окисление металлов

окисление металлов
Процесс взаимодействия твердого или жидкого металла (сплава) с кислородом, сопровождаемый образованием оксидов. В более широком смысле окисление металлов — реакции, в которых атомы теряют электроны и образуют соединения, например, хлориды, сульфиды и т.п. В природе металлы находятся, как правило, в окисленном состоянии (в виде руд), поэтому их производство основано на процессах восстановления соединений. Изделия из металлов и сплавов под воздействием окружающей среды подвергаются постепенному окислению — коррозии. При производстве металлургической продукции окисление металлов приводит к образованию на ней окалины, потери ценных легирующих элементов и железа. Окисление жидкого металла происходит в процессе плавки в открытых печах самопроизвольно вследствие контакта металла с воздухом и окислительным шлаком. Направление процессов окисления определяется как термодинамическим изменением свободной энергии при реакции, так и кинетическим фактором — скоростью протекания реакции, которая в значительной степени зависит от природы продуктов окисления и характера их взаимодействия с металлом. Плавка металла в вакуумных печах — радикальный метод защиты его от окисления. В ряде случаев проводят преднамеренное окисление металлоизделий в защитных или декоративных целях (оксидирование).
[ http://www.manual-steel.ru/eng-a.html]

Тематики

• металлургия в целом

EN

• oxydation of metals

окисление-восстановление
Химические реакции, сопровождающиеся изменением окислительных чисел атомов. Согласно кислородной теории горения А. Лавуазье (кон. XVIII в.) окислением называются только реакции соединения с кислородом, восстановлением — отнятие кислорода. С введением электронных представлений (1920-1930 гг.) стало возможным распространение понятия "окисление-восстановление" и на реакции, в которых кислород не участвует. Согласно электронной теории, окислением называется отдача электронов атомом, молекулой или ионом: Zn — 2е = Zn²⁺, а восстановлением — присоединение: Сl₂+2е = 2Сl.
Окислителями называют нейтральные атомы, молекулы или ионы, принимающие электроны, восстановителями — отдающие электроны (атом Zn в первом примере). Окисление и восстановление — взаимосвязанные одновременные процессы. Приведенные частные реакции окисления и восстановления составляют единый процесс окисления-восстановления: Zn+Сl₂ = ZnCl₂. В металлургии окислительно-восстановительные реакции наиболее распространены. Например, они лежат в основе процессов горения, восстановления металлов из руд, коррозии и т.п.
[ http://metaltrade.ru/abc/a.htm]

Тематики

• металлургия в целом

EN

• redox

избирательное окисление
Регулируемое окисление отдельных компонентов жидкого расплава, например, С и Si в стали (чугуне) или Fe и S в меди, продувкой воздухом или кислородом при выплавке. Избирательное окисление активно используют при выплавке цветных и черных металлов в печах с жидкой ванной (ПЖВ). Окислительный газ — воздух, кислород подают под слой жидкого шлака. Происходит активное окисление серы. В результате плавки получают медный сульфидный штейн и шлак. При плавке в ПЖВ железных руд с продувкой О₂ под шлаком вместо кокса применяют каменный уголь: результат плавки — железо-углеродистый продукт.
[ http://metaltrade.ru/abc/a.htm]

Тематики

• металлургия в целом

EN

• selective oxidation

коррозия высокотемпературная
Окисление металлов и сплавов при повышенных температурax в газовых средах (чаще на воздухе) или в разных расплавах солей и жидких металлах. При этом скорость окисления увеличивается с повышением температуры. Характерная особенность высокотемпературной коррозии, в отличие от электрохимической коррозии — оксид образуется непосредственно на тех участках поверхности, где идет взаимодействие металла с кислородом. В этих условиях скорость высокотемпературной коррози полностью определяется скоростью передачи реагирующих компонентов через оксидный слой (окалину).
[ http://www.manual-steel.ru/eng-a.html]

Тематики

• металлургия в целом

EN

• high-temperature corrosion

оттенки травления
Дефект поверхности в виде чередующихся темных и светлых, матовых и блестящих участков на поверхности, образовавшихся из-за неравномерного травления высоколегированного или неравномерно наклепанного металла.
Примечание. На поверхности металла окисление и растрав отсутствуют.
[ ГОСТ 21014-88]

Недопустимые, нерекомендуемые

• пятна
• фигурное травление

Тематики

• прокат черных металлов

EN

• pickling tints

DE

• Rattermarken

FR

• Nuances de décapage

60. Оттенки травления

Ндп. Пятна

Фигурное травление

D. Rattermarken

Е. Pickling tints

F. Nuances de décapage

Дефект поверхности в виде чередующихся темных и светлых, матовых и блестящих участков на поверхности, образовавшихся из-за неравномерного травления высоколегированного или неравномерно наклепанного металла.

Примечание. На поверхности металла окисление и растрав отсутствуют.

Источник: ГОСТ 21014-88: Прокат черных металлов. Термины и определения дефектов поверхности оригинал документа

трещина напряжения
Дефект поверхности, представляющий собой разрыв металла, идущий вглубь под прямым углом к поверхности, образовавшийся вследствие напряжений, связанных со структурными превращениями или неравномерным нагревом и охлаждением.
Примечание. На микрошлифе трещина напряжения имеет разветвленный конец и проходит по границам зерен. Окисление и обезуглероживание в зоне дефекта происходит только при последующем нагреве.

[ ГОСТ 21014-88]

Недопустимые, нерекомендуемые

• закалочная трещина
• продольная трещина
• термическая трещина
• трещина деформации
• трещина от правки
• трещина охлаждения
• холодная трещина

Тематики

• прокат черных металлов

EN

• stress crack

DE

• Spannungsriss

FR

• crique de tension

16. Трещина напряжения

Ндп. Продольная трещина

Закалочная трещина

Трещина деформации

Трещина охлаждения

Трещина от правки

Холодная трещина

Термическая трещина

D. Spannungsriss

Е. Stress crack

F. Crique de tension

Дефект поверхности, представляющий собой разрыв металла, идущий вглубь под прямым углом к поверхности, образовавшийся вследствие напряжений, связанных со структурными превращениями или неравномерным нагревом и охлаждением.

Примечание.На микрошлифе трещина напряжения имеет разветвленный конец и проходит по границам зерен. Окисление и обезуглероживание в зоне дефекта происходит только при последующем нагреве.

Источник: ГОСТ 21014-88: Прокат черных металлов. Термины и определения дефектов поверхности оригинал документа

оттенки травления
Дефект поверхности в виде чередующихся темных и светлых, матовых и блестящих участков на поверхности, образовавшихся из-за неравномерного травления высоколегированного или неравномерно наклепанного металла.
Примечание. На поверхности металла окисление и растрав отсутствуют.
[ ГОСТ 21014-88]

Недопустимые, нерекомендуемые

• пятна
• фигурное травление

Тематики

• прокат черных металлов

EN

• pickling tints

DE

• Rattermarken

FR

• Nuances de décapage

60. Оттенки травления

Ндп. Пятна

Фигурное травление

D. Rattermarken

Е. Pickling tints

F. Nuances de décapage

Дефект поверхности в виде чередующихся темных и светлых, матовых и блестящих участков на поверхности, образовавшихся из-за неравномерного травления высоколегированного или неравномерно наклепанного металла.

Примечание. На поверхности металла окисление и растрав отсутствуют.

Источник: ГОСТ 21014-88: Прокат черных металлов. Термины и определения дефектов поверхности оригинал документа

трещина напряжения
Дефект поверхности, представляющий собой разрыв металла, идущий вглубь под прямым углом к поверхности, образовавшийся вследствие напряжений, связанных со структурными превращениями или неравномерным нагревом и охлаждением.
Примечание. На микрошлифе трещина напряжения имеет разветвленный конец и проходит по границам зерен. Окисление и обезуглероживание в зоне дефекта происходит только при последующем нагреве.

[ ГОСТ 21014-88]

Недопустимые, нерекомендуемые

• закалочная трещина
• продольная трещина
• термическая трещина
• трещина деформации
• трещина от правки
• трещина охлаждения
• холодная трещина

Тематики

• прокат черных металлов

EN

• stress crack

DE

• Spannungsriss

FR

• crique de tension

16. Трещина напряжения

Ндп. Продольная трещина

Закалочная трещина

Трещина деформации

Трещина охлаждения

Трещина от правки

Холодная трещина

Термическая трещина

D. Spannungsriss

Е. Stress crack

F. Crique de tension

Дефект поверхности, представляющий собой разрыв металла, идущий вглубь под прямым углом к поверхности, образовавшийся вследствие напряжений, связанных со структурными превращениями или неравномерным нагревом и охлаждением.

Примечание.На микрошлифе трещина напряжения имеет разветвленный конец и проходит по границам зерен. Окисление и обезуглероживание в зоне дефекта происходит только при последующем нагреве.

Источник: ГОСТ 21014-88: Прокат черных металлов. Термины и определения дефектов поверхности оригинал документа

обработка термическая
Совокупность операций температурно-временного воздействия на изделие или часть его с целью изменения структуры и свойств в требуемом направлении. Это воздействие может сочетаться также с химическим, деформационным, магнитным и др. Термообработка металлического изделия (или полуфабриката) включает следующие обязательные технологические операции: нагрев до заданной температуры, выдержку при этой температуре и охлаждение по регламентируемому режиму. Различают следующие основные виды термической обработки металлов и сплавов: отжиг — нагрев металла с неравновесной структурой в результате кристаллизации или какой-либо обработки, приводящей его в более равновесное состояния, закалка — нагрев до высокой температуры с последующим достаточно быстрым охлаждением для получения неравновесного структурного состояния (пересыщенный твердый раствор, повышение плотности дефектов кристаллической решетки и др.; отпуск — нагрев закалка стали или сплава ниже температуры фазового превращения для получения более равновесных их структур, состояний. Кроме основных видов к термической обработки относят комбинированные способы, сочетающие легирование преимущественно поверхностых слоев металлических изделий неметаллами (или металлами) и т.п. (см. Химика-термическая обработка), или деформацию и т.п., преимущественно проката и полуфабрикатов, выполняемую в разной последовательности в едином технологическом процессе — т.н. деформационно-термическая или термомеханическая обработкаМО). Металл для термической обработки может нагреваться пламенным, электросопротивлением, индукционным способами, а также в расплавах и в кипящем слое. Наиболее широко применяется нагрев в печах сопротивления и пламенного нагрева, отличающийся высокой производительностью и экономичностью. При термической обработке сплавов цветных металлов применяется нагрев в расплавах солей, щелочей, металлов. Преимущества печей-ванн — высокие скорости, безокислительный нагрев металла. При нагреве важно надежное регулирование температуры печи и создание необходимой среды. Для предотвращения газонасыщения при термической обработке, особенно цветных и тугоплавких металлов, используют контролируемые газовые среды, защитные покрытия. Все шире применяется термическая обработка в вакууме (отжиг, закалка, старение), позволяющее резко уменьшить окисление и газонасыщение, в частности водородом, изделий и полуфабрикатов.
[ http://www.manual-steel.ru/eng-a.html]

Тематики

• металлургия в целом

EN

• heat processing
• heat treatment
• thermal processing
• thermal treatment

висмут
Bi
Элемент V группы Периодич. системы; ат. н. 83, ат. м. 208,980; серебристо-серый металл с розоватым оттенком. Природный Bi состоит из одного стабильного изотопа 209Bi.
Содержание Bi в земной коре 2 • 10~5 мас. %, встречается в самородном виде и в виде соединений с кислородом (бисмит Bi₂O₃), с серой (висмутовый блеск Bi₂S₃), теллуром (тетрадимит Bi₂Te₂S). В большом кол-ве, но в малых концентрациях Bi встречается как изоморфная примесь в Pb-Zn-, Cu-, Mo-Co и Sn-W-рудах.
Bi имеет ромбоэдрич. решетку с периодом а = 0,47457 нм и углом а = 57° 14'13"; у = = 9,80 г/см³; /1И= 271,3 ^оС, /.„,, = 1560 ^оС; С₂(ГС = 123,5 ДжДкг • К); а20.с = 1 3,3 • 10"'; Х20.с= 8,37 Вт/(м • К); рм.с= 106,8 • 10~8 Ом • м. Bi - самый диамагнитный металл. Уд. магнитная восприимчивость х = 1,35 • 10"' А/м. При комн. темп-ре Bi хрупок, но при 120—150 °С может подвергаться пластич. деформации; горячим прессованием (при 240—250 °С) из него можно изготовить проволоку диаметром до 0,1 мм, а также полосу толщиной 0,2—0,3 мм; тв. по Бринеллю измеряется в пределах 72— 93 МПа. При плавлении Bi уменьшается в объеме на 3,27 %.
В сухом виде Bi устойчив, во влажном постепенно покрывается буроватой пленкой оксидов. Заметное окисление начинается с 500 ^оС. Выше 1000 ^оС Bi горит голубоватым пламенем с образованием Bi₂O₃; не реагирует с Н₂, С, N₂, Si. С большинством металлов при сплавлении образует интерметаллич. соединения - висмутиды, напр. Na₃Bi, Mg₃Bi.
Bi не реагирует с НСl и разбавл. H₂SO₄; с HN0₃ образует нитрат. Соли Bi легко гидро-лизуются.
Около 90 % мирового потребления Bi покрывается его попутной добычей при переработке полиметаллич. руд. В свинцовом производстве Bi получают по классич. схеме: агломерирующий обжиг концентратов, шахтная восстановительная плавка свинцового Bi-содержащего агломерата с извлечением из чернового свинца (стадия обезвисмучива-ния) с выделением Bi в дроссы (висмутовые съемы) и затем электролитич. разделение висмутистого свинца с получением шла-мов и рафиниров. Bi. При плавке Cu-Bi- концентратов Bi концентрируется в пылях плавильных печей и конвертеров, из к-рых его извлекают восстановительной плавкой содой и углем. Cu-Bi-концентраты перерабатываются также гидрометаллургич. способом. Выщелачивание проводится при 105 °С НСl или H₂SO₄ с добавл. хлоридов металлов. Bi выделяют из р-ров либо гидролитич. осаждением в виде окси- или гидрооксихлоридов, либо восстановлением железом в виде металла (цементация). Идя отделения Bi от сопутств. металлов могут быть использованы экстракция или ионный обмен.
Извлечение Bi в свинцовом произ-ве составляет 86—95 %, в медном и оловянном — 73—80 %. Собственно Bi-концентраты (содер-жащ. обычно 3-5 мае. %, в редких случаях до 6 %) получают обогащением висмутовых руд флотацией и др. способами. Перерабатывают концентраты путем восстановительной плавки с добавлением металлич. железа. Известны содовая плавка, а также щелочная с NaOH.
Рафинирование Bi заключается в после-доват. обработке его расплавл. серой с добавл. угля (для удаления Fe и Сu); щелочью с добавл. окислителя или продувкой воздухом (для удаления Ag, Sb и Sn); цинком (для удаления Аu и Ag) и др. Применяют также электролитич. рафинирование как в водных р-рах BiCl₂, Bi₂(SiF₆)₃, так и в солевых расплавах. Для получения Bi высокой чистоты (не менее Ю"6— 10"'°%) используют комбинацию разных методов: электролиз, электрорафинирование с твердыми электродами в электролитах разной природы, методы дистилляции в глубоком вакууме, кристаллофиз. методы и пирометал-лургич. процессы, включающие хлорирование, обработку щелочами и др. реагентами, а также электрохим. переработку Bi-содержащих сплавов в ионных расплавах.
Значит, кол-во Bi идет для получения легкоплавких сплавов, содержащих Pb, Sn, Cd (см., напр., Сплав Вуда), к-рые применяют в зубоврачебном протезировании, для изготовл. клише, в автоматич. противопожарных устр-вах и т.п. Быстро увеличивается потребление Bi в соединениях с Те для термоэлектрогенераторов. Добавка Bi к нерж. сталям улучшает их обрабатываемость резанием. Соединения Bi применяют в стекловарении и эмалировании. Наиб, кол-во Bi потребляет фармацевтическая пром-сть для изготовл. обеззараж. и подсушивающих средств.
[ http://metaltrade.ru/abc/a.htm]

Тематики

• металлургия в целом

EN

• bismuth

угар
Потери металла на испарение и окисление при сварке.
[Терминологический словарь по строительству на 12 языках (ВНИИИС Госстроя СССР)]

угар (в металлургии драгоценных металлов)
Потери драгоценного металла при термической обработке содержащего драгоценный металл изделия и/или промежуточного продукта металлургического производства, обусловленные образованием летучих соединений и/или паров драгоценного металла.
[ ГОСТ Р 52793-2007]

угар
Отходы производства, представляющие собой убыль массы материала (металл, волокно, пряжа) при его обработке.
Примечание
В ряде случаев угар относится к возвратным отходам (например угарная пряжа).
[ ГОСТ 30772-2001]

Тематики

• металлы драгоценные
• ресурсосбережение, обращение с отходами

EN

• loss
• waste

DE

• Abbrand

FR

• perte

выгорание
1. Окисление примесей жидких металлов при рафинировании с образован. нераствор. или труднораствор. примесей. Газообр. продукты окисления (СО, СО₂, SO₂ и т.п.) удаляются в газ. среду, а конденсир. (Р₂О₅, MnO, SiO₂ и т.п.) ассимилируются шлаком или штейном.
2. Сгорание верхнего слоя стального слитка при огневой зачистке.
[ http://metaltrade.ru/abc/a.htm]

Тематики

• металлургия в целом

EN

• burning up
• burnout

галлий
Ga
Элемент III группы Периодич. системы, ат. н. 31, ат. м. 69,72; серебристо-белый легкий металл. Состоит из двух стабильных изотопов с массовыми числами 69 (60,5 %) и 71 (39,5 %). Существование Ga («экаалюминия») и осн. его св-ва были предсказаны в 1870 г. Д. И. Менделеевым. Элемент был открыт спектральным анализом в пиренейской цинковой обманке и выделен в 1875 г. франц. химиком П. Э. Лекоком де Буабодраном; назван в честь Франции (лат. Gallia). Среднее содержание Ga в земной коре относительно высокое, 1,5 • 10~3 мае. %, что равно содержанию РЬ и Mo. Ga - типичный рассеянный элемент. Единственный минерал Ga -галлит 52 очень редок. Основная часть Ga в литосфере заключена в минералах алюминия. Содержание Ga в бокситах и нефелинах колеблется от 0,002 до 0,01 %.
Ga имеет ромбич. (псевдотетрагон.) решетку с параметрами а = 0,45197 нм, Ь = 0,76601 нм, с = 0,45257 нм. Плотность, г/см³, тв. Ga 5,904 (20 ^оС), жидкого 6,095 (29,8 ^оС), т.е. при затвердевании объем увеличивается; / = = 29,8 °С, 1ШЛ = 2230 °С. Удельная теплоемкость, ДжДкг • К), тв. Ga 376, жидкого 410 в интервале 29—100 °С. Уд. электрич. сопротивление, Ом • см, тв. Ga 53,4 • 10"' (20 °С), жидкого 27,2 • 10~6 (30 ^оС). На воздухе при обычной температуре Ga стоек. Выше 260 ^оС - в сухом кислороде наблюдается медленное окисление (оксидная пленка защищает металл). В H₂SO₄ и НСl Ga растворяется медленно, в HF — быстро, в HNO_j на холоду Ga устойчив. В горячих р-рах щелочей медленно растворяется. Сl и Вг реагируют с Ga на холоду, I — при нагревании. Расплавленный Ga при / > 300 °С взаимодействует со всеми конструкционными металлами и сплавами.
Из солей Ga наиб. значение имеют GaCl₃ (t_m= 78 °С, /гап = 200 °С) и Ga₂(SO,)_r Последний с сульфатами щелочных металлов и аммония образует двойные соли типа квасцов, напр. (NH₄)Ga(SO₄)₂ • 12Н₂0. Ga образует малорастворимый в воде и к-тах ферроцианид Ga<[Fe(CN)₆]₃, что используется для его отделения от Аl и ряда элементов.
Осн. источник получения Ga — алюминиевое произ-во. Ga при переработке бокситов по способу Байера концентрируется в оборотных маточных р-рах после выделения Аl(ОН)₃. Из таких р-ров Ga выделяют электролизом на Hg-катоде. Из щелочного р-ра, полученного после обработки амальгамы водой, осаждают Ga(OH)₅, к-рый р-ряют в щелочи, и выделяют Ga электролизом. При содово-известковом способе переработки бокситовой или нефелиновой руды Ga концентрируется в последних фракциях осадков, выделяемых в процессе карбонизации. Для дополнит. обогащения осадок гидрооксидов обрабатывают известковым молоком. При этом большая часть Аl остается в осадке, a Ga переходит в р-р, из к-рого пропусканием СО₂ выделяют галлиевый концентрат (6-8 % Ga₂O₃); последний растворяют в щелочи и выделяют Ga электролитически. Полученный электролизом щелочного раствора жидкий Ga, промытый водой и кислотами (НСl, HNO₃), содержит 99,9-99,95 % Ga. Более чистый металл получают плавкой в вакууме, зонной плавкой или вытягиванием кристалла из расплава.
Широкого промышл. применения Ga пока не имеет. Потенциально возможные масштабы попутного получения Ga в произ-ве Аl до сих пор значительно превосходят спрос на металл. Наиб. перспективно применение Ga в виде хим. соединений типа GaAs, GaP, GaSb, обладающих полупроводниковыми св-вами. Ga можно использовать для изготовл. оптических зеркал, отличающихся высокой отражательной способностью. Жидкий Ga и его сплавы предложено использовать для изготовл. высокотемп-рных термометров (600-1300 °С). Сплав на основе Ga (с In, Sn, Zn или Al), наз. галламой, применяют в кач-ве теплоносителей яд. реакторов, для устр-ва гидравлич. затворов, плавких предохранителей и т.п.
[ http://metaltrade.ru/abc/a.htm]

Тематики

• металлургия в целом

Синонимы

• Ga

EN

• gallium