42. Ніобій. Тпл = 24680С, ρ=8,6 г/см3. Має добру пластичність та зварюваність. Низький модуль пружності. При підвищених температурах найбільш інтенсивно зміцнюють елементами Zr, Hf,

42. Ніобій. Т_пл = 2468⁰С, ρ=8,6 г/см³. Має добру пластичність та зварюваність. Низький модуль пружності. При підвищених температурах найбільш інтенсивно зміцнюють елементами Zr, Hf, W,Mo,V,Al,Cr. Довготривалу міцність підвищують тантал, молібден, реній, ітрій, осмій, вольфрам. Найбільш інтенсивно підвищують тривалу міцність молібден та вольфрам. Твердорозчинне зміцнення до 1600^оС.

Вольфрам та молібден підвищують модуль пружності. Титан підвищує пластичність сплавів легованих вольфрамом та молібденом.

Вуглець 0,08-0,4% утворюють карбіди, які підвищують жароміцність сплавів. Для видалення залишків вуглецю рафінують лантаном та церієм. Легування цирконієм покращує технологічність, акі сплави схильні до дисперсійного твердіння.

Класифікація Сплавів ніобію.

1) Конструкційні жароміцні сплави маркують або умовним або за ГОСТом

Нб-ніобій

Ц-цирконій

В-вольфрам

М-моліібден

У-вуглець

Нб10В5МЦУ

Умовно ВН-2

2) За призначенням: корозійностійкі.

3) Прецизійні. Конструкційні жароміцні сплави. Умовно пділяються на при групи

- Сплави низької міцності до т-р 1100-1150⁰С. (ВН-2, НбУ)

Середньої міцності ВН-2А. (Nb-Mo-Zr.) Нб5В2МЦ(Nb-Mo-Zr-C-W)

- Високоміцні

Термічна обробка відпал.

Використання: в найбільш напружених вузлах ракет, космічних апаратів та літаків.

Використання сплавів ніобію дозволяє підвищити температуру експлуатації деталей ГТД.

Хром. Т_пл=1877^оС, ρ=7,16 г/см³. Недоліки: низька стійкість до термічного удару, крихкість, низька пластичність.

Переваги: високо окалино стійкий, висока міцність, жароміцність.

Легують: титаном, молібденом, вольфрамом, ванадієм, ніобієм, танталом.

Т_пл. сплавів від 1350-1900⁰С.

Хромові сплави стійкі до дії розбавлених кислот та лугів, деякі хромові сплави стійкі до розплаву скла. Стійкі в морському та тропічному середовищі. Добре оброблюються різанням, Механічні властивості сплавів хрому залежать від вмісту домішок. Наявність домішок призводить до підвищення температури порогу холодноламкості від 130-150⁰С, від 500⁰с. Найгірше впливає азот.

Для видадення азоту легують хромом, гафнієм, лантаном, вольфрамом.

Для видалення вуглецю – ніобій, титан, тантал, цирконій.

Для видалення кисню- титан, цирконій, вольфрам, лантан.

Для підвищення жароміцності легують титан, ванадій, ітрій, цирконій, вольфрам, нікель, РЗМ для підвищення кор..стійкості., жароміцності.

Класифікація сплавів.

За способом виробництва:

Деформовані, ливарні, спечені.

До деформованих відносяться 1) нелегований хром може місти до 1% I. Вх-1, ВХ-1И

2) низьколеговані 1-1,5% Ti,W,I.Вх-2, ВХ-2И

3) високолеговані сплави вмість до 32% нікель, 1,5-2% W, Ti, V

ВХ-3, ВХ-4.

Ливарні сплави на основі хрому містять 10-15% Мо, 3% V, 2-10% Nb, Та, до 0,1% В.

Спечені сплави можуть містити до 3-6% МgO, Al₂O₃ -0,5%Ti/

Використання:

При температурах 1000-1300^оС (або короткотривалих 1500-1600^оС)

Чохли термопар, деталі кріплення, внутрішні канали установок навтопромивки.

Деталі двигунів та термічних печей. Із спечених сплавів виготовляють деталі магнітогідродинамічного генератора і термічного устаткування.

43. Вольфрам

Т_пл=3380^оС, ρ=19,3 г/см^3. Основа сплавів які працюють в екстремальних умовах. Дуже суттєвий недолік вольфраму- це його густина, схильність до окрихчення. Використовують тільки в нагартованому стані або після відпалу для зняття напружень. Для зміцнення тв.р-ну легують молібденом, реніем, танталом, ніобієм, гафнієм, цирконієм- останні два призводять до дисперсійного зміцнення утворюючи карбіди.

Для підвищення пластичності та зменшення т-ри холодноламкості легують- реній, осмій, рутеній. Зміцнюються за рахунок твердого р-ну сплави с-ми W-27%Re, W-15%Mo. Ці сплави експлуатуються до температур 2000⁰С при більш високи температурах більш міцний чистий вольфрам.

До сплавів з твердо розчинним зміцненням відносяться – система W-Re-Mo(15-34%Mo,25-40%Re) Ці сплави до 1800⁰С. Сплави більш пластичні завдяки Re. Сплави з дисперсійним зміцненням. Система W-Hf-C. Мають найбільшу жароміцність. Утворюють карбід HfC.

Сплави порошкової металургії з дисперсним зміцненням сплави змицнюються ThO₂(1-2%) Для підвищення жароміцності та окалиностійкості Zr₃O_2, Y₂O₃ , TiC, NbC, ZrC.

Використання сплавів

- Електросхеми

- Зварювання, електроди

- Сопла ракет

- Термопари

- Алтеририйські знаряди, кулі. надшвидкісні ротори.

Молібден. Т_пл=2620^оС, ρ=10,2 г/см³ . Використовують молібден як основу для сплавів які працюють вище 1200⁰С. Основні л.е. вольфрам (30%), реній(до 47%). Реній єдиний елемент для молібденових сплавів, який зменшує поріг холодноламкості. До т-р 900^оС суттєво підвищують σ_в елементи – кобальт, нікель, цирконій.

В інтервалі т-р 1200-2000⁰С вводять вольфрам у великих концентраціях. Довготривалу міцність підвищують Zr, Ti,Hf,Nb,V.

Zr,Ti,Hf утворюють карбіди, бажано, щоб цих елементів було в невеликій концентрації, тоді вони зв’язуються повністю в карбіди.

Класифікація:

1) Практично чистий Мо. МЧ ВП-вакумной плавки., ЦМ1

2) Низьколеговані мало вуглецеві сплави вміст С 0,004-0,5% ЦМ5, ЦМ6- Мо- Zr. ЦМ-2А, ВМ-1.

3) Низьколеговані високо вуглецеві сплави ВМ-3 0,25-0,5%С. (гарт+стар)

4) Високолеговані. ЦМВ(30% W) ЦМВ50.

Використання:

Виготовляють пресс форми, для гарячого пресування та насадки для литва під тиском. Для виготовлення дет. Космічної техніки.

Для ядерних реакторів.

44. Благородні метали. Благородні метали мають високу корозійну стійкість, блискучі. Всі метали, окрім, золота та срібла мають високу температуру плавлення. Все окрім осмія та ірридія пластичні.

Au Т_пл. =1063^оС, ρ=19,32г/см³, ГЦК, 18НВ коефіциент відбиття 85%. Метал дуже мякий, дуже пластичний. Висока корозійна стійкість, розчиняється тільки царською водою. Зустрічаєється у вигляді самородків. Колір та відтінки залежать від домішок.

Ag Т_пл. =960^оС, ρ=10,5г/см³ ГЦК. Коефіциент відбиття 95%. НВ 25. Білий, блискучий пластичний метал. Корозійна стійкість порівняно з іншими бдлагородними елементами менша, взаємодіє з кислотами та лугами, при наявності у повітрі та у воді сірководню срібло покривається патеною (чорніє). Видобувається у вигляді свинцево-цинкових руд та мідних, як побічний продукт.

Pt Т_пл. =1772^оС, ρ=21,45г/см³ ГЦК. НВ47. Коєфіциент відбиття 75%. Висока корозійна стійкість розчиняється тільки «царською водою». Самородок. Сріблясто-білого кольору.

Pd сріблясто білого кольору Т_пл. =1555^оС, ρ=12,02г/см³ ГЦК, 49НВ, відбивна здатність 50-70%. Розчиняється в азотній кислоті та суміші азотної та сульфідної кислоти. Самородок, іноді зустрічається в деяких рудах сульфідно-нікелевих та сільфідно-мідних.

Ir білого кольору з сіруватим відтінкомТ_пл. =2450^оС, ρ=22,4г/см³ ГЦК

НВ 172, коєфіциент відбиття 60-70%

Rh блідо блакитний Т_пл. =2334^оС, ρ=12,42г/см³ ГЦК, НВ101. Коеффіциент фідбиття 75-80%. Розчиняється сірчаною кислотою, але не розчиняється царською водою.

Ru сріблясто-білийТ_пл. =1963^оС, ρ=12,37г/см³ ГЩП. НВ170, відбивна здатність 75-80%. Висока корозійна стійкість.

Os білий метал з сірувато- голубим відтінкомТ_пл. =3030^оС, ρ=22,5г/см^3. ГЩП 400НВ.

У промисловості використовують наступні сплави на основі благородних металів:

– 90%Pt-10%Rh – сплав для термопар, характеризується високою

окалиностійкістю та значенням електрорушійної сили, експлуатація

можлива до 1700°С;

– Pt-25%Ir та Pt-(30-40)%Ag – сплави використовують для точних вимірювальних приладів у вигляді дроту;

– Pt-Ir, Pt-W, Pd-Ag – сплави призначені для електричних контактів відповідальних апаратів, мають високу стійкість до випаровуван-

ня та окислення;

Os-Ir – сплави призначені для виготовлення опорних точок ви-

мірювальних інструментів, голок компасів, мають високу твердість,

зносостійкість, корозійну стійкість.

- Банківський метал

- Захисне покриття.

- Ювелірна промисловість.

Проба- це мінімальний вміст певного благородного металу, яке вимірюється в долях 1000 од.маси сплаву.

45. РЗМ

РЗМ мають схожі хімічні властивості та деякі фіз.. в-ті. Дуже важко відокремлюються один від одного, використовується високі технології та порошкове виробництво. Основний спосіб отримання лантаноїдів відновлення маталів з їх оксидів воднем.

Мають високу хімічну активність, яка особливо помітна при підвищеній температурі. При 300-400^оС реагують з воднем утворюючи гідриди. При нагріванні в активному кисні утворюють оксиди.

Використання: в радіотехніці, атомній техніці, хімічній промисловості, при виробленні скла, в якості каталізатору для крекінгу нафти, металургія, в моб.телефонах та акумуляторах. Виготов. Постійні магніти.

Дата добавления: 2015-09-29