цинка. [c.440]
Электролизом с ртутным катодом из раствора можно эффективно удалять большие количества многих тяжелых металлов, которые нежелательны при анализе. В разбавленном растворе серной кислоты на ртутном катоде осаждаются железо, хром, никель, кобальт, цинк, кадмий, галлий, индий, германий, медь, олово, молибден, рений, висмут, таллий, серебро, золото и металлы платиновой группы (за исключением рутения и осмия) в то же время такие элементы, как алюминий, титан, цирконий, фосфор, ванадий и уран, количественно остаются в растворе Этот метод особенно ценен при определении последней группы элементов в металлургических материалах. Так, электролиз с ртутным катодом обеспечивает превосходное отделение железа, мешающего при определении алюминия в стали. Не всегда легко без остатка выделить осаждаемые элементы. Микрограммовые количества их остаются в растворе даже при условии, что предпринимаются самые тщательные меры. В раствор будут попадать микроколичества ртути, так как она имеет заметную атомную растворимость ( -25 у/л воды при комнатной температуре). По имеющимся данным при концентрациях серной кислоты от 0,1 до 6 н. можно достичь фактически полного электролитического осаждения Си, 2п, Сс1, 1п, Т1, 8п, В1, Ре и, весьма вероятно, также Ag, Аи, Hg и некоторых металлов платиновой группы. При кислотности в пределах 0,1—1,5 н. удается полностью выделить Со и N1. Другие металлы (Оа, Аз, 5е и Сг) можно осадить только из 0,1 н. серной кислоты. Из серной кислоты в пределах концентраций от 0,1—6 н. неполно осаждаются Ое, 8Ь, Те, Мп, Яе и, вероятно. Ни. После проведения [c.43]
Практическое значение имеет применение ртутного катода для отделения большого количества одного или одновременно нескольких металлов, переходящих в амальгаму, от примеси другого металла, остающегося в растворе. Такие элементы, как алюминий, титан, цирконий, фосфор, мышьяк, ванадий и др., не образуют амальгам и остаются при электролизе с ртутным катодом в растворе. Другие металлы, как железо, хром, медь, висмут, серебро, кадмий, молибден, цинк, олово, никель, кобальт и др., легко и количественно осаждаются на ртутном катоде, для электролиза с электролиза применяют различные приборы, [c.202]
Купферон реагирует со многими катионами, образуя труднорастворимые комплексы. Растворимость купферона-тов металлов зависит от кислотности растворов регулируя кислотность, можно провести разделение катионов. Например, в сильнокислом растворе (5—10 %-ной соляной или серной) купфероном осаждаются железо, галлий, гафний, ниобий, палладий, полоний, олово, тантал и титан частично осаждаются висмут, молибден, сурьма, вольфрам. В слабокислом растворе осаждаются висмут, медь, ртуть, молибден, олово, торий, вольфрам. В нейтральной среде осаждаются (в присутствии ацетатного буфера) серебро, алюминий, бериллий, кобальт, хром, марганец, никель, свинец, РЗЭ, таллий и цинк. Купферон дает возможность отделить железо, титан, ванадий и цирконий от алюминия, кобальта, меди, арсенита и фосфата. Его часто используют для отделения мешающих катионов, например железа при определении алюминия, а также железа и ванадия при определении фосфора в феррованадии. [c.165]
Осаждение бензоатом аммония. Это один из лучших классических методов отделения алюминия. В растворе остаются кобальт, цинк, никель, хром (П1) и т. п. Железо (П1) восстанавливают и связывают в комплекс тиогликолевой кислотой. [c.696]
Железо, хром, кобальт, никель, цинк и многие другие элементы могут быть легко и просто удалены пз разбавленного сернокислого раствора электролизом с ртутным катодом [32]. Алюминии остается в разбавленном кислом растворе. Этот метод отделения алюминия не нашел широкого применения при анализе силикатных и других пород, так как титан, ванадий, цирконий и фосфор остаются в растворе вместе с алюминием. [c.101]
К азотнокислому раствору урана добавляется серная кислота, в результате чего в осадок выпадают сернокислые соли свинца, бария и радия, а уран в виде нитрата уранила U02(N0з)2 остается в растворе. При прибавлении к раствору соды уран переходит в растворимый карбонатный комплекс с шестивалентным ураном Na4[U02 0з]2, а в осадок переходят такие элементы, как железо, алюминий, хром, цинк и другие металлы, в виде нерастворимых Карбонатов, гидроокисей и основных карбонатов. Прибавлением вновь азотной кислоты получают раствор нитрата уранила, содержащий очень небольшое количество примеси. Для окончательного отделения примесей производят экстракцию нитрата уранила эфиром, при этом верхний слой представляет собой эфирный раствор нитрата уранила, а нижний более тяжелый водный раствор, содержащий примеси, который спускается из колонны. Эфирный раствор нитрата уранила разделяется промывкой водой на эфир, возвращаемый снова в цикл, и чистый раствор нитрата уранила, С помощью перекиси водорода из раствора осаж- [c.421]
При восстановлении малых количеств мышьяка гипофосфитом натрия образуются окрашенные коллоидные растворы — б Большинство элементов, как, например, медь, железо, олово, висмут, алюминий, марганец, цинк, свинец, щелочные и щелочноземельные металлы, не мешают колориметрическому определению мышьяка гипофосфитным методом. Однако ряд элементов в этих же условиях или восстанавливаются до металла (серебро, ртуть и др.) или цр низших степеней окисления (молибден), или образуют окрашенные растворы (кобальт, никель, хром), в результате чего непосредственное колориметрическое определение мышьяка в присутствии таких элементов невозможно. В этом случае для отделения мышьяка от примесей применяют метод отгонки в виде А5С1д. [c.270]
Затем к раствору прибавляют раствор хлорида железа-3 в количестве, достаточном для осаждения фосфата железа, и раствор с осадком выпаривают на водяной бане досуха. Остаток смачивают несколькими каплями 6 н. раствора уксусной кислоты и смывают раствор струей воды в пробирку. Добавляют несколько мг ацетата аммония, доводят водой объем до 2 мл и нагревают до кипения. В осадке остаются фосфат железа и основные ацетаты железа, алюминия и хрома. Отделив его центрифугированием, смачивают водой, добавляют перекись натрия и кипятят. Образовавшийся раствор отделяют и обнаруживают в нем хром и алюминий. Раствор после отделения фосфат-иона, железа, хрома и алюминия делают аммиачным и, слегка нагрев, насыщают сероводородом после непродолжительного стояния центрифугируют. В раствор переходят щелочные и щелочноземельные элементы, в осадке остаются никель, кобальт, марганец и цинк. Осадок обрабатывают при по-мешнванпн 2 н. раствором соляной кислоты. В растворе присутствуют хлориды марганца и цинка, в осадке сульфиды кобальта и никеля. Далее анализ ведут, как описано выше. [c.181]
Осаждение гидроокиси бериллия в присутствии ЭДТА. Это один из лучших методов отделения бериллия. Бериллий—один из очень немногих элементов, осаждаемых аммиаком в присутствии ЭДТА. В растворе остаются алюминий, хром (П1), ванадий (V), если его немного, свинец, железо (1П), висмут, медь, кадмий, никель, кобальт, марганец, цинк. Фосфорная кислота мешает разделению, ее надо предварительно отделить. Титан осаждается. Если алюминий присутствует в количестве, значительно превышающем содержание бериллия, этот метод разделения следует предпочесть методу с оксихинолином. [c.570]
Кобальт и никель можно разделить при анализе руд и сплавов на ЭДЭ-Юп и дауэксе-1. Алюминий, железо и медь в бронзах можно определять на СБС в Н-форме. Можно на СБС отделить бериллий от алюминия и меди. На КУ-2 в Н- и Na-форме можно разделять магний, алюминий, хром, марганец, железо, никель, медь. Цинк из медных сплавов можно выделять на СБС в Nh5-фopмe, разделять железо и молибден в сталях, ферромолибдене и рудах. Молибден и рений разделяют на СБС, КУ-1, СБСР, МСФ, ЭДЭ-Юп, сульфоугле, вофатите П, амберлите ИРА-400, дауэксе-50, вофатите Ц. Ниобий и титан можно разделить на КУ-2 в Н-форме. Отделение кадмия от свинца и висмута проводят на сульфоугле, КУ-1, СБС, СДВ-3. [c.146]
Изучено [338] отделение цинка от ряда элементов при помощи анионного обмена. 5—50 мг цинка в 2 н. НС1 полностью адсорбируются на 15-сантиметровой колонке, содержащей 3 з сильноосиовного анионита амберлит IPiA-400 (в С1-форме). При последующем пропускании 50 мл 2 н. НС1 практически весь алюминий, магний, медь, кобальт, никель, марганец, хром, трехвалентное железо, торий, цирконий, четырехвалентный титан,шестивалентный уран, бериллий и кальций находятся в элюате. Кадмий, четырехвалентное олово, трехвалентная сурьма и висмут ведут себя подобно цинку. Удерживается некоторое количество свинца и индия. Цинк, кадмий и индий элюируются водой и 0,25 н. азотной кислотой, которая также удаляет 20% олова и некоторое количество сурьмы, висмута и свинца. Если применять только воду, то на колонке упорно удерживается небольшое количество цинка. Описаны методы выделения цинка из растворов, свободных от индия и кадмия. [c.86]
При сплавлении с карбонатом происходит отделение циркония от следующих элементов, остающихся в водной вытяжке молибдена, ванадия, вольфрама, урана, хрома, алюминия, фосфора, кремния, мышьяка, сурьмы, галлия, тантала и ниобия. В осадке вместе с цирконием остаются железо, титан, бериллий, никель, кобальт, цинк, магний, редкоземельные элементы, щелочноземельные металлы и большая часть торйя. Олово распределяется между осадком и фильтратом. При высоком содержании примесей однократного сплавления бывает недостаточно — сплавление должно быть повторено. Из-за образования цирконий-натрийсиликата (NaaZrSiOs) кремний отделяется, как правило, неколичественно. [c.19]
Перекись водорода и перекись натрия препятствуют полному осаждению циркония на холоду при кипячении в их присутствии цирконий полностью осаждается. При осаждении гидроокиси циркония щелочами отделяются следующие элементы мюминий, галлий, цинк, молибден, вольфрам, ванадий, бериллий, мышьяк и Сурьма. В присутствии карбонатов отделяется уран. Для этой цели к щелочи прибавляют I—2 г Na Og. Прибавление перекиси водорода улучшает отделение. В осадке с цирконием находятся железо, титан, марганец, хром, кобальт, никель, медь, кадмий, серебро, индий, таллий, торий и редкоземельные элементы. Магний и щелочноземельные металлы при достаточном содержании карбонатов также полностью осаждаются. Этот метод может иметь некоторое значение для отделения циркония от молибдена, вольфрама, ванадия, алюминия и бериллия. По данным Руффа [700], бериллий не отделяется щелочью количественно, так же как и алюминий, особенно в присутствии больших количеств аммонийных солей. Осаждение гидроокиси циркония аммиаком может применяться при гравиметрическом определении циркония. Но этот метод используется лишь в случае отсутствия примесей, осаждаемых аммиаком. [c.53]
Исключением из только что сказанного является применение электролиза для отделения составных частей, присутствующих в больших количествах. Электролиз ведут обычно со ртутным катодом, так что этот случай, строго говоря, не совсем точно соответствует заголовку этого параграфа. В разбавленном сернокислом растворе многие металлы, как например, железо, хром, никель, кобальт, цинк, кадмий, галлий, медь, олово, молибден, висмут и серебро, выделяются на ртути, в то время как алюминий, титан, цирконий, фосфор, ванадий и уран количественно остаются в растворе 33. Метод ценен главным образом для определения этих последних элементов в металлургических продуктах. Так, электролиз со ртутным катодом является иревосходным методом для отделения мешающего железа при определении алюминия в стали (стр. 137). [c.41]
Приведенное на рис. 10 расположение металлов показывает, например, что чистое отделение марганца от алюминия и железа (П1) может быть достигнуто, если тщательно установить требуемую концентрацию ионов водорода в растворе, и что медь и цинк будут загрязнять осадок в большей степени, чем никель и кобальт. Все это было подтверждено экспериментально одним из нас . Другие интересные подтверждения мы находим 1) в наблюдениях Джилеса , который показал, что суспензия чистого карбоната свинца осаждает торий, цирконий, церий (IV) и железо (III) полностью уран, хром (III) и алюминий—не вполне церий (III), лантан, неодим, празеодим, иттрий, самарий и иттриевую группу (поскольку она была исследована) не осаждает совсем 2) в одной из старых работ , где было показано, что в холодных растворах хлоридов окись ртути полностью осаждает гидроокиси железа (III), алюминия и хрома, частично—гидроокиси цинка, кобальта, никеля, бериллия, церия (III) и лантана и не осаждает гидроокиси марганца (II). [c.93]
Определени-е малых количеств кобальта, железа, меди, цинка, свинца, олова и висмута -в жаропрочных сплавах на никелевой основе представляет собой весьма трудную аналитическую задачу, так как связано с предварительным отделением их от больших содержаний хрома, никеля, молибдена, алюминия и некоторых других компонентов. Например, медь, цинк, свинец, висмут и другие элементы осаждают в виде сульфидо1В, применяя главным образом сероводород, а затем обрабатывают их кислотами и далее в зависимости от определяемого элемента применяют осадители — аммиак, метиловый фиолетовый, тиосульфат натрия и др. [c.275]
chem21.info
| Основные Продукции: | Картридж Обогреватель, Трубчатого, Группа Обогреватель, Горячей Бегун Катушка Нагревателя, Керамическая Инфракрасный Обогреватель |
ru.made-in-china.com
