Тантал и свойства его сплавов

Тантал и свойства его сплавов [c.93]

Прочностные и другие свойства карбидных сплавов изменяются при легировании. Так, например, легирование сплава W —Ti —Со карбидом тантала увеличивает его твердость, электросопротивление и термостойкость [25]. По этим же данным предел прочности при изгибе и ударная вязкость сплава W —Ti —ТаС с повышением содержания кобальта от 6 до 30 об. % увеличивается (при температурах от 20 до 700° С). Увеличение содержания кобальта в указанном сплаве приводит к уменьшению модуля упругости и увеличению термостойкости и термического коэффициента линейного расширения. [c.424]

Решениями XXV съезда КП(Х предусматривается дальнейший рост производства цветных металлов и сплавов, продукции химической промышленности, извлечения металлов из руд, комплексность использования сырья, совершенствование наиболее эффективных технологических схем. В связи с этим хлор и его соединения в последние годы находят все более широкое применение. Реакционная способность хлора, разнообразие свойств его соединений обусловливают создание новых химических и химико-металлургических производств. Из всех методов получения титана, ванадия, ниобия, тантала, циркония, вольфрама, молибдена и других металлов метод хлорирования принят промышленностью в качестве основного. Этим методом можно наиболее полно извлекать из перерабатываемого сырья все ценные составляющие и получать металлы высокой чистоты. В ближайшее время начинается промышленное применение хлора для переработки фосфорсодержащих руд с целью извлечения из них фосфора, а также в процессах получения олова, марганца,, хрома, никеля, кобальта. [c.4]

Большое значение для выбора состава покрытия и технологии его нанесения имеет химический состав материала основы. Как показывает опыт исследования свойств и эксплуатации покрытий, их надежность и долговечность во многом зависят от химического состава защищаемого материала [10, 72]. Это было четко установлено при разработке и исследовании свойств диффузионных покрытий на сплавах ниобия и тантала [72, 73]. [c.68]

При нанесении диффузионных покрытий любого назначения необходимо, как правило, учитывать температуру рекристаллизации материала основы, а также возможные структурные и фазовые превращения, которые могут происходить в нем с повышением температуры, и в зависимости от этого назначать температуру и время процесса диффузионного насыщения. При выборе активаторов, добавляемых в насыщающие порошковые смеси, необходимо принимать во внимание возможность нежелательного взаимодействия содержащихся в них веществ (особенно элементов внедрения — азота, водорода, кислорода) с материалом основы, что ведет к снижению его пластических свойств. Поэтому, в частности, в ряде случаев при нанесении диффузионных покрытий на титан, ниобий, тантал и сплавы на их основе избегают применять в качестве активаторов галоидные соединения аммония, заменяя их галоидными соединениями щелочных и щелочноземельных металлов. [c.69]

Коррозионное разрушение является результатом взаимодействия металла с внешней средой и интенсивность его развития зависит от свойств самого металла, а также от природы окружающей среды. Большинство металлов, будучи стойкими в одних средах, довольно легко разрушается при взаимодействии с другими средами. Например, медные сплавы устойчивы во влажной атмосфере, но сильно корродируют, если в атмосфере присутствует даже незначительное количество аммиака тантал и титан при комнатных температурах весьма стойки во многих агрессивных средах, но приобретают высокую химическую активность при нагреве их выше 600° С. [c.242]

Цветные металлы и сплавы применяют в настоящее время реже, чем железо и его сплавы—стали и чугуны. Это объясняется отчасти дефицитностью некоторых цветных металлов и большей сложностью их производства. Они стоят дороже черных металлов, и поэтому везде, где это возможно, цветные металлы заменяют черными. Однако есть ряд отраслей промышленности, потребляющих большое количество цветных металлов и сплавов в связи с их физическими свойствами, — такими как малый удельный вес, высокие электро- и теплопроводность и др. Шестым пятилетним планом предусмотрено увеличение в 1960 г. по сравнению с 1955 г. производства рафинированной меди примерно на 60%, алюминия в 2,1 раза, свинца на 42%, цинка на 77%, никеля на 64%, молибденовой продукции в 2 раза, вольфрамовых концентратов на 57%, магния товарного в 2,1 раза. Значительно расширяется производство титана и редких металлов — германия, циркония, ниобия, тантала и др. [c.228]

Кроме чистого тантала, в последнее время при производстве мощных миниатюрных генераторных ламп используются также сплавы тантала с вольфрамом. Они также вырабатываются методами порошковой металлургии путем спекания в вакууме. Выпускается в основном сплав тантала и вольфрама с 92,5% Та и 7,5% W. Он обладает по существу теми же свойствами, что и чистый тантал, но сохраняет упругость при более высокой температуре. Поэтому его применяют как конструктивный материал для пружин. Такие пружины можно изготовлять как из отожженных, так и из неотожженных сплавов, дополнительно термически обрабатывая их [Л. 1]. Основными видами изделий являются жесть толщина 0,05 мм и более проволока диаметром от 0,075 мм и выще, стержни диаметром до 12 мм. [c.98]

Ниобий имеет температуру плавления 2468° С и плотность 8,57 г/сж . Ниобий и его сплавы обладают высокой пластичностью и жаропрочностью. В природе ниобий часто встречается вместе с танталом и обладает сходными с ним свойствами. В связи с этим технология пайки ниобия и его сплавов аналогична пайке тантала. [c.207]

Применение чистого металлического тантала ограничено из-за его высокой стоимости и дефицитности, а также из-за его высокого удельного веса (16,6 г см ). Тантал употребляется главным образом в качестве плакирующего материала. Сложность изготовления плакированных изделий заключается в необходимости применять специальные дорогостоящие методы. Поэтому возникает задача создания новых сплавов, обладающих свойствами, близкими свойствам тантала, но которые значительно снижают расход последнего. [c.179]

Метод соединения взрывом в силу его сложности и относительной дороговизны целесообразно применять для получения относительно небольших листов таких композиций, которые не удается получить пакетной прокаткой или электрошлаковой сваркой. Это относится к соединяемым парам металлов или сплавов, физикохимические свойства которых отличаются настолько, что не представляется возможным соединить их пакетным методом или методом заливки, например для соединения серебра, молибдена и тантала или сплава хастеллой со сталью. [c.205]

В энергетических ядерных реакторах. Широкий температурный интервал существования жидкой фазы металлического галлия, низкое давление его паров и малое сечение захвата нейтронов являются ценными свойствами для его применения в качестве теплоносителя. Препятствием к применению галлия в этой области служит его активное взаимодействие при рабочих температурах с большинством конструкционных материалов. Наиболее стойки против действия галлия ниобий (до 400°С), тантал (до 450° С) и вольфрам (до 800°С). Эвтектический сплав Ga — Zn — Sn оказывает меньшее коррозионное действие на металлы, чем чистый галлий. [c.413]

Сварка вольфрама. Вольфрам имеет две модификации — а и . Ниже температуры полиморфного превращения 903 К -фаза переходит в а-фазу с решеткой объемно-центрированного куба. Вольфрам устойчив в соляной, серной и других кислотах, в расплавленных натрии, ртути, висмуте. С азотом и водородом вольфрам не взаимодействует до температуры плавления. На воздухе устойчив до 673 К- Вольфрамовые сплавы содержат в небольших количествах такие легирующие элементы, как ниобий, цирконий, гафний, молибден, тантал, рений, окись тория. Основной целью легирования вольфрама является повышение его пластичности, так как технически чистый вольфрам при 293 К имеет относительное удлинение, близкое к нулю. Среди" тугоплавких металлов вольфрам имеет наиболее высокие следующие параметры температуру плавления, модуль упругости, коэффициент теплопроводности и низкую свариваемость. Для диффузионной сварки вольфрама в вакууме может быть рекомендован режим Т = 2473 К, р 19,6 МПа, /=15 мин, который обеспечивает свойства соединений, близкие к свойствам основного металла. [c.155]

Из тугоплавких металлов значительный интерес представляют молибден и его сплавы, вольфрам, хром, Колумбии и тантал. Молибден обладает хорошими механическими свойствами при высокой температуре и низким коэффициентом теплового расширения. Коэффициент трения молибдена по молибдену при температуре 480° С составляет примерно 1. С увеличением температуры он уменьшается, составляя 0,3 при температуре 649° С. Свыше 760° С коэффициент трения быстро увеличивается. Такое изменение объясняется тем, что окисная пленка МоОз образуется при температуре свыше 482° С, а при температуре более 760° С пленка МоОз разрушается, и ее смазываюш,ее действие прекращается. Антифрикционные свойства несмазанного вольфрама во многом совпадают с молибденом, однако он сильно подвержен окислению. Механические свойства хрома более низкие, чем у других тугоплавких материалов, он менее подвержен окислению, коэффициент трения его ниже, чем у вольфрама и молибдена. Из специальных сплавов используют сплавы на железной основе, которые применяют до температуры не более 540° С. [c.204]

Из алюминия и его сплавов можно изготовлять и другие детали, для реакторных установок трубки, вентили и т. д. Сплавы алюминия с титаном устойчивы в воде при температуре 280—300° С, но механические их свойства при этих условиях недостаточны. Сплавы алюминия с титаном (с концентрацией в них 0,2—0,5% железа, 0,2% марганца, 0,2% кремния и 0,5% никеля) достаточно стойки при температуре 315° С. Увеличение концентрации никеля с 0,5 до 2% при температуре воды 250 — 315° С и скорости ее движения 6—7 м1сек приводит к повышению стойкости сплава. Этого не наблюдается в неподвижной воде. Нейтронное облучение на стойкость сплава алюминия с никелем влияет благоприятно. Титан устойчив на воздухе при температуре 400—700° С (сведения противоречивы). В воде и паре титан и его сплавы также устойчивы. Для повышения устойчивости титана к нему добавляют цирконий, ванадий, тантал, молибден и медь в отдельности. В воде при температуре 250—318° С и наличии кислорода скорость коррозии титана (0,45 мг м час) в три-пять раз меньше, чем у нержавеющих сталей. [c.297]

К преимуществам, связанным с применением МНП, относят их повышенную на 25 - 30 % стойкость, уменьшение затрат времени на замену резца при его затуплении, большую точность размерной обработки, сокращение примерно в 6 раз потерь вольфрама, тантала и кобальта (так как возврат на переработку отработанных многогранников составляет более 90 % их произведенного количества, а напайных пластин - лишь около 15 %), снижение расхода стали на изготовление державок и удельных затрат по эксплуатации инструмента при одновременном увеличении до 30% производительности труда на операции обработки. Общий экономический эффект от применения 1 кг МНП в металлообработке составляет 80 руб. Кроме того, на режущих гранях многогранных неперетачиваемых пластин можно создавать слои с повышенной износостойкостью, улучшая эксплуатационные свойства инструмента (для напайных пластин такой прием не годится, так как при первой переточке этот слой будет полностью удален). Наиболее удачные пластины с износостойким слоем были разработаны в начале 70-х годов шведской фирмой "Sandvik oromant , предложившей наносить слой карбида титана на поверхность пластин из твердых сплавов подгрупп Р40, РЗО и К20 по классификации ИСО. При этом стойкость пластин повысилась в три раза. [c.120]

Поскольку тантал является абсолютным аналогом ниобия, можно предположить, что поведение его как основы гетерофазных сплавов с тугоплавкими карбидными, нитридными и оксидными фазами будет очень сходно с поведением ниобия, и установленные для ниобиевых сплавов закономерности дисперсионного упрочнения в основном должны сохраниться для подобных сплавов тантала. Так, например, исследования по влиянию совместного легирования гафнием и угле-юдом на свойства тантала и его однофазных сплавов с вольфрамом 19—22] показали, что по кратковременным и длительным прочностным свойствам сплавы с гафнием и углеродом оказываются значительно прочнее вплоть до 1650° С (см. рис. 117). [c.281]

При широком применении радиотехнических устройств в современной промышленности требуется огромное количество сравнительно недорогих, надежных в эксплуатации и к тому же малогабаритных электролитических конденсаторов. Хотя создано производство конденсаторов на основе других металлов (как, например, на основе тантала и ниобия), спрос иа алюминиевые электролитические конденсаторы не только не сокращается, но и увеличивается быстрыми темпами. Эта обусловлено тем, что искусственные окис-ные пленки, полученные на алюминии электрохимическим путем, хорошо защищают алюминий и его сплавы от коррозии. При определенных условиях на алюминии можно получить пленки с большой твердостью и высоким сопротивлением механическому износу можно также получить окисиые нленки с высокими изоляционными свойствами. Изоляционные свойства пленок представляют интерес в связи с применением анодированного алюминия в качестве проводников тока. [c.78]

По данным работы [72, с. 447], покрытия сплавами 75 5п— 25 А1, наносимые погружением или пульверизацией с последующим диффузионным отжигом при 1025° С в вакууме или аргоне, весьма перспективны для тантала и его сплавов. Так, для сплава Та—10 покрытия выдержали в условиях циклического окисления на воздухе при 1100° С более 700 ч и при 1650° С более 10 ч. Отмечено, что покрытие практически не ухудщает механических свойств защищаемого материала, а само способно выдерживать значительные нагрузки, не теряя своих защитных свойств. Кроме танталовых и ниобиевых сплавов, покрытия системы 5п—А могут быть использованы для многих других тугоплавких сплавов. Однако эти покрытия весьма чувствительны к составу материала основы и их разработка требует больших экспериментальных исследований. [c.301]

Типы соединений. Материалы, формы и размеры деталей приборов, свариваемых контактной сваркой, отличаются большим разнообразием. Помимо углеродистых и низколегированных сталей в приборостроении приходится сваривать вольфрам, молибден, тантал, ниобий, титан, цирконий, ванадий, коррозионно-устойчивые и жаропрочные стали, медь, латунь, томпак, бериллиевую бронзу, алюминий и его сплавы, никель, платинит, ковар, нихром, феррохром, константан, хромель, копель, фехраль, манганин, золото, серебро, платина, иридий и другие металлы, используемые в приборостроении. Нередко приходится сваривать между собой металлы, резко отличающиеся по своим теплофизическим свойствам, металлы, покрытые плакирующим или защитным слоями (алюмированное железо, плакированный дюралюминий и др.) [c.41]

С целью повышения жаропрочности молибдена разработаны различные сплавы. С точки зрения обычных представлений эти сплавы являются микролегированными углеродом, цирконием и титаном. Указанные элементы, образуя дисперсную вторую фазу (карбиды), значительно повышают жаропрочные свойства молибдена, однако микролегирование мало влияет на коррозионную стойкость (показано ниже). Изменение корро-зиошой стойкости достигается при глубоком легировании. Для молибдена такое легирование нецелесообразно, так как, по-видимому, оно должно приводить к ухудшению его технологических свойств. Кроме того, и нелегированный молибден обладает высокой коррозионной стойкостью в концентрированных кислотах — практически на уровне тантала. [c.86]

Сплавы тантала, как и ниобиевые сплавы, относятся к группе относительно пластичных. Тантал, полученный электро дуговой плавкой и, особенно, электронно-лучевой деформируется даже при комнатной температуре. Однако он обладает высокой активностью к взаимодействию с газами с образованием нитридов, оксидов, карбидов, гидридов, что отрицательно сказьшается на свойствах готовых изделий, сварных и паяных соединений. Легирование тантала W, Zr, Hf и другими элементами способствует его упрочнению, но снижает пластичность. [c.213]

Упрочнение матрицы. Путем соответствуюш,его легирования могут быть разработаны эвтектические композиции, у которых матрицы упрочнены легированием твердого раствора или фазами, выделяющимися в твердом состоянии. Хотя это достигается в обоих типах сплавов, рассмотренных выше, очень интересный комбинированный подход (упрочнение матрицы в сочетании с упрочнением волокнами) был применен Бибрингом и др. 13] при исследовании сплавов, содержащих карбиды тантала. На рис. 20 показаны результаты исследования механических свойств эвтектической композиции Ni — 20% Со — 10%Сг — 3% А1 — ТаС (микроструктура которой сходна с микроструктурой сплава [c.135]

Ниобий и тантал имеют одинаковые параметры решетки, весьма близкие ионные и атомные радиусы, не подвержены полиморфным превращениям и при сплавлении друг с другом образуют непрерывный ряд гомогенных твердых растворов [55—58]. С увеличением содержаияя тантала коррозионная стойкость сплавов ниобий — тантал повышается, приближаясь к стойкости чистого тантала [49]. Сплавы этой системы с успехом могут заменить чистый тантал во многих химических производствах и в значительной мере снизить его расход. Использованию этих сплавов способствуют и их хорошие механические и технологические свойства, а также отсутствие склонности к межкристаллитной коррозии и коррозии под напряжением. Они хорошо свариваются аргоно-дуговой сваркой. Экспериментально также установлено, что сплавы ниобий—тантал могут применяться в нагартованном состоянии, так как скорость коррозии их в зависимости от степени деформации изменяется незначительно, а именно на 0,01—0,02 мм год [59]. Указанное свидетельствует о том, что увеличение плотности дислокаций в решетке, повышающее уровень внутренних напряжений в результате деформации [60], сопровождающееся изменением структуры от полиэдрической до волокнистой, не оказывает существенного влияния на изменение химической стойкости сплавов ниобий — тантал. Результаты исследования микроструктур указывают, что ни коррозионная [c.85]

В настоящее время в нашей стране применяются несколько сплавов ВК и ТК с танталом. Ведущее место в разработке таких сплавов принадлежит ВНИИТС. Наиболее распространенным является высокопрочный и износостойкий сплав ТТ7К12 (3% ТаС, 4% Ti ), предназначенный для исключительно тяжелых условий обработки сталей и специальных сплавов и материалов. Тантал в сплав вводится в виде тройного карбида TiTaW 2, точнее Ti —ТаС—W . Этот сплав спекают только в вакууме. Как было установлено, тантал не только изменяет свойствам карбидной составляющей, меняя параметры ее кристаллической решетки, но входит и в состав кобальта, повышая температуру его разупрочнения, что улучшает свойства сплава в целом. В настоящее время сплав ТТ7К12 входит в ГОСТ на твердые сплавы наравне с традиционными марками твердых сплавов. [c.519]

Алюлюфосфатные клеи получают на основе алюмофосфатных связок, представляющих собой водные растворы кислых фосфатов алюминия. Алюмофосфатные клеи готовятся смешиванием алюмофосфатных связок с наполнителями. Назначение клея определяет выбор наполнителя. Введение в состав клея мелкодисперсной окиси алюминия повышает его электроизоляционные свойства. Алюыофосфатными клеямп склеиваются стекло, керамика, металлы и сплавы, не взаимодействующие с фосфорной кислотой вольфрам, молибден, тантал, цирконий и др. [c.325]

Металлический титан уже давно интересовал работников вакуумной промышленности, так как при нагревании юн поглощает большое количество кислорода, азота и (уже с 300 С) водорода (последнего — больше, чем тантал, см. рнс. 9-2-1). Титан обладает свойствами, аналогичными свойствам циркония или тория, и дешевле, чем эти металлы. Так же как и для этих металлов, вследствие чувствительности титана к кислороду все попытки организовать его массовое промышленное производство долгое время кончались неудачей, так как уже небольшие следы примесей (чаще всего Оз, Ns, Si, а также На) вызывали повышение твердости и хрупкости титановых болванок, полученных путем плавки (см. рис, 7-2-3 и 7-2-4). Так как в последнее время многие отрасли промышленности остро нуждались в больших количествах титана как для легирования сплавов, так и в чистом виде вследствие выгодного отношения его прочности к удельному весу и значительной устойчивости против коррозии, то в последние годы, прежде всего в США, титан начали выпускать в очень больших количествах, вследствие чего в настоящее время появился сравнительно дешевый металлический титан не только в виде порошка, но и в виде компактного дуктильного материала [Л. 26]. [c.364]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...