Тугоплавкие металлы – это металлы, которые могут работать при температурах свыше 1000°С. К ним относят: W, Ta, Mo, Nb, Cr. Их температуры плавления соответственно равны:3410, 3000, 2640, 2415, 1900.
Тугоплавкие металлы
разделяют на две
подгруппы:
1. Подгруппа V
: Nb, Ta, V ;
2. Подгруппа Cr : W, Mo, Cr.
Интерес к
тугоплавким металлам и
сплавам на их
основе резко возрос
в связи со
строительством ракет, космических
кораблей, ядерных реакторов
и развитием энергетических установок,
отдельные детали и
узлы, которых работают
при температуре до
1500-2000°С.
Их используют главным
образом как жаропрочные.
Сплавы на основе
Nb:
· ВН2 ( 4,5%Mo;
£0,05%С ) 20 850
1200
·
1200
1500
170
· ВН3 ( 4,6%Mo; 1,4%Zr; £0,12%С
) 20 800
2000
250
·
ВН4
( 9,5%Mo; 1,5%Zr; 0,03%La;
20 800
Сплавы на основе Mo:
· ЦМ2А ( 0,11%Zr; 0,2%Ti; £0,004%С
) 20 800
1200
300
1600
·
· ЦМ6 ( 0,15%Zr; 0,02%В; 0,004%С ) 1200 350
· ВМ3 ( 0,45%Zr; 1,10%Ti; 0,35%С; 20 830
1,25%Nb )
1300 500
Сплавы на основе W:
· ВВ2 ( система W - Nb ) 1200 130
Свойства чистых
тугоплавких металлов.
Mo, W обладают высокой жаропрочностью, но склонны к хрупкому разрушению в результате высокой температуры порога хладноломкости, которую особенно сильно повышают примеси внедрения C, N, H, O.
Nb, Ta в
отличие от W и
Mo – высокопластичные металлы и
хорошо свариваются. Указанные
металлы обладают высокой
коррозионной стойкостью, в
том числе в
кислотах и щелочах.
Все тугоплавкие
металлы обладают низкой
жаростойкостью, поэтому при Т
>400-500°С их нужно
защищать от окисления,
для чего используются
металлические,
интерметаллидные и керамические
покрытия.
Mо
и W в
чистом виде используют
в радио- и
электронной промышленности (
нити накаливания, листовые
аноды, сетки, пружины
катодов и пр. ), в
химическом машиностроении и
т.д. Вследствие малого
поперечного сечения захвата
нейтронов и отсутствия
взаимодействия с расплавленными щелочными
металлами Nb
применяют для изготовления
теплообменников ядерных реакторов.
Свойства сплавов.
Жаропрочность чистых
тугоплавких металлов сравнительно
невелика. Более высокой
жоропрочностью обладают сплавы
на основе тугоплавких
металлов. Эффективны в
этом плане элементы,
имеющие еще более
высокую температуру плавления.
Еще более эффективным
оказывается механизм дисперсионного упрочнения
в результате образования
карбидов ZrC, TiC, (Ti, Zr)C.
Тугоплавкие металлы
и их сплавы
широко используются в
качестве жаропрочных материалов
для работы в
неокислительной среде – в вакууме,
водороде, инертных газах,
в среде отходящих
пороховых газов.
Весьма перспективными для
многих отраслей техники
являются сплавы на
основе Nb.
Они обладают хорошей
технологичностью, свариваемостью, высокой
жаростойкостью до 1300°С.
Температура хладноломкости Nb
ниже - 196°С ( 77 К
). Благодаря его высокой
коррозионной стойкости, малому
сечению захвата тепловых
нейтронов сплавы нашли
применение в конструкциях
ядерных реакторов. Для
повышения жаропрочности Nb
легируют Mo, W, Zr .
Сайт создан в системе uCoz