Известным примером этого являются тугоплавкие карбиды, в особенности карбиды вольфрама, которые находят применение в качестве сверхтвердых сплавов для изготовления волочильных и режущих инструментов , и фосфористая медь, которая дает хороший припой для твердой пайки. Другие соединения между металлами и неметаллами, как например, все окислы, обнаруживают, напротив, неметаллические свойства. Присутствие их в сплавах обычно нежелательно, так как они ухудшают их свойства.
Для некоторых второстепенных целей, например для облегчения обработки режущими инструментами, они еще могут, правда, оказывать благоприятное влияние. Подобное применение их, когда они являются как бы "составляющими сплава", очень редко. В элементарной твердой форме в металлах встречаются главным образом углерод и кремний. Также и эти ясно выраженные неметаллы могут быть ценными компонентами в сплавах, например кремний в сплавах алюминия. Наконец, в виде неметаллических включений в сплавах могут быть также соли, неметаллический характер которых не подлежит никакому сомнению.
Законы образования соединений между металлами и неметаллами: Законы, определяющие металлический или неметаллический характер важнейших соединений металлов с неметаллами, установлены Хэггом, в результате подробных рентгенографических исследований. Окислы никогда не обладают металлическим характером.
Сильное химическое сродство между металлом и кислородом приводит в этом случае, очевидно, к соединениям ясно выраженного солевого характера. Предполагается, что в солевых кристаллах атомы вследствие обмена электронов становятся электрически заряженными элементарными частицами - ионами. Из гидридов, боридов и карбидов металлическими являются исключительно соединения металлов так называемого переходного типа.
Эти металлы отличаются от прочих металлов особенностями атомной структуры. Если переходить в периодической системе элементов от какого-либо элемента к ближайшему с более высоким порядковым номером, то новый электрон помещается, как правило, на наружной оболочке. Это будет продолжаться до тех пор, пока не образуется "замкнутая (законченная) электронная оболочка" с определенным числом электронов; при переходе к соседнему элементу новый электрон помещается тогда на новой электронной оболочке.
Пустоты, возникающие при затвердевании: Поведение сплава в отношении образования пористости в отливке также несомненно относится к литейным свойствам сплава. Основной задачей литейщика, является получение отливки без усадочных раковин, пузырей, трещин. Склонность материала к образованию больших усадочных раковин особенно неприятно проявляется при кокильном литье и при сложных в землю. Бороться с этим явлением способами, известными литейной технике, удается часто лишь с большим трудом.
Поэтому большая или меньшая склонность сплава к образованию усадочных раковин представляет иногда для большой интерес. Образование усадочных раковин в материале зависит не от одной лишь величины при затвердевании. Последняя дает лишь представление о предельной сплава. Наблюдаемая же степень этого явления часто бывает меньше, во-первых, потому, что газовые поры и местные не плотности обычно компенсируют известную часть усадки при затвердевании, а во-вторых, потому, что она может проявляться в виде открытых мелких усадочных раковин или на поверхности.
Исследования с алюминиево-медными сплавами показали, что чистые металлы и эвтектические сплавы в общем, невидимому, более склонны к образованию усадочных раковин, чем сплавы с большим интервалом затвердевания. Из практики известно также, что с этим явлением, можно бороться, изменяя химический состав. Поэтому к силумину при кокильном литье часто добавляют 5-10% А1. Все это указывает на необходимость изыскания Способа, который позволил бы количественно выражать склонность сплава к образованию усадочных раковин.
На этот счет имеется ряд предложений, которые в общем сводятся к установлению величины усадочной раковины в отливке сравнительно крупного размера при условии плохого питания ее. Насколько такие испытания характеризуют практическое поведение металла, пока еще не исследовано. Способа определения склонности сплава к образованию усадочных рыхлостей до сих пор нет. Однако открытые мелкие усадочные раковины особенно часто обнаруживаются в больших плитах, толщиной в несколько миллиметров.
Отливка таких плит могла бы быть пригодным методом испытания. На поверхности легко можно наблюдать по Шейеру на плоских образцах размером около 5 X 20 X ЮО мм, отливаемых кокиль сверху, которые могут служить и для определения Склонности к трещинам. Для этих же целей пригодна также любая крупная отливка с небольшими литником и выпором , в которой известный объем затвердевает без питания новыми порциями материала. Такую отливку можно применять и для определения склонности сплава к образованию усадочных, раковин.
Общие закономерности: Анализ производственных данных указывает, таким образом, на сложный характер зависимостей между различными показателями восстановительной работы газов. Например, увеличение доли водорода IB печных газах может, :в зависимости от конкретных условий, и увеличивать и уменьшать конечную степень его использования.
Поэтому объяснение наблюдаемых в доменных печах явлений исходя из определенных теоретических представлений должно способствовать более правильной их оценке. Отношение н2 (Сн2 ) на верхней ступени теплообмена, как правило, только уменьшается, и величина этого уменьшения определяется в основном степенью развития реакции водяного газа. Любая причина, вызывающая увеличение степени превращения Н20 по реакции, "ведет к снижению конечной степени использования водорода и наоборот.
К таким причинам относятся: уменьшение концентрации водородсодержащих компонентов в печных газах (этот фактор влияет сильно в области малых концентраций); увеличение скорости реакции вследствие повышения каталитической активности железорудных материалов; увеличение времени контакта газов с этими материалами, например в результате уменьшения выхода печных газов; понижение температуры. Величины Пи 2 и ?н2 подвержены значительным изменениям под влиянием случайных факторов.
Таким образом, в пределах изменения расхода природного (коксового) газа, применяемых в практике многих заводов, повышение доли водорода в печных газах в среднем приводит к улучшению суммарной степени использования восстановительных компонентов, а следовательно, степеней использования СО и Н2 в отдельности.
По данным К. И. Котова на доменной печи металлургического завода им. На Череповецком металлургическом заводе зависимость между Ссо+н2 и КСо+н2 получилась противоположной, что объясняется различными условиями работы на этих двух заводах в соответствующие периоды исследования.
На Череповецком металлургическом заводе расход природного газа изменялся в довольно широких пределах при сравнительно постоянных прочих условиях, влияющих на относительный расход кокса (шихтовые условия, температура и влажность дутья). На металлургическом заводе им. Петровского, напротив, произошло существенное снижение расхода кокса (на печи Л на 130 кг/т чугуна) по причинам, непосредственно не связанным с применением природного газа, расход которого изменялся мало.
