Full resolution (TIFF) - On this page / på denna sida - Häfte 4. 11 april 1931 - Sidor ...
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
TEKNISK TIDSKRIFT
ii APRIL 1931
hydriderna åtminstone hittills spelat en underordnad
roll. Substansgruppens betydelse inom stålets
metallurgi ökas ytterligare därigenom att praktiskt taget
alla i legerade stål ingående metaller äro
övergångsmetaller, varför i de flesta fall alla i dylika stål
uppträdande kol- eller kvävehaltiga faser kunna räknas
till gruppen i fråga. En närmare kännedom om de
ifrågavarande systemen är därför ur metallurgisk
synpunkt av den allra största betydelse. Vad binära
system av övergångsmetaller med småatomiga
me-talloider beträffar, ha åtskilliga sådana under de-sista
åren varit föremål för undersökningar, vilka i de
flesta fall möjliggjorts genom användande av
röntgenografiska metoder. Undersökningar av system
med fler än två komponenter ha också blivit utförda,
ehuru materialet på grund av de experimentella
svårigheterna ännu är jämförelsevis litet.
Undersökningarna av de binära systemen lia emellertid visat, att
mellan de olika systemen ofta råda mycket stora
analogier, som i vissa fall till och med kunna
möjliggöra en förutsägelse av egenskaperna hos andra
binära system och även kunna giva viktiga
upplysningar om åtskilliga förhållanden i system med fler
än två komponenter.
Påfallande är hurusom i varje serie av
övergångsmetaller, den styrka varmed metalloidatomerna äro
bundna till metallen tycks avtaga med stigande
ordningstal hos metallen. Detta kan möjligen
sammanhänga därmed, att metallatomernas elektrondefekt
åtminstone till en viss grad betingar bindningens styrka,
och att denna alltså avtager när elektrondefekten med
stigande ordningstal hos metallatomerna inom varje
serie minskas. Det bästa exemplet på denna företeelse
erbjuda nitriderna av den första serien av
övergångsmetaller. Hos nitriderna av de första leden i denna
serie nämligen scandium, titan, vanadin och krom
innehålla de kväverikaste faserna man lyckats
framställa, 50 atomprocent kväve, motsvarande formeln
MN. Kvävetrycken hos dessa maximalt riitrerade faser
understiga även vid ganska höga temperaturer l
atmosfär. ScN och TiN smälta exempelvis ovanför
2000°C utan sönderdelning, VN smälter i närheten
av denna temperatur under långsam sönderdelning,
under det att sönderdelningstemperaturen för CrN
ligger något ovanför l 000°C. Dessa siffror visa
tydligt, hurusom dissociationstemperaturen för dessa, för
övrigt fullständigt analogt byggda, faser, avtager när
metallens ordningstal växer. Faserna i fråga kunna
framställas genom inverkan i värme av elementärt
kväve på respektive metaller. Elementärt kväve
reagerar i allmänhet mycket långsamt med
övergångsmetaller, men på grund av dessa fasers höga
sönder-delningstemperaturer kan man utföra nitreringen vid
höga temperaturer och på så sätt avsevärt öka
reaktionshastigheten.
Hos nitriderna av mangan, det på krom följande
elementet i den första serien av övergångselement,
innehåller den kväverikaste kända fasen cirka 40
atomprocent kväve, alltså mindre än hos de närmast
föregående metallerna. Kvävetrycket hos denna
ni-tridfas växer redan vid jämförelsevis låg temperatur
(cirka 500°C) till l atmosfär. Då reaktions- och
diffusionshastigheterna vid nitrering med elementärt
kväve under denna temperatur äro ytterst låga, kan
man ej under någorlunda kort tid uppnå denna
sammansättning vid nitrering med elementärt kväve.
Däremot kan man på så sätt erhålla kvävefattigare
faser. Dessa ha lägre kvävetryck och inan kan därför
utföra nitreringen vid så höga temperaturer att
reaktionshastigheten blir tämligen stor. För att erhålla
den kväverikaste fasen måste däremot nitrering med
ammoniak tillgripas. Dels är nämligen
reaktionshastigheten vid en viss temperatur betydligt större vid
nitrering med ammoniak än vid nitrering med
elementärt kväve, och dels kan m,an vid
ammoniaknitre-ringen gå till betydligt högre temperaturer än vid
kvävenitreringen. I strömmande ammoniak av
atmosfärstryck äro nämligen nitriderna stabila även om
deras kvävetryck betydligt överstiger l atmosfär.
Orsaken är, att nitridernas bildningshastighet ur
metall och ammoniak är betydligt större än hastigheten
hos deras sönderfall i metall och kväve.
Hos nitriderna av den på mangan följande metallen,
järn, stiga även de kvävefattigaste intermediära
fasernas kvävetryck redan vid så låga temperaturer
till l atmosfär, att en framställning av dessa faser
genom kvävgasnitrering skulle taga oerhört lång tid.
Blott hos mycket kvävefattiga fasta lösningar av
kväve i järnfaserna, stiga kvävetrycken först vid
höga temperaturer till l atmosfär. I
överensstämmelse härmed har också SIEVERTS funnit att dylika
kvävefattiga lösningar bildas vid inverkan av
elementärt kväve på järn vid höga temperaturer. Genom
ammoniaknitrering når man emellertid på kort tid de
intermediära nitridfaserna. Den högsta erhållna
kvävehalten är emellertid mindre än för
mangan-nitriderna, nämligen 33 atomprocent.
Av kobolt och nickel, vilka följa efter järn och
vilka avsluta den första serien av övergångsmetaller,
äro inga nitrider med säkerhet kända. Troligen
beror detta därpå, att kvävetrycket hos dessa nitrider
hastigt når så höga belopp, att nitriderna ej ens äro
stabila i strömmande ammoniak vid de lägsta
temperaturer där ammoniaknitreringen försiggår med
märkbar hastighet.
Det sagda visar tillräckligt tydligt huru nitridernas
kvävetryck tilltaga med metallernas ordningstal.
Parallellt med den därigenom orsakade större
obeständigheten hos nitriderna avtager också
kvävehalten hos den kväverikaste kända fasen. Detta
beror naturligtvis därpå, att allt kvävefattigare faser
nå kvävetryck som omöjliggöra deras
framställning.
Man finner även i allmänhet en, med växande
ordningstal hos metallen, sjunkande motståndskraft hos
nitriderna mot reduktionsmedel och syror.
Jämföres egenskaperna hos karbiderna av
metallerna i serien Se-Ni finner man även för dessa
ett analogt avtagande i metall-metalloidbindningens
styrka med stigande ordningstal hos metallen.
De kolrikaste karbiderna av scandium, titan och
vanadin innehålla 50 atomprocent kol och hava alltså
den allmänna formeln MC. De utmärkas av en
synnerligen stor beständighet vid upphettning och
motståndskraft mot kemiska angrepp. Vad krom
beträffar har den kolrikaste av de kända karbidfaserna
formeln Cr3C2; för mangan har motsvarande fas
sannolikt formeln Mn7C3. De kolrikaste karbiderna
av järn, kobolt och nickel ha troligen alla den
allmänna formeln M3C och äro troligen alla
in-stabila vid vanligt tryck. Minskningen i stabilitet
och i kolhalt hos den kolrikaste kända fasen med
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
