Влияние ниобия и тантала

Небольшие количества примесей внедрения — кислорода, азота, углерода (для ниобия и тантала — и водорода), а также таких примесей, как кремния, железа, никеля, кальция, серы, висмута и др., оказывают заметное влияние на свойства (и особенно на пластичность) тугоплавких металлов. [c.393]

Рис. 12.10. Влияние содержания кислорода на свойства ниобия и тантала

Прочностные свойства тугоплавких материалов вследствие их чувствительности к окислению на воздухе обычно определяют в вакууме (не менее 0,1 МПа, при натекании воздуха в вакуумную систему примерно 0,1...0,3 мкл/с) или инертной среде. В процессе кратковременных испытаний, когда в качестве защитной среды используют аргон, минимальные температурные выдержки (3...10 мин) приводят к небольшому поверхностному насыщению образцов остаточными газами из объема рабочей камеры и не оказывают заметного влияния на прочностные характеристики. Испытания сплавов ниобия и тантала вообще не желательно проводить в среде аргона или динамического вакуума (при натекании воздуха в вакуумную систему более 0,5 мкл/с). В некоторых случаях, при высокотемпературных механических испытаниях псевдосплавов тугоплавких материалов, содержащих легкоплавкую составляющую, необходимо регулировать интенсивность испарения, тогда в рабочей камере испытательной установки создают инертным газом избыточное давление 0,1.. .10 МПа. [c.278]

Введение титана, тантала, ниобия и азота препятствует росту зерна 30%-ной хромистой стали при нагреве. Наиболее эффективное влияние оказывают ниобий и тантал. Нагрев до 1300° С в течение 4 и 96 ч не вызывал значительного укрупнения зерна (рис. 107) [136—138]. [c.187]

Поскольку изложенная выше теоретическая работа по механизму окисления сплавов ограничивалась почти полностью окисными слоями на металлах, скорость окисления которых определяется скоростью диффузии ионов и электронов в этих слоях, ее выводы не приложимы к повышению сопротивления окислению ниобия и тантала при температурах выше 500° С, а все попытки повысить сопротивление окислению этих металлов, главным образом при температурах 800—1000° С, по необходимости не выходили за рамки эмпирических поисков. Установлено, например, что титан и цирконий после некоторого начального ухудшения сопротивления ниобия и тантала окислению оказывают при высоком содержании благоприятное воздействие [197, 478, 479] (см. рис. 99). Известны высказывания о том, что это благоприятное влияние обусловлено обратным действием механизма окисления Вагнера [480]. И титан, и цирконий обладают большим сродством к кислороду, чем ниобий и тантал, и должны, следовательно, окис- [c.186]

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]

Изменение химического состава поверхности деформируемого тела в целом может привести к существенному изменению сопротивления деформации. Особенно это ярко выражено у циркония, ниобия, ванадия, тантала, на структуру и свойства которых оказывают влияние примеси внедрения углерод, азот и др. Твердость и предел прочности ниобия, например, возрастают после прокатки при 1200 °С с обжатием 50% на 25% при деформации на воздухе по сравнению с деформацией в вакууме 6,67-10 МПа. При этом пластичность уменьшается примерно в шесть раз. [c.480]

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]

Данные о влиянии экспозиции на механические свойства ниобия, молибдена и тантала приведены в табл. 157. Механические свойства этих трех сплавов в результате экспозиции в морской воде не изменились. [c.410]

США и проблемы самообеспечения их энергией. Политика США на самообеспечение энергетическими ресурсами оказывает существенное влияние на развитие всей мировой энергетики. США не обеспечивают себя многими видами ресурсов, и международная торговля является одним из важнейших факторов в дипломатическом, политическом, коммерческом и социальном отношениях. США импортируют 100 % потребляемых металлов платиновой группы, листовой слюды, хрома, стронция, кобальта, тантала, ниобия и почти 100 % потребляемого марганца. Освоение добычи океанических конкреций могло бы несколько ослабить зависимость от импорта некоторых видов металлического сырья. США импортируют также 80 % потребления таких видов ресурсов, как асбест. [c.339]

Рис. 107. Влияние титана, тантала, ниобия и азота на рост зерна 30%-ной хромистой стали при нагреве

Часто ниобий встречается в рудах вместе с танталом, отделение его от ниобия очень сложно. Присутствующий в стали тантал не учитывается химическим анализом. Например, американский феррониобий содержит около 40% Fe, 55% Nb и 5% Та, т. е. на каждые 5 частей ниобия приходится одна часть тантала. Тантал, как и ниобий, оказывает влияние на устранение склонности к межкри-сталлитной коррозии хромоникелевых сталей. При сварке тантал несколько больше выгорает, чем ниобий, и поэтому в наплавленном металле присутствует в небольших количествах. [c.354]

Влияние тантала. Тантал, так же как цирконий и ниобий, образует труднорастворимые карбиды (температура плавления карбидов тантала Та С 3400° С, ТаС 3880° С). Поэтому влияние тантала на прокаливаемость стали аналогично влиянию циркония и ниобия. [c.56]

Изучение литературных данных показывает, что влияние ниобия, тантала и церия на прокаливаемость стали практически не изучалось. [c.57]

О влиянии температуры и концентрации серной кислоты на коррозионную стойкость свинца можно судить по рис. 1.10 (стр. 37) и табл. 1.19 (стр. 46). Сведения о коррозии меди и ее сплавов, тантала, ниобия и циркония приведены в табл. 1.20—1.24. [c.51]

Результаты экспериментов по влиянию различных режимов травления фольги из тантала, ниобия и сплава Та—МЬ перед оксидированием на величину диэлектрических свойств оксидной пленки даны в табл. 3. Поскольку для определения диэлектрических свойств применяли единый стандартный образец с рабочей площадью 10 см , то величину площади при дальнейшем изложении будем опускать и размерность диэлектрических свойств, зависящих от площадки (ток утечки и емкость), будем выражать соответственно только в микроамперах и микрофарадах. Величины диэлектрических свойств, указанных в табл. 3, брали средними из 5—10 измерений (образцов). [c.86]

Рис. 4. Влияние концентрации, примесей внедрения на критическую температуру ниобия, ванадия и тантала (а), и на приведенный параметр решетки некоторых твердых растворов ниобия, ванадия, тантала (б) [22]

Влияние концентрации примесей внедрения на критическую температуру ниобия, ванадия и тантала показано на рис. 4, а. Для твердых растворов 1МЬ — О температура перехода понижается приблизительно по линейному закону на 0,93°К/% (ат.). Кислород, содержащийся в тантале [1] или в ванадии в концентрациях ниже предела растворимости, также понижает Гк каждого из этих переходных металлов. [c.105]

Вопрос о влиянии на скорость окисления металлов кислорода при высоком давлении, достигающем 40 атм, изучен только для отдельных металлов, а именно для ниобия [241], тантала [201],. молибдена [203], вольфрама [243], кобальта [257] и меди [247, 248]. В большинстве случаев механизм окисления этих. металлов довольно сложен, так что объяснить влияние давления полностью пока не удается. [c.79]

Влияние ниобия и тантала. Диаграммы состояния [136] — рис. 1.103 и 1.104, Ниобий и тантал сужают v-область. Оба элемента в V-твердом растворе образуют е-фазы (FeNb, РеТа). Для образования карбидов необходимо иметь больше Та, чем Nb обычно содержание Та в сталях выше.-Ниобий и тантал определяют способность к дисперсионному твердению, [Содержание Nb= (10-н12) % С, содержание Та=П6ч- 18)-% С,] [c.47]

Наиболее выгодным в технологическом отношении является такой процесс, при котором разделение происходит уже на стадии сорбции — фильтрации исходного раствора через слой анионита. На основании результатов изучения сорбции ниобия и тантала из растворов НС1—HF и H2SO4—HF был разработан способ избирательного извлечения тантала из сернокислых и солянокислых растворов с помощью сильноосновного анионита АВ-17х8 [184, с. 90]. Изучено влияние концентрации соляной и [c.189]

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]

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]

Оценить истинные механические свойства тугоплавких металлов при комнатной температуре довольно трудно из-за существенного влияния на эти свойства ничтожно малых количеств примесей, образующих твердые растворы внедрения. Однако из табл. IV. 14 ясно видно, что хром и вольфрам обладают низкой пластичностью прг= 1Сомнатной температуре, в то время как ванадий, ниобий и тантал отличаются высокой пластичностью. Относительно свойств молибдена имеются противоречивые данные. [c.468]

При сварке нагартованных сплавов ниобия и тантала, а также термически не обрабатываемых сплавов алюминия (АМг, АМгЗ, АМг5, АМгб, АМц и др.) в зоне термического влияния наблюдается некоторое разупрочнение, связанное с рекристаллизацией обработки. При сварке сплавов в отожженном состоянии сварные соединения равнопрочны основному металлу. Для повышения пластичности сварных соединений сплавов ниобия, склонных к старению, проводят отжиг после сварки для перестаривания. Другие сплавы не требуют термической обработки. [c.74]

Растворимость водорода в ниобии и тантале при увеличении температуры снижается, что связано с образованием и распадом гидридов. Склонность сварных швов на ниобии и тантале к кристаллизационным трещинам незначительна, но ее может усиливать отрицательное влияние углерода, соединения которого (НЬгС и Та.С) образуют эвтектики с ниобием и танталом. Так же ведет себя и 51. В связи со сказанным, сварку ниобия и тантала, как и молибдена, следует осуществлять такими способами, которые сводили бы к минимуму окисление металла и насыщение его вредными примесями. [c.396]

Спецификой юльфрама и молибдена является способность охрупчиваться ири наличии незначительных количеств иримесей, особенно примесей кнедрения, из которых наиболее вредное влияние оказывает кпслород. Тантал и ниобий способны интенсивно поглощать газы. Следствием насыщения этих металлов газами также является резкое их охрупчивание. [c.395]

Широко применяемый в настоящее время метод разделения тантала и ниобия экстракцией органическими растворителями развился из работ, проведенных в начале пятидесятых годов рядом исследователе , главным образом из Горного бюро (Олбэпи, штат Орегон) [42, 95. 96] и Комиссии по атомной энергии США (Эймсская лаборатория) 126, 991. В этом методе разделения используется влияние концентрации кислоты на относительную растворимость фторидов тантала, ниобия и других металлов н водной и органической (метилизобутилкетон 1 фазах. [c.683]

Судя по литературным данным [80], на окисление никелевых и кобальтовых сплавов тугоплавкие элементы оказывают влияние трех видов. Влияние одного из них благотворно, поскольку тугоплавкие элементы можно рассматривать как ловушки (геттеры) для кислорода, способствующие образованию защитных слоев из Al Oj и r Oj. Влияние двух других видов — вредное. Во-первых, тугоплавкие элементы уменьшают диффузионную активность алюминия, хрома и кремния, а это противодействует формированию защитного слоя. Во-вторых, оксиды тугоплавких металлов обычно незащитны (т.е. отличаются низкой температурой плавления, высокой упругостью паров, высоким коэффициентом диффузии и другими неблагоприятными характеристиками), и поэтому они нежелательны в качестве компонентов для наружной окалины. Следовательно, вредное влияние тугоплавких элементов оказывается более весомым, чем их благотворное влияние, так что для повьш1ения противоокислительной стойкости их обычно в суперсплавы не вводят. Но поскольку тугоплавкие элементы не равнозначны, то некоторые из них использовать предпочтительнее, чем другие. Представляется, например, что тантал, не вызывает столь вредных последствий, как вольфрам или молибден, поэтому он один из тех тугоплавких элементов, которые следует предпочесть. Вольфрам, молибден и ванадий ведут себя примерно одинаково, но вольфрам определенно сильнее снижает. скорости обменной диффузии, чем остальные элементы, и, следовательно, более, чем другие способен к неблагоприятному влиянию в отношении избирательного окисления. Оксиды ниобия не являются защитными, поэтому его присутствие в составе окалины нежелательно. Рений применяли в суперсплавах в ограниченных масштабах его влияние, по-видимому, аналогично влиянию ниобия. Гафний и цирконий часто вводят в суперсплавы в небольших количествах, они значительно улучшают прочность связи окалины с основным сплавом. [c.32]

Тофауте [446] изучил влияние присадок титана, тантала и ниобия к 17—25%-НОЙ хромистой стали с малым содержанием углерода и установил, что при злектродуговой сварке листов из этой стали электродами из стали 18-8 можно получить коррозионно-стойкие сварные соединения. [c.510]

Исследования на сверхпроводниках показали, что дислокации, на которых рассеиваются фононы в металлах, не обязательно являются сидячими. Теплопроводность сверхпроводника при достаточно низкой температуре пёрехода в основном обусловлена фононами (см. следующий параграф). Андерсон и др. [7, 178, 179] исследовали влияние дислокаций на теплопроводность ниобия, алюминия, свинца и тантала в сверхпроводящем состоянии при температурах до 0,04 К. Во всех случаях рассеяние фононов оказалось намного большим (до раз), чем оно могло бы быть на сидячих дислокациях они объяснили это увеличение резонансным рассеянием на колеблющихся дислокациях. Для свинца и тантала средняя длина свободного пробега фононов при рассеянии на дислокациях имеет минимум, который смещается по температуре при изменении напряжения, в то время как для алюминия и ниобия этого сдвига не происходит. Отсюда следовало, что в первых двух металлах колеблющиеся дислокации можно описать с помощью модели упругой струны [75] для двух других металлов лучшее описание получается, если считать, что дислокация колеблется в потенциале Пайерлса. [c.245]

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]

Глуховой, Андреево , Донцовым и Моисеевой было установлено [85], что дополнительное катодное модифициравание (0,2% Pt) сплавощ системы Та —Nb заметно повышает их коррозионную стойкость в таких агрессивных условиях, как 75%-ная серная кислота при 150° С (см. рис. 29). Видно, что ниобий (кривая I) и сплав ниобия с 5 % тантала (кривая 2) растворяются в указанных условиях с возрастающими скоростями. Скорость коррозии ниобия и его сплавов с 5% Та, дополнительно легированных 0,2 Pt (кривые 1 и 2 ), в начальный момент достаточно высокая, а затем быстро снижается в течение первых 10 час. испытания, после чего она принимает постоянное значение, гораздо более низкое, чем для тех же сплавов, не модифицированных платиной. На сплавах Nb—30% Та модифицирование 0,2 Pt дает дальнейшее повышение устойчивости. Сплав Nb—30% Та—0,2 Pt по своей устойчивости уже приближается к чистому танталу. Механизм положительного влияния платины вполне аналогичен обсужденному выше и определяется также смещением потенциалов коррозии в область устойчивого пассивного состояния сплава Nb—Та при накоплении на поверхности достаточного для этого количества платины. [c.58]

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]

Очистка фольги перед оксидированием состояла из процессов обезжиривания (методом протирки), травления для удаления естественной окисной пленки и последующей промывки для удаления продуктов травления. Обезжиривание проводили четыреххлористьш углеродом. Для исследования влияния химической очистки фольги из тантала, ниобия и сплава Та—КЬ перед оксидированием на диэлектрические свойства оксидной пленки использовались семь различных растворов, состав которых указан в табл. 2. [c.86]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...