Ниобий защитные покрытия

В работе приводятся результаты исследований образования защитного покрытия из ниобия и его карбида путем осаждения их из паров пятихлористого ниобия в токе водорода и метана. [c.46]

В Институте физической химии АН СССР в течение ряда лет ведутся исследования по образованию защитных покрытий на различных подложках. В настоящем сообщении приводятся результаты исследований по созданию покрытия из карбида ниобия на графитовой подложке методом газодиффузионного нанесения. Покрытие образовывалось в результате термического разложения паров пятихлористого ниобия на нагретой графитовой подложке и одновременно протекающего процесса реактивной диффузии углерода в слой осаждаемого металла с образованием карбида ниобия. [c.125]

Проведенный рентгеноструктурный анализ осаждаемого покрытия из карбида ниобия показал, что состав защитного покрытия близок к стехиометрическому. Параметр решеток равен 4.463 А. Кривые, характеризующие увеличение веса покрытых частиц в зависимости от времени при различной температуре, приведены на рис. 4. Толщина слоя покрытия на [c.144]

Борирование, карбидизация и силицирование ниобия осуществлялись методом диффузионного насыщения по методикам, описанным в работе [6]. Режимы получения достаточно плотных, прочно сцепленных с основой защитных покрытий на ниобии и их характеристика приведены в таблице. Судя по изменению коэффициента адгезии с температурой, взаимодействие ниобия с незащищенным ниобием начинается при 1100° С. С повышением температуры коэффициент адгезии возрастает, достигая при 1300° С значения 0.37. Карбидизация и силицирование ниобия повышают температуру начала адгезионного взаимодействия на 100° С, а борирование — на 200° С. В случае защиты обеих контактирующих поверхностей [7] борирование также более эффективно уменьшает склонность ниобия к схватыванию, чем карбидизация. [c.189]

Оптимальные режимы получения защитных покрытий на ниобии и характеристика покрытий [c.189]

Одним из видов нанесения защитных покрытий на детали из высокотемпературных материалов служит метод окунания в расплав [1]. Такой метод используется для кратковременной защиты покрытий при горячей обработке давлением молибдена и ниобия. Для нанесения качественного покрытия необходимо определение оптимальных температур и состава расплава, при которых происходит удовлетворительное смачивание твердых металлов расплавом. Смачивание твердых молибдена и ниобия расплавами на основе алюминия исследовали на установке, позволяющей раздельный нагрев твердой и жидкой фаз [2]. Опыты проводили в среде гелия, температуру фиксировали платина — платинородиевой термопарой. В качестве объектов исследования использовали молибден и ниобий после электронно-лучевой плавки, алюминий чистоты 99,98% и порошки легирующих компонентов кремния, титана и хрома марки ч. д. а. Для экспериментов готовили навески одинаковой массы 500 мг. При достижении твердой подложкой температуры опыта навеска плавилась и соприкасалась с подложкой, время контакта при заданной температуре составляло 2 мин, по истечении которого каплю фотографировали аппаратом Зенит-С на [c.55]

Методом раздельного нагрева жидкой и твердой фаз исследовано смачивание жидким алюминием молибдена и ниобия от температуры, а также влияние Si, Ti и Сг, введенных в алюминий на контактные свойства исследованных систем. Определены составы сплавов и рекомендуемые рабочие температуры для нанесения защитных покрытий. Табл. 1, библиогр. 4. [c.223]

Тугоплавкие металлы (Мо, W, Та, Nb) имеют низкую жаростойкость. Они не могут работать в окислительных средах при температуре выше 500 °С. Объемное легирование повышает жаростойкость (разработаны сплавы ниобия с повышенной жаростойкостью [7]), Основные усилия специалистов направлены на разработку защитных покрытий [6]. [c.408]

Общим недостатком тугоплавких металлов является низкая жаростойкость, исключающая возможность использования их в качестве жаропрочных материалов без специальных защитных покрытий. Успешно в качестве жаропрочных материалов тугоплавкие металлы могут работать в вакууме и в атмосфере инертных газов. При легировании тугоплавких металлов жаропрочность ниобия и тантала повышается, а технологические свойства молибдена и вольфрама улучшаются. [c.439]

Сплавы ниобия отличаются прочностью в области рабочих температур, превышающей прочность суперсплавов, и (при использовании защитных покрытий) вполне приемлемой поверхностной стабильностью. (Недостатками являются необходимость еще большего увеличения прочности и улучшения защиты поверхности для предотвращения ее разъедания и загрязнения). [c.323]

Прикладное значение имеют сплавы четырех тугоплавких металлов молибдена, вольфрама, тантала и ниобия. Наиболее интенсивно работы по разработке сплавов на основе этих элементов проводились в период с 1950 по 1965 г. Именно тогда были разработаны многие промышленные сплавы молибдена, ниобия и тантала. Слабым местом этих сплавов было и до сих пор остается недостаточно высокое сопротивление окислению, что, в свою очередь, стимулировало разработку систем защитных покрытий для этих сплавов. Вольфрам, молибден и их сплавы имеют достаточно высокую температуру вязко-хрупкого перехода, однако этот недостаток можно преодолеть с помощью соответствующей механической обработки, понижающей температуру перехода до приемлемых значений. Конструкционные сплавы ниобия и тантала нашли применение в жидко- и твердотопливных ракетных двигателях. В этом случае недостаточная стойкость сплавов к окислению не имеет особого значения, так как они подвергаются лишь относительно кратковременному воздействию высоких температур и происходит это, как правило, на большой высоте, где парциальное давление кислорода очень мало. [c.341]

Как чистый ниобий, так и его сплавы активно взаимодействуют при нагреве с атмосферными газами, что требует применения защитных покрытий. [c.199]

Многие фирмы специализируются на применении различных защитных покрытий, особенно эвтектических сплавов на основе никеля, кобальта или железа с добавками хрома, кремния, бария и углерода. Для покрытия поверхности инструмента, используемого при обработке металлов давлением, применяют карбиды вольфрама, молибдена, ванадия. титана, циркония и ниобия. Они характеризуются высокой [c.118]

Металлический бериллий и ниобий предназначаются для защитных покрытий (от коррозии) урановых стержней в атомных котлах. Окись бериллия — на изготовление тиглей для плавки металлического урана. [c.293]

Ковка ниобия без защитного покрытия повышает твердость поверхности поковок. Отжиг поковок (400° С, [c.209]

Развитие многих отраслей современной техники в значительной степени зависит от успешного применения для ответственных деталей машин и конструкций защитных покрытий, которые предохраняли бы рабочие поверхности от различных видов износа и коррозии в агрессивных газовых и жидких средах в широком интервале температур. Достаточно отметить, что применение конструкционных высокотемпературных материалов на основе тугоплавких металлов — молибдена, вольфрама, тантала, ниобия, ванадия для ракетной и космической техники, авиации, ядерной энергетики немыслимо без разработки и использования соответствующих защитных покрытий. Обладая необходимыми механическими свойствами при высоких температурах (1000° С и выше), эти материалы катастрофически окисляются уже при температурах выше 700—800° С. Попытки решить проблему обеспечения окалиностойкости тугоплавких металлов и их сплавов металлургическим путем, т. е. подбором легирующих добавок, пока практически не привели к серьезным успехам. В то же время применение защитных покрытий во многих случаях оказалось эффективным. В настоящее время общепризнанно, что применение покрытий для защиты высокотемпературных материалов от газовой коррозии — наиболее перспективный и реальный путь решения этой проблемы [71, 72]. [c.6]

Ванна такого состава может быть применена также для образования защитных покрытий на вольфраме, тантале, ниобии и их сплавах, причем до 50% Си можно заменить расплавленными серебром, оловом, свинцом, кадмием или золотом. Добавка в Си— 51 расплав до 20% В позволяет ввести небольшие количества его в кремнистое покрытие, способность которого сопротивляться окислению и термоударам в этом случае возрастает. [c.238]

Покрытия этого типа являются одним из основных видов защитных покрытий для тугоплавких металлов и сплавов. Их разработке уделяется все большее внимание. Наиболее полно современные достижения в этой области рассмотрены в обзорных работах [10, 72, 73, 332, 333]. Самыми перспективными типами диффузионных комплексных покрытий для тугоплавких металлов являются покрытия на основе модифицированных алюминидов и силицидов, причем современные исследователи стремятся разрабатывать не универсальные покрытия, а предназначенные для конкретных промышленных марок сплавов и определенных условий эксплуатации. Наиболее полно разработаны и исследованы защитные покрытия для сплавов ниобия и молибдена и в меньшей степени для сплавов тантала и вольфрама. [c.292]

Для получения сплошных, хорошо сцепленных защитных покрытий на металлах с предварительно окисленной поверхностью необходимо соблюдать оптимальные режимы выдержки в расплаве. На рис. 113 приведена зависимость минимальной выдержки от температуры алюминиевой ванны при образовании покрытий на титане, ниобии и молибдене. [c.295]

Покрытия из карбидов циркония и ниобия па ниобии, тантале, молибдене и вольфраме. Бурыкина А. Л. В сб. Температуроустойчивые защитные покрытия. Изд-во Наука , Ленингр. отд., Л., 1968, 74—81. [c.338]

Известно, что на чисто силицидных покрытиях на ниобии защитная стекловидная пленка образуется при температурах 1200° С и выше. Легирование бором силицидпого покрытия приводит к образованию защитной пленки более сложного состава уже при температуре около 650° С. Это, по-видимому, связано с образованием легкоплавких окислов бора (температура плавления В2О3 577° С [5]). Сохраняется зта пленка лишь до температуры 900° С, выше пленка исчезает и появляется вновь при температурах 1200° С и выше. [c.45]

Результаты анализа жаростойких материалов, пригодных защитить ниобиевые сплавы в интервалах рабочих температур 1200— 1300° С, позволяют сделать заключение, что покрытия из дисилицида молибдена могут рассматриваться как вполне перспективные. Нам представлялось целесообразным изыскание путей создания защитных покрытий из Мо312 на ниобий и его сплавы методом плазменного напыления. Проведенные предварительно эксперименты показали, что нанесенные обычным образом покрытия из дисилицида молибдена не способны защищать ниобий и его сплавы от газовой коррозии при температуре 1300° С из-за большой пористости покрытия. [c.108]

Опыты показали полную возможность формирования защитных покрытий из Мо312 на ниобий плазменным методом. Перед нанесением покрытия нами было осуществлено борирование ниобиевых образцов в среде аморфного бора при температуре 1100—1200° С в течение 0.5—5 ч в зависимости от требуемой толщины боридного слоя. На борированные ниобиевые образцы наносили методом плазменного напыления покрытия из Мо312—В. [c.111]

Учитывая высокое качество поверхности деталей после штамповки и производительность процесса нанесения, низкую стоимость покрытия, можно рекомендовать боросилицидные композиции к внедрению в качестве защитных покрытий для ниобие-вых заготовок, предназначенных для горячей объемной штамповки. На рис. 2 приведена производственная партия деталей, поверхность деталей чистая, без дефектов. Уровень механических характеристик по основным показателям соответствует требованиям технической документации. [c.163]

Предлагается новый метод нанесения качественных защитных покрытий — путем горячей опрессовки изделий порошками металлов- с последующей механической и химико-термической обработкой. Образцы ниобия опрессовывались смесью порошков титана и мо- [c.257]

Таким образом, стеклообразное защитное покрытие на основе барийалюмосиликофосфатного стекла вступает во взаимодействие с ниобием только в процессе образования покрытия. Полученное [c.71]

Бродяк Д. Д. Строение и свойства диффузионных слоев, полученных из шликера, содержащего алюминий и ниобий, на углеродистой стали. — В кн. Защитные покрытия на металлах. Киев, 1985, вып. 19, с. 82—84. [c.194]

Представлены результаты исследования процессов взаимодействия стеклообразных защитных покрытий на основе барийалюмосиликофосфатных стекол с ниобием во время получения покрытия II во время эксплуатации защищенных изделий из ниобия. [c.238]

Процесс напыления защитного покрытия на молибден или ниобий начинается с грубой зачистки поверхности металла для создания шероховатостей, улучшающих механическую сцепляемость. После химического травления и обдувки поверхности паром покрытие напыляется плазменным способом. [c.141]

Как и ниобий, iij iaB ВН-2 не жаростоек, поэтому для работы и ел1 я в окислительной среде необходимо применять защитные покрытия. Из этого сплава можно изготовлять трубы с наружным диаметром 0,2—25 и толщиной стенки 0,05 м,и и более. [c.418]

В настояш,ей работе исследовано взаимодействие некоторых сплавов на основе ниобия, тантала и молибдена в нейтральной среде в широком интервале температур (до 1500° С) и нагрузок (до 15 кПмм ) как в исходном состоянии, так и после нанесения защитных покрытий. Конкретные материалы для покрытий были выбраны на основе терл10динал1ических расчетов и анализа литературных данных по диффузионной сварке и взаимодействию в твердой фазе тугоплавких металлов, сплавов и соединений. Исходными материалами для исследования служили сплавы 5ВМЦ (W 4,5 5,5% Мо 1,7 2,3 Zr 0,7 -ь 1 остальное Nb), ТВ-10 (W 8 н- 10% Nb 1,5 остальное Та), ЦМ-6 (Zr 0,1 -ь 0,2% остальное Мо). [c.108]

Основными легирующими элементами для создания сплавов на основе ниобия являются W, Мо, Ti, Та, V, Zr, Hf и элементы внедрения (С, О, N). Сплавы ВН-2, ВН-3, ВН-4 содержат Мо и Zr (основа — ниобий), сплавы 5ВМЦУ, РН-6С, ИРМН-3 — W, Мо, Zr и карбидное упрочнение. Как чистый ниобий, так и его сплавы активно взаимодействуют при нагреве с атмосферными газами — кислородом, азотом и водородом, что требует применения защитных покрытий. [c.213]

При комнатной температуре тугоплавкие металлы имеют высокую коррозионную стойкость, но при высоких температурах, вследствие высокой скорости окисления, недостаточной плотности прилегания к металлу и летучести их окислов они, за исключением хрома, отличаются очень плохой жаростойкостью. Если принять наиболее плохую жаростойкость (сопротивление окислению) молибдена за 1, то соответственно жаростойкость у разных металлов будет у тантала 1,4 у ниобия 2,3 у вольфрама 14 у циркония 27 у титана 54 у хрома 320 у нержавеющей стали 1Х18Н9Т—1600. Поэтому для создания необходимой жаростойкости тугоплавкйе металлы и их сплавы следует применять с защитными покрытиями, а в отдельных случаях создавать у них путем легирования более прочные и менее летучие пленки окислов на поверхности. Способность обрабатываться давлением, резанием, подвергаться сварке, отливке и т. д., т. е. технологичность у тугоплавких металлов, очень низкая, особенно у вольфрама. Поэтому среди тугоплавких металлов наибольшее применение в настоящее время получили молибден и ниобий, технологичность которых сравнительно удовлетворительна. [c.405]

Обзор А. В. Бялобжеского и М. С. Цирлина посвящен высокотемпературным защитным покрытиям для таких тугоплавких металлов, как молибден, вольфрам, ниобий, тантал, к сплавов на их основе, имеющих большое значение для развития новой техники. [c.7]

Краткая характеристика основных применяемых металлических покрытий на металлах большой четверки и их сплавах приведена в табл. 1. В механизме защитного действия металлических покрытий есть много сходных черт так, например, защитные авойства хромового покрытия на ниобии основаны на формировании при окислении фазы rNb04, обеспечивающей защиту. Высокая термостойкость покрытия обусловлена близостью коэффициентов термического расширения ниобия и покрытия. Аналогичен механизм защитного действия цинкового покрытия па ниобии. Образующийся при окислении ниобат цинка защищает основной металл. При нанесении нокрытия [c.221]

Для сравнения в работе показано поведение листов толщиной 0,51 и 0,76 мм из молибдена, ниобия и сплава V—1Т1—бОМЬ соответственно с покрытиями при окислении. На каждом сили-цированном образце создавали дефект в виде проходящего через покрытие я основной металл надреза в одном углу, затем образец выдерживали иа воздухе в течение 2 ч при 1200° С. Потери молибдена путем испарения его окисла доходили до значительной Глубины — оболочка Мо512 оставалась. На приведенных "В работе фотоснимках виден рост продукта окисления ниобия и отслаивание защитного покрытия, тогда как на ванадиевом сплаве частично расплавленная ванадиениобиевая пленка склонна к самозалечиванию. [c.177]

Из тугоплавких металлов ниобий, тантал и их сплавы наиболее коррозионностойкие, причем тантал обладает большей коррозионной стойкостью, чем ниобий. По коррозионной стойкости тантал сравним с керамикой, эмалью, пластмассами и превосходит стекло. Ниобий и тантал при 20°С устойчивы в кислотах (НС1, H2SO4, HNO3 и фосфорной) и не реагируют с царской водкой, но менее устойчивы к действию щелочей. Они заметно разрушаются в горячих растворах едких щелочей и в расплавленных щелочах. При 20° С металлы устойчивы на воздухе, но при 200—300° С начинают слегка окисляться и при нагревании выше 500° С наблюдается интенсивное окисление, что ограничивает их применение в чистом виде (без защитных покрытий) при высоком нагреве. С азотом металлы реагируют так же, как и с углекислым газом. Для них характерно весьма интенсивное поглощение при нагревании газов (Нг, О2, N2), малые примеси которых сильно ухудшают пластичность, обрабатываемость и электрические свойства металлов. Так, ниобий с примесью более 0,024% О2 и 0,017% N2 плохо сваривается и прокатывается в листы. [c.156]

Одно из весьма распространенных защитных покрытий для тугоплавких металлов и сплавов, прежде всего на основе ниобия и тантала — покрытие, наносимое из расплавов 8п—А1, содержащих от 5 до 50% (по массе) А1. В зависимости от состава сплава и материала основы выбирают временный и температурный режим обработки. Обзор способов повыщения жаростойкости тугоплавких металлов (ЫЬ, Та, Мо н и ) и их сплавов с помощью 5п—А1 покрытий сделан в работе [336]. Основную защитную функцию выполняет алюминидное покрытие, а олово, по мнению автора работы [336], играет роль мягкого напряженного барьера между окислом, образующимся на поверхности, и интерметаллндом, облегчая доставку алюминия к местам повреждения покрытия и обеспечивая тем самым быстрое залечивание этих повреждений. Именно в способности самозалечивания и состоит одно из основных преимуществ 5п—А1 покрытий перед другими. Свойства покрытий улучщают легированием сплава такими элементами, как Т1, Сг, Мо, 51. В этом случае обычно образуются композиционные покрытия на основе силицидов и алюминидов. [c.298]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...