Вредное влияние - азот
Cтраница 2
 |
Указания по выбору диаметра и марки сварочной проволоки. [16] |
Сварку электродами из легированной проволоки ЭП-245 и ЭП-239 ведут без флюсов. В состав легированной проволоки ЭП-245 и ЭП-239 введено повышенное количество раскислителей: марганца, кремния, алюминия, титана, которые удаляют кислород из металла сварочной ванны. Другие легирующие добавки, входящие в состав стали этих марок, снимают вредное влияние азота, попадающего в расплавленный металл. Поэтому легированной проволокой сваривают без защиты флюсом расплавленного металла от воздействия атмосферных газов. [17]
Было предположено, что трехвалентные ионы азота в решетке ZrO2 повышают концентрацию анионного дефекта и тем самым увеличивают скорость диффузии ионов кислорода. Если бы такой механизм был правилен, то скорость окисления в О2 также должна была бы измениться, чего нет. Положение усложняется тем, что легирование оловом заметно повышает скорость коррозии циркония в воде, но при совместном легировании оловом и небольшими количествами железа, никеля и в меньшей степени хрома коррозионная стойкость повышается и вредное влияние азота исчезает. [18]
Благодаря чрезвычайной инертности их окислов и хорошей адгезии окисных пленок, образующихся на их поверхностях, оба они коррозионностойки. Присутствие азота в цирконии уменьшает его сопротивляемость коррозии в воде. Сплавление с оловом компенсирует вредное влияние азота и обычно повышает коррозионную стойкость циркония, содержащего примеси, к длительному воздействию горячей воды. Основными сплавами циркония, применяемыми в реакторах, работающих на воде под высоким давлением, являются: циркалой-2, содержащий номинально 1 5 % Sn, 0 12 % Fe, 0 10 % Сг и 0 05 % Ni, циркалоы-4, отличающийся от циркалоя-2 отсутствием никеля, и циркалой-3, содержащий 0 25 % Sn и 0 25 % Fe. Медь улучшает довольно слабую коррозийную стойкость циркония под воздействием углекислого газа, применяемого в реакторах в качестве газообразного теплоносителя. [19]
 |
Раскислительмая способность элементов в чистом железе. [20] |
При введении алюминия в металле остается ничтожно малое количество растворенного кислорода. Образование в сплаве при раскислении алюминием мелких включений глинозема и нитридов алюминия положительно влияет на протекание процесса кристаллизации, а именно - на величину зерна. Установлено, что чем больше введено алюминия, тем мельче размеры образующих зерен. Следует отметить также, что алюминий, введенный в металл, взаимодействует с серой и азотом, образуя нитриды алюминия [ AIN ], что снижает вредное влияние азота в отливках. [21]
Пленки, образующиеся на поверхности сплавов циркония с оловом, отличаются по своим оптическим свойствам от пленок на чистом цирконии. Это обстоятельство дает основание полагать, что олово входит в состав окисной пленки. При этом в дополнении к обычным анионным вакансиям образуется, по мнению Д. Е. Томаса [111,231], еще анионная вакансия в соседстве с ионом олова. Общее число вакансий в данном случае возрастает, а подвижность их уменьшается, так как ионы Sn3 по существу неподвижны. С увеличением температуры подвижность вакансий, связанная со Sn3 возрастает, что является причиной высокой скорости коррозии сплавов цирконий - олово при повышенных температурах в воде и особенное водяном паре. Следует заметить, что чистый цирконий имеет высокую коррозионную стойкость в воде при высоких температурах. Однако получить металл такой высокой чистоты в промышленных масштабах затруднительно. Обычно приходится иметь дело с цирконием, загрязненным в той или иной степени. В связи с этим особый интерес приобретает отыскание легирующих компонентов, которые бы устраняли вредное действие загрязнений в цирконии на его коррозионную стойкость. С этой точки зрения значительный интерес представляет олово. Как уже указывалось выше, легирование оловом чистого циркония увеличивает скорость коррозии последнего в тем большей степени, чем значительнее концентрация олова. Однако в отличие от окисла на нелегированном цирконии, окисел, образующийся на сплаве с оловом, даже в период ускоренной коррозии плотно прилегает к поверхности металла и может не осыпаться до тех пор, пока увеличение массы циркония не достигнет нескольких сот миллиграммов на квадратный дециметр поверхности. При этом считают, что ион олова уменьшает подвижность вакансий, связанных с N3, и тем самым тормозит коррозионный процесс. Присутствие небольшого количества железа в цирконии, легированном оловом, значительно улучшает коррозионную стойкость таких двойных сплавов. С увеличением в сплаве, содержащем 2 5 % олова, концентрации железа от 0 04 до 0 085 % скорость коррозии находится в линейной зависимости от концентрации железа. Сплавы с 0 085 % железа удовлетворительно стойки в воде при температуре 315 С. Введение в сплав циркония хрома и никеля оказывает на него то же действие, что и железо, однако менее эффективное. При легировании же циркония оловом коррозионная стойкость загрязненного циркония значительно улучшается, так как введение в сплав олова нейтрализует вредное влияние азота и в определенной степени углерода и алюминия. С увеличением концентрации олова в загрязненном азотом цирконии скорость коррозии сплава сначала уменьшается, проходит через минимум, а затем вновь увеличивается. [22]
Страницы: 1 2