Легирующие элементы тантал

Существуют две принципиально различные возможности повышения коррозионной стойкости титана легирование, непосредственно повышающее пассивируемость, и легирование, облегчающее катодный процесс [10]. В первом случае требуются, как правило, значительные количества легирующего компонента. Типичные представители этой группы легирующих элементов — тантал и молибден. Для катодного легирования необходимо введение в титан небольших количеств добавок. К таким сплавам относятся сплавы 4200 и 4207. [c.202]

На рис. 41 приведены данные о влиянии легирующих элементов на временное сопротивление ниобия при кратковременных испытаниях на растяжение при 1095°С. К числу эффективных упрочнителей ниобия (см. рис. 41) относятся хром и алюминий. Ванадий, цирконий, гафний, молибден и вольфрам эффективно упрочняют ниобий при введении в количествах 5 - 20% (по массе), а титан и тантал практически не упрочняют его. [c.89]

Промышленное применение получили сплавы ниобия F80 (плотность 8,62 г/см ) и F82 (плотность 10,82 г/см ) первый сплав - в качестве легирующих элементов содержит только цирконий, а второй - тантал и цирконий сплав ниобия с 0,75 - 1 % Zr имеет температуру плавления 2400 С, [c.90]

Тантал и его сплавы на основе хрома, вольфрама и ниобия содержат 1 - 2 легирующего элемента и являются перспективными материалами, работающими при температурах 1500°С и выше для авиационной и космической техники. Диаграммы состояния Та - Nb и Та - W представлены на рис. 44. [c.94]

Основные трудности, возникающие при выплавке танталовых сплавов, связаны с большой реакционной способностью тантала и его высокой температурой плавления (около 3000° С), а также с большой разностью температур плавления тантала и легирующих элементов и высокой летучестью некоторых из них. Вследствие этого возникла необходимость выплавки 12 [c.12]

Рис. 10. Влияние легирующих элементов на температуру рекристаллизации тантала

Влияние легирующих элементов на пределы прочности и текучести, а также относительное удлинение и ударную вязкость тантала показано на рис. 32. Согласно этим данным, все легирующие элементы в той или иной степени повышают прочностные свойства тантала и снижают пластич- [c.35]

Рис. 78. Влияние легирующих элементов на скорость коррозии сплавов тантала в кипящей Нз

Скорость коррозии сплавов тантала в кипящей фосфорной кислоте значительно меньше, чем в кипящей серной (рис. 77), но и в этом случае при легировании тантала коррозионная стойкость заметно ухудшается. Однако влияние легирующих элементов на коррозионную стойкость тантала, в кипящей фосфорной кислоте все же значительно слабее, чем в кипящей серной кислоте (рис. 78). При этом необходимо обратить внимание на различие масштабов по ординате на рис. 75 и 78. Существенной разницы во влиянии легирующих элементов на коррозионную стойкость сплавов тантала не обнаружено (расхождение кривых при испытании сплавов различных составов ненамного больше пределов естественного рассеяния результатов коррозионных испытаний). [c.79]

На рис. 79 показана допустимая концентрация кипящей фосфорной кислоты, при которой скорость коррозии не превышает 0,1 мм/год (1 балл коррозионной стойкости). Преимущество, точнее, меньшее отрицательное влияние ниобия на коррозионную стойкость тантала по сравнению с другими легирующими элементами проявляется вполне определенно. Возможно, что и при работе в серной кислоте ниобий меньше, чем другие элементы, понижает коррозионную стойкость тантала, если ограничить скорость коррозии более строгими допусками. [c.79]

Допустимое содержание легирующих элементов (не более, мас.%) в сплавах тантала, обеспечивающее стойкость в кипящей серной кислоте не ниже 1 балла [c.82]

Легирующие элементы (ванадий, хром, марганец, железо, кобальт, никель, нио бий, молибден, тантал, вольфрам) могут стабилизировать высокотемпературную фазу при закалке. Последующее разложение этой неустойчивой фазы путем отпуска или старения приводит к значительному улучшению механических [c.38]

Как же влияют на температуру плавления никелевых сплавов добавки легирующих элементов Лишь два элемента вольфрам и ниобий — повышают эту температуру. Все остальные в разной степени снижают ее. Кобальт, железо и хром в большом интервале концентраций с основным элементом сплава образуют непрерывные твердые растворы. У тантала, ванадия, молибдена, алюминия, марганца, титана, кремния, циркония гораздо меньшая растворимость. При сравнительно небольшом содержании их [c.40]

Присутствие тантала (3—9 %) характерно для наилучших комбинаций легирующих элементов и наилучших сплавов [c.41]

Ввиду явной значимости размерного несоответствия для стабильности сплавов при высоких температурах необходимо рассмотреть наилучшие способы управления этим несоответствием в аустенитных сплавах [з]. Самый лучший способ — раздельное растворение легирующих элементов в >- и у -фазах, т.е. разделение их между фазами. Титан и ниобий входят в у -фазу и увеличивают параметр ее решетки. Хром, молибден и железо в основном входят в э -фазу, расширяя ее решетку (для Сг этот эффект будет небольшим). Тантал должен вести себя подобно ниобию, а вольфрам - подобно молибдену. Кобальт занимает место преимущественно в у-фазе и лишь слабо влияет на параметры ее решетки. Чтобы приблизиться к нулевому размерному несоответствию, влияние элементов, направляющихся в у -фазу, должно уравновешиваться влиянием элементов, растворяющихся преимущественно в у-фазе. [c.127]

Лавеса фазы 18 Латунь 49. 278. 284, 285 Лауэ метод 156 Легирующие элементы алюминий 47 бор 44 ванадий 46 вольфрам 45 кобальт 44 кремний 40 марганец 40 медь 44 молибден 45 никель 44 ниобий 47 сера 42 тантал 47 титан 46 фосфор 41 хром 42 Ледебурит 34. 35 Лента 219, 457 Ликвация 431 [c.476]

Таким образом, анализ диаграмм состояния и прежде всего температуры начала плавления (солидуса) при твердорастворном легировании ОЦК металла V или VI групп легирующими элементами IV—VI групп позволяет выбрать легирующие элементы, наиболее эффективно упрочняющие твердый раствор при высоких температурах. Так, например (рис. 50), жаропрочность ниобия при эквиатомных добавках, например при 20 ат. %, сильнее всего повышает вольфрам, несколько слабее тантал и умеренно молибден. Ванадий, цирконий и титан, сильно понижающие температуру солидуса, снижают высокотемпературную жаропрочность. Для молибдена эффективными упрочнителями, образующими растворы замещения, оказываются вольфрам и тантал, слабее влияют на высокотемпературную прочность ниобий и гафний и понижают ее менее тугоплавкие хром, ванадий и титан. [c.144]

Новым способом является плавка тугоплавких металлов электронным пучком. При этом методе нижний конец прессованного прутка металла под действием электронного нучка, испускаемого электронной пушкой, плавится и каплями стекает и водоохлаждаемую медную изложницу. Поверхность металла в изложнице поддерживается в расплавленном состоянии электронной бомбардировкой. Слиток непрерывно кристаллизуется и перемещается вниз, а сверху непрерывно поступает расплавленный металл. Поскольку плавка ведется в высоком вакууме, металл хорошо очищается от примесей. Метод капельной электронной плавки был с успехом применён для ниобия и тантала. Однако для приготовления сплавов этот метод применить трудно, так как многие легирующие элементы, вводимые в тугоплавкие металлы, обладают слишком высокой летучестью и испаряются в высоком вакууме при температурах, развивающихся при электронной бомбардировке. [c.462]

Хром легируют для повыщения его жаропрочности и для улучшения пластичности при низких температурах. Прочность хрома наиболее существенно повышается при легировании небольшими количествами ниобия, тантала, титана и циркония (примерно до 1%), а также довольно большими количествами вольфрама (до 10%). Сплавы хрома с этими элементами могут работать в интервале температур от 980 до 1095° С. Наиболее вредная примесь в хроме — азот. Для устранения вредного действия азота хром легируют элементами, связывающими азот в менее вредные соединения, в частности церием. Эти элементы снижают температуру перехода из пластичного состояния в хрупкое. Тем не менее до сих пор не разработано ни одного сплава на хромовой основе, который имел бы удовлетворительную пластичность при низких температурах. [c.474]

В сталь вводят также новые редкоземельные металлы неодим, цирконий, тантал, селен и др. Легированная сталь может одновременно содержать несколько легирующих элементов. По содержанию легирующих элементов сталь делят на низколегированную с содержанием легирующих элементов до 3%, среднелегированную — от 3 до 10%, высоколегированную — свыше 10%. По назначению легированную сталь подразделяют на конструкционную, инструментальную и сталь с особыми физическими и химическими свойствами. [c.66]

Видно, что содержание легирующих элементов, полученное в сплаве, оказалось меньше, чем их расчетное содержание по шихте, причем это различие для разных плавок неодинаково. Причина неодинакового уменьшения содержания легирующих элементов по сравнению с расчетным - различная степень летучести этих элементов, что заранее нельзя было учесть вследствие еще недостаточной освоенности выплавки сплавов тантала. Тем не менее гамма сплавов с постепенно увеличивающимся содержанием легирующего компонента была получена. Содержание примесей внедрения оказалось практически на том же уровне, что и у чистого тантала, т.е. принятые меры предосторожности позволили предотвратить насыщение сплавов элементами внедрения. Можно считать, что в опытных сплавах содержалось минимально возможное для современных сплавов количество примесей внедрения (20 + N +Н = 160 390 анм) . [c.14]

Сплавы тантала. Микроструктурное исследование сплавов тантала после гомогенизирующего отжига (см. табл. 7) показало, что все они являются однофазными твердыми растворами (кроме сплавов Та —Zr). Микроструктура сплава ТТи10 после отжига при различных температурах (рис. 9) свидетельствует об изменении микростроения, как и у нелегированного ванадия (см. рис. 4). Анализ микроструктуры позволяет сделать вывод, что температура рекристаллизации сплава ТТиЮ равна 1300° С. Аналогично была определена температура рекристаллизации всех остальных танталовых сплавов и построена зависимость температуры рекристаллизации тантала от содержания легирующих элементов (рис. 10). [c.20]

Сплавы ванадия. Малое количество металла для исследования (в особенности это относится к сплавам ванадия и тантала) не позволило изготовить образцы стандартных размеров для механических испытаний. Образцы меньших сечений, чем сечения стандартных образцов, имеют пластичность (сужение) больше [27], а порог хладоноломкости ниже [28]. Это необходимо учитьшать при анализе фактических (абсолютных) значений этих показателей ( /, Гво)- Однако можно предположить, что функциональное влияние различных факторов (легирующих элементов, чистоты металла и т. д.) сохраняется и при использовании образцов малых сечений. Для [c.29]

Примеси и легирующие элементы довольно сильно влияют на электрическую проводимость титана. Так, изменение процентного содержания тантала (до 50%) изменяет элект рическую проводимость с 2 до 1 mI(om-mm ). Увеличение содержания молибдена от О до 10% изменяет электрическую проводимость до 1,0 мЦом-мм -), же- [c.97]

Добавляя к исходным соединениям или порошкам урана или плутония порошки легирующих элементов (кремния, железа, алюминия, молибдена, хрома, серебра, тантала, тория, вольфрама, ниобия, титана, циркония и др.) или их соединений, получают порошки соответствующих сплавов либо обеспечивают сплавообразование в процессе горячего прессования или спекании заготовок. [c.230]

Применению ннобня как основы или легирующего элемента в сплавах цветных металлов уделялось и продолжает уделяться большое внимание. Изучение ряда двойных и тройных сплавов на основе ниобия с добавкой практически всех элементов периодической таблицы направлено на улучшение стойкости ниобия против окисления. Например, в работе [13.3] как компоненты двойных сплавов с ниобием исследовались следующие элементы бериллий, бор, хром, кобальт, железо, молибден, никель, кремний, тантал, титан, вольфрам, ванадий и цирконий. Наилучшая устойчивость против окисления при 1000° была получена для сплавов, содержащих около 9 вес. % хрома, 5 вес. % молибдена, 15,5 вес. % титана и 5,7 вес. % ванадия. Кинетика окисления изучалась для сплавов с хромом, молибденом, титаном, вольфрамом, ванадием и цирконием [80]. [c.463]

Для повышения жаропрочности же-лезоникельхромовую основу обычно легируют элементами, упрочняющими твердый раствор и вызывающими дисперсионное твердение. Обычно для упрочнения вводят 10—35 % Сг, до 7 % Мо, до 6 % W, до 1,3 % Nb, до 0,5 о/о V, до 3,2 % Ti, до 3,2 % А1. Тантал и кобальт вследствие их дефицитности не нашли широкого применения. Ограничено и применение сталей с вольфрамом. [c.425]

Первым сплавам для монокристаллических изделий при ше очень низкое с( держание элементов, упрочняющих границы зерен (С, В, Z.T И Hf), и высокс содержание хрома, тантала и алюминия [Ю]. К числу главных недостатков oi носится собственная дороговизна легирующих, особенно тантала, а така узость "окна" между температурой сольвус у -фазы и точкой начала плавлеш [c.194]

КОГО течения воспринимается как изменение в характере порождаемых дефектов, связанное с изменением механизмов скольжения. Отмечено [З], что исходя из критических температур упорядочения фаз NijX, титан, ниобий и тантал не должны существенно увеличить энергию АРВ. Однако титан и, возможно, тантал, могли бы увеличивать энергию дефектов другого типа. В результате анализа серии данных с целью расчета энергии АРВ в зависимости от содержания легирующего элемента было установлено [22], что энергию этих дефектов можно изменять в достаточно широких пределах (табл.3.2, ее анализ приводится ниже при обсуждении принципов проектирования сплавов). Упрочнение за счет размерного несоответствия. Сделанные ранее [l] попытки объяснить зависимость приведенного критического напряжения сдвига от размеров частиц влиянием на него когерентных напряжений оказались неудачными. Согласно модели Герольда и Хаберкорна [31] главная роль принадлежит взаимному влиянию дислокаций и деформации, а перерезание частиц — следствие этого влияния. Расчеты в общем виде [c.101]

Наиболее иерсиективными легирующими элементами для получения жаропрочных термически стабильных титановых сплавов являются алюминий, галлий, индий, повышающие температуру полиморфного превращения, цирконий и олово, которые почти не влияют на температуру фазового превращения, затем молибден, ванадий, ниобий и тантал, не имеющие с титаном эвтектоидных точек, медь и кремний, где эвтектоидное превращение проходит очень быстро (по мартенситной схеме), и, наконец, железо и хром. [c.28]

Характер влияния умеренного легирования конструкционных сталей на Ки остается в значительной мере подобным влиянию на порог хладноломкости. Присутствие в малых количествах в сталях хрома, ванадия, ниобия, титана и тантала обеспечивает измельчение зерна вследствие карбидообразующей способности названных элементов, что в свою очередь способствует увеличению К с. Никель и марганец в количествах до 1 % также измельчают зерно. Раскисление сталей алюминием сказывается благоприятно на Кгс также вследствие измельчения зерна. Оказалось, что легирующие элементы, упрочняюш.ие твердые растворы, сни- [c.242]

Характер влияния умеренного легирования конструкционных сталей на Ki остается в значительной мере подобным влиянию на порог хладноломкости. Присутствие в малых количествах в сталях хрома, ванадия, ниобия, титана и тантала обеспечивает измельчение зерна вследствие карбидо(нитридо)образующей способности названных элементов, что в свою очередь способствует увеличению /С/с- Никель и марганец в количествах до 1% также измельчают зерно. Раскисление сталей алюминием сказывается благоприятно на К/с также вследствие измельчения зерна. Оказалось, что легирующие элементы, упрочняющие твердые растворы, снижают вязкость разрушения сталей. Легирование, ведущее к образованию в сталях дисперсных фаз, затрудняя пластическое течение, ведет к уменьшению Ki - Это нашло подтвер- [c.336]

Для тантала единственным легирующим элементом, обеспечивающим эффективную работу дисилицидных покрытий при температурах ниже 1100° С, является ванадий [118]. Поскольку в настоящее время разработаны полупромышленные сплавы тантала с ванадием, то их силицирование обеспечивает значительно больший ресурс покрытия, нежели силиии- [c.254]

Обе марки стали обладают почти одинаково высокой красностойкостью (600—650° С) и твердостью (до HR 64), хотя по содержа нию вольфрама они значительно различаются. Это объясняется тем, что красностойкость создается растворением ограниченного количества карбидов легирующих элементов (FeaWs или РезМозС). Карбиды титана, ниобия, тантала, частично ванадия и др. настолько устойчивы, что они при нагреве не растворяются в аустените и поэтому также не способствуют красностойкости. [c.27]

Сплавы ниобия и тантала. Поскольку NbaOg — полупроводник п-типа с анионными вакансиями, можно было бы полагать, что добавка в ниобий более высоковалентного металла (в области параболического окисления) должна привести к снижению скорости окисления. Однако анализ изменения концентрации и подвижности анионных вакансий в NbgOs при легировании титаном, ванадием, хромом и алюминием показывает, что в связи с высокой концентрацией дефектов, отличающейся лишь на два порядка от концентрации свободных электронов в металлах, и возможным изменением подвижности при изменении их концентрации подход к жаростойкому легированию ниобия с позиции теории Вагнера неприменим. Априорный выбор добавок в данном случае затруднен. Важную роль играет размер иона легирующего элемента. При образовав НИИ однофазной окалины легирование ниобия металлами, образующими ионы меньшего, чем ион размера, [c.427]

Систематический анализ влияния температур начала плавления, которые отвечают линии солидуса в двойных системах, соответствующей поверхности солидуса в тройных системах и т. д., был сделан в работе [2]. Если в качестве компонента А выбран, например, ванадий или ниобий, а компонентом В служит более тугоплавкий высоковалентный ОЦК металл — тантал, молибден или вольфрам, то с повышением концентрации элемента В температура начала плавления сплава повышается (рис. 48, а). При низких температурах прочность или твердость чистых компонентов возрастает с увеличением концентрации легирующего элемента вследствие упругих искажений решетки растворителя атомами растворяющегося элемента, занимающими узлы. Предельному искажению решетки отвечает приблизительно 50 ат. % компонента В. С повышением температуры происходит не только понижение прочности сплавов, но и изменение положения максимума, который смещается к более тугоплавкому компоненту. [c.143]

Как и для ниобиевых сплавов, кислород (особенно) и азот даже на примесном уровне могут оказаться важнейшими легирующими элементами, участвующими в структурообразовании сплавов тантала, легированных цирконием или гафнием. Исследования кратковременных механических свойств сплава Т-111 (Та — 8% W —2% Hf) при 1200° С [23] показали, что за счет загрязнения кислородом и азотом в процессе высокотемпературных испытаний и образования дисперсной фазы HfOs(HfN) этот сплав вплоть до 1200" С по сочетанию механических свойств имеет преимущества перед Та и сплавом Та — 10% W. Изучена структура и механические свойства внутреннеокисленного сплава Т-111 [24]. Показано, что за повышение прочностных свойств ответственны частицы HfOa. Термической обработкой, изменяя дисперсность частиц, можно влиять на уровень механических свойств. [c.281]

В настоящее время серийно применяется довольно большое число титановых сплавов. Большой диапа.зон их структур и свойств обусловлен, в частности, полиморфизмом титана, хорошей растворимостью многих элементов (по крайпеп мере в одной из фаз), а также образованием химических соединений, обладающих переменной растворимостью в титане. В соответствии с приведенными выше диаграммами состояния все легирующие элементы по влиянию на полиморфизм титана можно разбить на три группы. Первая группа представлена а-стабилизаторами — элементами, повышающими стабильность а-фазы из металлов к числу а-стабилизаторов относится алюминий. Ко второй группе принадлежат -стабилизаторы — элементы, повышающие стабильность р-фазы эти элементы в свою очередь можно разбить на две подгруппы. В сплавах титана с элементами первой подгруппы при достаточно низкой тедшературе происходит эвтектоидный распад р-фазы к числу таких элементов относятся хром, марганец, железо, медь, никель, бериллий, вольфрам, кобальт. В сплавах титана с элементами второй подгруппы при достаточно высокой их концентрации Р-твердый растнор сохраняется до комнатной температуры, не претерпевая эвтектоидного распада. Такие элементы иногда называют изоморфными р-стабилизаторами. К ним пр1шадле-жат ванадий, молибден, ниобий, тантал. Третья группа прелстаклена нейтральными упрочнителями, т. е. легирующими элементами, мало [c.402]

Титановые сплавы с термодинамически устойчивой -фазой можно получить лишь на основе таких систем, в которых легирующие элементы имеют объемоцентрированную кубическую решетку при комнатной температуре и дают с -титаном непрерывный ряд твердых растворов. К таким элементам принадлежат ванадий, молибден, ниобий и тантал. Однако стабильные -фазы в этих сплавах образуются при таких высоких концентрациях компонентов, что титановые сплавы теряют их основное преимущество, а именно сравнительно малый удельный вес. Лишь ванадий обладает приемлемым удельным весом, однако он очень дорог. Поэтому титановые сплавы со стабильной -фазой пе получили промышленного применения, и их изучение ограничивается до сих пор лабораторными исследованиями. [c.416]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...