ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Сйлавы на основе тугоплавких металлов из "Теория коррозии и коррозионно-стойкие конструкционные сплавы " Вольфрам — в чистом виде как конструкционный материал пока применяют мало. Технологические свойства вольфрама еще хуже, чем молибдена. [c.303] Велика роль вольфрама в производстве твердых сплавов для резцов и сверл. Например, известный сплав для наконечников быстрорежущих инструментов — победит состоит из спеченных при высоких температурах порошков — карбидов вольфрама, цементированных кобальтом (80— 88W 7—13 Со 5—7С). Острая кромка из победита сохраняет свою твердость и режущую способность до очень высоких температур (порядка 800—900°С) и поэтому позволяет резцу работать при больших скоростях резания. [c.304] Легированные вольфрамом стали и сплавы, вследствие их высокой прочности при повышенных температурах, применяют для изготовления турбореактивных двигателей. [c.304] Из технических материалов вольфрам характеризуется наибольшей плотностью (19,4). При разработке сплавов на основе вольфрама для роторов газовых турбин это его свойство является неблагоприятным так как повышает нагрузку деталей вследствие увеличения центробежных сил. [c.304] По химическим и коррозионным свойствам вольфрам имеет много общего с молибденом. Вольфрам в виде компактного металла устойчив по отношению к неокислительным кислотам, например к соляной, серной, фтористоводородной и кислым растворам фторидов. Также как молибден (хотя в меньшей степени), вольфрам склонен к перепас-сивации и поэтому коррозионно нестоек в кислых окислительных средах. В концентрированной горячей азотной кислоте вольфрам растворяется медленно, а в смеси азотной и фтористоводородной кислот при нагреве — быстро. Вольфрам, как молибден, стоек в многочисленных расплавах солей и металлов. [c.304] В щелочах при наличии кислорода и окислителей, особенно при повышенных температурах, вольфрам не стоек и растворяется с образованием соли вольфрамовой кислоты (Na2W04). [c.304] Вольфрамовые аноды успешно применяют при электролизе расплавленных солей хлорида алюминия и хлорида бериллия. [c.305] Вольфрам — металл наиболее тугоплавкий. Его температура плавления 3410°С. Одновременно он наименее летучий из всех технических металлов. Это свойство позволяет применять вольфрам как материал, наиболее подходящий для нитей накала в электролампах. Как известно, световая отдача раскаленного тела пропорциональна четвертой степени его абсолютной температуры. Поэтому электролампы с нитями накала из вольфрама, работающие при температурах около 2600°С, являются наиболее экономичными. Применяют вольфрам для изготовления кенотронных выпрямителей (спирали накала) и антикатодов мощных рентгеновских трубок. Аналогично молибдену, вольфрам используют в качестве электронагревательных элементов сопротивления для печей при условии восстановительных атмосфер (водород, пары спирта). При проволочных нагревательных элементах это позволяет достичь температур печи порядка 1600—1700 °С, а при трубчатых элементах — до 3000 °С. [c.305] В присутствии кислорода или водяных паров вольфрам, наоборот, не отличается высокой жаростойкостью. Его оксиды не обладают хорошими защитными качествами и, кроме того, сравнительно летучи. Поэтому на воздухе, в атмосфере кислорода, в водяных парах вольфрам легко окисляется при температуре выше 600 °С с образованием WO3. [c.305] Значительное количество работ посвящено исследованию коррозионной стойкости сплавов на основе тугоплавких металлов. У нас наиболее обширные исследования в этой области были выполнены А. П. Гуляевым и его сотрудниками [229]. Цели создания этих сплавов различны. [c.305] Если при легировании ванадия стремятся повысить его коррозионную стойкость, то при разработке сплавов на основе тантала ставят другую задачу — создание более дешевых сплавов за счет замены части тантала более доступным компонентом, следя за тем, чтобы снижение коррозионных свойств было минимальным по сравнению с чистым танталом. [c.305] При получении сплавов на основе молибдена и вольфрама основная цель состоит в получении более технологичных (пластичных) композиций. [c.305] На рис. 111 приведены кривые скорости коррозии сплавов Та—Nb в 70 %-ной H2SO4 в зависимости от времени. Видно, что танталовые сплавы, содержащие 25 и 40 %Nb, корродируют с затухающей во времени скоростью (как чистый тантал), и на них устанавливается достаточно низкая скорость коррозии (ниже 0,05 мм/год). В то же время сплавы, содержащие 50 и 60 % Nb, корродируют в этих условиях со скоростью соответственно 0,2 и 0,3 мм/год, которая имеет некоторую тенденцию к возрастанию во времени [220]. Приведенные данные подтверждают предположение о возможности применения танталовых сплавов, содержащих до 30—40 % Nb в условиях кипящей концентрированной H2SO4. [c.306] Основным требованием повышения коррозионной стойкости и сохранению хорошей технологичности удовлетворяет, конечно, легирование ниобия танталом, хотя это заметно удорожает сплав. [c.308] При таком содержании молиб- К,мн/гоЗ дена в ниобии сплав уже теряет присущую чистому ниобию технологичность (пластич-ность и свариваемость). [c.309] Сплавы на основе ванадия. [c.309] Подобное влияние легирующих компонентов наблюдали также в 70 %-ной кипящей Н3РО4. Положительный эффект легирования возрастает от ниобия к танталу. При введении в ванадий тантала в количестве, приближающемся к 15—20 % (ат.), а в растворе Н3РО4 даже несколько меньшем, наблюдается значительное повышение стойкости сплавов. Однако учитывая, что 20 % (ат.) Та в данном случае соответствует примерно 45 % (мае.) Та, следует считать, что хотя эти сплавы и значительно дешевле тантала, все же они будут недостаточно доступны. Добавки в ванадий ниобия также снижают скорость коррозии, но заметный эффект достигается при еще более высоком содержании ниобия в сплаве, чем для тантала, что ставит под сомнение целесообразность практического применения и этих сплавов. [c.309] Для горячей HNO3 средних концентраций может быть использован также сплав ванадия с 20 % (ат.) Nb. [c.310] Сплавы на основе вольфрама вследствие малой технологичности основного компонента (хрупкости при обычных температурах) при доступных технологических процессах их производства не могут быть получены в пластичном состоянии, и поэтому их еще нельзя рассматривать как технически применимые кислотостойкие конструкционные материалы. [c.311] Вернуться к основной статье