Ниобий Физико-химические свойства

По своим физико-химическим свойствам многие цветные металлы резко отличаются от стали, что необходимо учитывать при выборе способа и технологии сварки. Наибольшее значение для оценки свариваемости того или иного металла имеют следующие свойства сродство к газам воздуха, температуры плавления и кипения, теплопроводность, плотность, механические характеристики при высоких и низких температурах. По совокупности этих свойств рассматриваемые металлы можно условно разделить на такие группы легкие (алюминий, магний, бериллий) активные и тугоплавкие (титан, цирконий, ванадий, вольфрам, молибден, ниобий) тяжелые цветные и драгоценные (медь, серебро, платина и др.). [c.635]

По своим физико-химическим свойствам цветные металлы существенно отличаются от сталей, что необходимо учитывать при выборе способа и режимов сварки. Наибольшее значение при этом имеют следующие свойства металлов сродство к газам воздуха, температура плавления и кипения, теплопроводность, коэффициент теплового расщирения, плотность, механические свойства при низких и высоких температурах. По совокупности этих характеристик цветные металлы можно условно разделить на следующие группы легкие (алюминий, магний, бериллий) химически активные и тугоплавкие (титан, цирконий, ниобий, тантал, молибден) тяжелые и драгоценные (медь, золото, платина и др.). [c.315]

Ниобий по многим свойствам, в том числе физико-химическим и коррозионным, является аналогом тантала. Однако его коррозионная стойкость заметно ниже, чем тантала, молибдена, вольфрама. Горячие концентрированные кислоты (серная, соляная, фосфорная), в которых тантал стоек, растворяют ниобий. При обычных температурах ниобий, даже в концентрированных кислотах достаточно стоек, также, как в горячих, но достаточно разбавленных кислотах. В щелочных растворах и особенно в кислых фторидах ниобий не стоек. При длительном воздействии кислоты ниобий вследствие его меньшей стойкости охрупчивается выделяющимся водородом несколько сильнее, чем тантал. [c.300]

Развитие производства реактивной сверхзвуковой авиации, управляемых снарядов и ракет, космических кораблей потребовало применения в качестве конструкционных высокотемпературных материалов ряда тугоплавких металлов (вольфрам, молибден, хром, ниобий, тантал и др.), ранее не применявшихся из-за присутствия в них примесей, катастрофически снижающих способность этих металлов к пластической деформации. С повышением чистоты увеличивается пластичность этих металлов и улучшаются их физико-химические и технологические свойства. Отсюда следует, что проблема использования указанных тугоплавких металлов и многих редких (бериллий, цирконий и др.) в качестве конструкционных материалов заключается в получении этих металлов высокой чистоты. Из перечисленных металлов даже хром после освобождения его от примесей становится пластичным. [c.175]

Металлы широко распространены в природе из более чем 100 известных в настоящее время химических элементов периодической системы элементов Менделеева 71 являются металлами. Наиболее распространенными в технике металлами являются железо, медь, алюминий, цинк, никель, хром, марганец, вольфрам, магний, свинец, олово и др. В последнее время все большее распространение получают титан, бериллий, ниобий, цирконий, германий, тантал и др. Металлы обладают определенным сочетанием химических, физико-механических и технологических свойств, отличающих их от других твердых тел — неметаллов или металлоидов. [c.95]

В работах [81 315 14, с. 118] рассмотрены некоторые принципы выбора состава алюминиевой ванны при нанесении модифи-цированных алюминидных покрытий на титан, молибден и ниобий. Термодинамические расчеты реакций образования интерметаллидов и фазовый анализ покрытий показали, что при насыщении этих металлов в расплаве чистого или легированного одним или несколькими элементами алюминия возможно возникновение в поверхностном слое сложной многофазной структуры. Анализ физико-химических свойств легирующих элементов и предварительные испытания жаростойкости покрытий различного состава позволили условно разбить все элементы на четыре класса [c.294]

Развитие техники высоких температур вызывает необходимость создания особо жаропрочных материалов, обладающих одновременно сложным комплексом специфических физико-химических свойств. Принципиально эта задача может быть решена путем использования тугоплавких и жаропрочных металлов — ниобия, тантала, молибдена, вольфрама, рения, однако они легко окисляются и подвергаются прочим видам химических воздействий, а также обладают недостаточно высокой твердостью, износе- и эрозионно стойкостью, поэтому нуждаются в поверхпостной защите, которая обычно осуществляется путем создания поверхностных слоев тугоплавких соединений. Последние сами по себе лишь в редких случаях из-за невысокой механической прочности могут использоваться в качестве конструкционных материалов, поэтому создание из тугоплавких соединений поверхностных покрытий на металлах, обладающих высокой прочностью и жаропрочностью, является одним из наиболее эффективных методов использования тугоплавких соединений в технике высоких температур [1, 2]. [c.7]

Размерная нестабильность сплавов урана определяется и их составом [163]. Кальцийтермическ1 й уран и магнийтер-мический уран имеют различные коэффициенты роста. Уран, содержащий алюминий, железо, ванадий, германий, палладий или титан, испытывает при термоциклировании большое формоизмеиеиие, а добавки молибдена, ниобия, платины и хрома уменьшают абсолютную 1 еличину коэффициента роста. Влияние химического состава на формоизменение сплавов урана при термоциклировании проявляется не только в связи с изменением объемного эффекта и уровня физико-механических свойств при переходе от одного типа упаковки к другому, но и с атомным механизмом этого перехода, характером размещения образующихся фаз и др. [c.52]

Важность проблемы создания и применения Н0 вых химически стойких металлических материалов в различных отраслях. нашей промышленности, особенно в химическом машиностроении, подчеркнута в Программе КПСС. За последние два десятилетия в связи с интенсификацией и разработкой новых технологических процессов, протекающих в агрессивных средах при высоких температурах и давлениях, значительно возрос интерес к использованию новых конструкционных материалов на основе тугоплавких и редких металлов, таких как титан, ниобий, ванадий, молибден. Эти металлы и их сплавы обладают весьма ценными физико-химическими и механическими свойствами, а по коррозионной стойкости во многих случаях значительно превосходят сплавы на основе железа и цветных металлов, которые являются до настоящего времени основными конструкционными материалами в химическом аппарато-строении. По сырьевьгм ресурсам и возможностям металлургической иромышленности такие металлы, как титан и ниобий (а также и другие из числа тугоплавких), могли бы уже сейчас широко использоваться в химическом машиностроении. Однако их внедрение в эту отрасль промышленности идет сравнительно медленно. Одна из причин отставания — отсутствие необходимых сведений о свойствах этих металлов и их сплавов, в особенности об их химической стойкости и характере поведения в различных агрессивных средах. [c.65]

Металловедению ванадия, ниобия, молибдена, вольфрама, хрома и их сплавов посвяш ены обстоятельные монографии советских ученых [1—4 и др.]. Физико-химические принципы разработки жаропрочных сплавов в связи с диаграммами состояния, основанные на учении академика Н. С. Курнакова, развиты в обобш,ающих трудах [5—8]. Структура и свойства тугоплавких металлов и их сплавов детально рассмотрены в монографиях [9—12]. Систематически изложены также теория и практика дисперсионного упрочнения сплавов железа, никеля и кобальта [13—16], Однако дисперсионное упрочнение тугоплавких металлов, представляюш.ее наиболее важный метод повышения жаропрочности их сплавов, пока еш,е не получило адекватного освещения. Исследования дисперсионного упрочнения тугоплавких мета.рлов карбидами, нитридами, оксидами, боридами переходных металлв, опубликованные в периодической литературе, были детально проанализированы с позиций физичеС кого металловедения [11], однако необходима систематизация и дальнейшее обобщение имеющихся данных в аспекте электронного строения и физико-химического анализа сплавов. В монографии сделана попытка восполнить этот пробел. [c.3]

Термодинамические данные для всех изучавшихся сплавов получены впервые. Однако, несмотря на отсутствие в литературе термодинамических данных по исследованным системам и, следовательно, невозможность сопоставления с литературными данными полученных результатов, последние можно считать достаточно надежными, поскольку в работе была доказана обратимость электродов, содержащих вместо сплава чистые металлы — молибден и ниобий. Вычисленные из величин э.д.с. термодинамические константы N50 и МоОг практически совпадают с литературными данными. Недавно Рапп и Маак [4] исследовали этим методом сплавы в системе Си—N1. Найденные ими величины совпали с данными других методов. Полученные методом э. д. с. с твердым окисным электролитом данные пока еще весьма немногочисленны, но, по-видимому, как в случае сложных окислов и кислородсодержащих солей, метод привлечет внимание исследователей, тем более что, как и прочие термодинамические методы, наряду с определением термодинамических свойств, его можно использовать в качестве весьма надежного метода физико-химического анализа в довольно широком интервале температур (1100—1700°К). Практически верхний предел температур исследования ограничивается началом химического взаимодействия электродов с электролитом. Метод может быть использован также для определения растворимости кислорода в металлах и сплавах. [c.205]

Общие сведения. С развитием новых отраслей техники тугоплавкие металлы и их сплавы благодаря высоким жаропрочности, коррозионной стойкости в ряде агрессивных сред и другим свойствам находят все более широкое применение. К тугоплавким металлам, использующимся для изготовления сварных конструкций, относятся металлы IV, V и VI групп периодической системы Менделеева ниобий, тантал, цирконий, ванадий, титан, молибден, вольфрам и др. Эти металлы и сплавы на их основе обладают рядом общих физико-химических и технологических свойств, основными из которых являются высокие температура плавления, химическая активность в жидком и твердом состоянии при повышенных температурах поотношению к атмосферным газам, чувствительность к термическому воздействию, склонность к охрупчиванию, к интенсивному росту зерна при нагреве выше температуры рекристаллизации. Пластичность сварных соединений тугоплавких металлов, как и самих металлов, в большей мере зависит от содержания примесей внедрения. Растворимость азота, углерода и водорода в тугоплавких металлах показана на рис. 1. Содержание примесей внедрения влияет на технологические свойства тугоплавких металлов и особенно на их свариваемость. Взаимодействие тугоплавких металлов с газами и образование окислов, гидридов и нитридов вызывают резкое охрупчивание металла. Главной задачей металлургии сварки химически активных тугоплавких металлов является обеспечение совершенной защиты металла и минимального содержания в нем вредных примесей. Применение диффузионной сварки в вакууме для соединения тугоплавких металлов и их сплавов является весьма перспективным, так как позволяет использовать наиболее совершенную защиту металла от газов и регулировать термодеформационный цикл сварки в благоприятных для металла пределах. [c.150]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...