ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы ТУГОПЛАВКИЕ МЕТАЛЛЫ И ИХ СПЛАВЫ ТИТАН И СПЛАВЫ НА ЕГО ОСНОВЕ Титан из "Металловедение и термическая обработка металлов " В приборостроении для изготовления упругих элементов (пружины, мембраны, сильфоны, подвесы, торсионы и т. д.) требуется материал, обладающий высоким значением упругих свойств, достаточной пластичностью, прямолинейным ходом изменения модуля упругости в широком интервале температур, а также часто немагнитностью, коррозионной стойкостью и т. д. Для этой цели используют цветные металлы (латуни, бронзы и др.), а также аустенитные железохромоникелевые и кобальтохромоникелевые сплавы. [c.350] Примером этой группы сплавов может служить сплав 40КНХМ (39—41% Со 19—21% Сг 15—17% N1 6,4—7,4% Мо 1,8—2,2% Мп), выполняемые в виде проволоки. [c.350] Упругие чувствительные элементы прецизионных приборов (мембраны, сильфоны, анероидные коробки, волосковые спирали часов и т. д.) нередко изготовляют из сплавов элинвар, обладающих малым температурным коэффициентом модуля упругости (до 120—200°С). Обычно применяют дисперсионно твердеющие элинвары, например сплав на железоникелевой основе 42НХТЮ (41,5—43,5% N1 5,3—5,9% Сг 2,4—3,0% Т1 и 0,5— 1,0% А1). После закалки с 950°С в воде структура сплава аустенит,. механические свойства ав = 70 кгс/мм и 6 = 50%, а после старения при 700°С ав=125 кгс/мм , ао,г=80 кгс/см 6=20%. Упрочнение связано с образованием дисперсных частей у -фазы, когерентно связанной с аустенитом. После закалки, когда сплав пластичен, из него изготовляют упругие элементы. Сплав упрочняется и после отпуска при 600°С (0в=15О кгс/мм и 6 = 10%). Элинвар применяют в виде тонкой ленты (0,1—0,2 мм) и проволоки диаметром 0,3—5,0 мм. [c.350] Тугоплавкими называют металлы, температура плавления которых выше, чем у железа. [c.350] Наибольшее значение в технике имеют следующие тугоплавкие металлы ЫЬ, Мо, Сг, Та и Ш с температурой плавления 2468, 2625, 3000, 3380 и 1875°С соответственно. [c.350] Интерес к тугоплавким металлам и сплавам на их основе (см. табл. 21) резко возрос в связи со строительством ракет, космических кораблей, атомных реакторов и развитием энергетических установок, отдельные детали и узлы которых работают при температурах до 1500—2000°С. [c.351] Тугоплавкие металлы и их сплавы используют главным обра-зом как жаропрочные. [c.351] Молибден, вольфрам и хром обладают высокой жаропрочностью, однако они склонны к хрупкому разрушению из-за высокой температуры порога хладноломкости, которую особенно сильно повышают примеси внедрения С, М, И и О. После деформации ниже температуры рекристаллизации (1100—1300°С) порог хладноломкости молибдена и вольфрама понижается. Ниобий и тантал, в отличие от вольфрама и молибдена,—металлы с хорошей пластичностью и свариваемостью. Следует указать, что ниобий обладает более низким порогом хладноломкости и менее чувствителен к примесям внедрения. Указанные металлы обладают высокой коррозионной стойкостью, в том числе в кислотах и щелочах. [c.351] Молибден и вольфрам в чистом виде используют в радио- и электронной промышленности (нити накаливания, листовые аноды, сетки, пружины катодов, нагреватели, контакты и т. д.), в химическом машиностроении, стекольной промышленности и т. д. Вследствие малого поперечного сечения захвата нейтронов и отсутствия вазимодействия с расплавленными щелочными металлами ниобий применяют для изготовления теплообменников атомных реакторов. [c.351] Жаропрочность чистых металлов невелика (табл. 22). Более высокой жаропрочностью обладают сплавы на основе тугоплавких металлов (см. рис. 144). Однако следует учитывать, что легирование с целью повышения жаропрочности часто приводит к снижению пластичности. Повышение жаропрочности достигается в результате образования легированного твердого раствора или твердого раствора, который добавочно упрочняется мелкодисперсными выделениями типа карбидов [2гС, (Т12г)С и др.], оксидов (2гОг) и т. д. Все тугоплавкие металлы обладают низкой жаростойкостью. Поэтому их при температурах ( 600— 800°С) нужно защищать от окисления. [c.351] Весьма перспективны для многих отраслей техники сплавы ниобия (см. табл. 21). Они обладают хорошей технологичностью, свариваемостью и достаточно высокой жаропрочностью при температурах до 1300°С. [c.352] Введение в ниобий Ш, Мо и в меньшей степени 2т и V значительно повышает его жаропрочность при сохранении высокой пластичности. Температура хладноломкости ниобия ниже —196°С. Благодаря высокой коррозионной стойкости и малому сечению захвата тепловых нейтронов спла-вы ниобия нашли применение в конструкциях атомных реакторов. Сплавы ниобия с оловом, цирконием и титаном обладают сверхпроводящими свойствами. [c.352] Вредными примесями для титана являются азот, углерод, кислород и водород, образующие с ним твердый раствор внедрения и хрупкие оксиды, карбиды, нитриды и гидриды. Эти примеси снижают пластичность и свариваемость титана, повышают его твердость и прочность н ухудшают сопротивление коррозии. [c.353] Чистый титан имеет следующие механические свойств 0в= = 25 кгс/мм и 5=70%. Технический титан (ВТ1-00, ВТ1-0 н ВТ1-1), содержащий значительно больше примесей, имеет Ов = =30ч-55 кгс/мм2 и б = 20-ь30%- Чем больше примесей, тем выше прочность и ниже пластичность. [c.353] На поверхности титана легко образуется стойкая оксидная пленка, вследствие чего титан обладает высокой сопротивляемостью коррозии в пресной и морской воде и в некоторых кислотах, устойчив против кавитационной коррозии и под напряжением. [c.353] ч температурах выше 500°С титан и его сплавы легко окисляются и поглощают водород, который вызывает охрупчивание (водородная хрупкость). Технический титан хорошо обрабатывается под давлением, сваривается, но обработка резанием затруднена. Металлургической промышленностью он изготовлялся в виде листов, труб, прутков, проволоки и других полуфабрикатов. [c.353] Вернуться к основной статье