Цирконии, легированный ниобием

ЦИРКОНИЙ, ЛЕГИРОВАННЫЙ НИОБИЕМ [c.105]

Установлено, что свойства сплава на основе ванадия улучшаются при сплавлении его с титаном, цирконием и ниобием. Сплавы его с титаном и цирконием обладают значительно большей пластичностью, чем чистый ванадий. Легирование ниобием способствует получению более высокой прочности и увеличению сопротивляемости окислению. [c.87]

Нелегированный ниобий быстро корродирует в воде при температуре 350° С, а в паре — при температуре 400° С. Хотя ниобий высокой чистоты обладает более высокой стойкостью, однако ни один из нелегированных сортов его не пригоден для использования в горячей воде под давлением. С помощью легирования удается значительно улучшить коррозионную стойкость ниобия при указанных выше параметрах. Наиболее эффективно двойное легирование ниобия титаном, молибденом, ванадием и цирконием и тройное легирование его титаном, хромом и молибденом. Многие из этих сплавов в воде при температуре 350° С в условиях облучения подвергаются коррозии менее значительно, чем цирконий. На поверхности сплавов образуется пленка [111,225]. Дисперсионно твердеющие стали А17-4РН (с концентрацией 15—17% хрома, 3—5% никеля, 3—4% меди, 0,25—0,4% ниобия и тантала) устойчивы в насыщенной воздухом воде при температурах до 350° С. Карбиды титана, вольфрама, тантала не стойки в воде, содержащей кислород. [c.232]

В обозначении марки легированной стали двухзначное число слева указывает среднее содержание углерода в сотых долях процента буква справа от цифр обозначает X - хром, Г - марганец, Н - никель, В - вольфрам, М - молибден, Ф - ванадий, Ю - алюминий, Р - бор, Т - титан, С - кремний, Д - медь, П - фосфор, К - кобальт, Ц - цирконий, Б - ниобий, Ч - редкоземельные элементы. [c.257]

Классификация по химическому составу. Химический состав легированной стали является основой для установления ее марок по ГОСТ. Классификация по химическому составу является самой важной для промышленности, которая выплавляет и применяет легированную сталь по маркам ГОСТ. Обозначение марок легированной стали производится по буквенно-цифровой системе. Легирующие элементы обозначаются следующими буквами С — кремний, Г — марганец, X—хром, Н — никель, М — молибден, В — вольфрам, Р — бор, Ю — алюминий, Т — титан, Ф — ванадий, Ц — цирконий, Б — ниобий, А — азот, Д — медь, П — фосфор, К — кобальт, Ч — редкоземельные элеме гы и т. д. [c.323]

При действии облучения происходит заметное упрочнение и охрупчивание. Цирконий и его сплавы обладают большим сродством к кислороду (в a-Zr растворяется до 7 мае. % Oj, в — до 2 мае. %). В пароводяной среде на цирконии образуется пленка оксида ТЮг. Уровень окисления при температурах выше 350 °С определяется параболическим законом изменения массы от времени, который, однако, через некоторое время сменяется линейным, характеризующим ускорение коррозии. Это ограничивает продолжительность эксплуатации изделий из циркония и его сплавов при указанных температурах. Легирование ниобием, нейтрализующее действие вредных примесей, уменьшает скорость коррозии циркония. [c.61]

На рис. ИЗ показано влияние присадок некоторых легирующих компонентов к ниобию на изменение коррозионной стойкости сплава в кипящей 20 %-ной НС1 [229]. Видно, что легирование ниобия цирконием, ванадием, титаном ухудшает стойкость сплава. Значительное повышение стойкости вызывает только легирование ниобия танталом или молибденом. При содержании в ниобии 15—20 % (ат) Та [c.308]

Дальнейшее повышение температуры приводит к одновременному развитию процесса рекристаллизации и процесса растворение — выделение. Подробно взаимосвязь этих процессов будет рассмотрена в следующих двух разделах. Легирование ниобия элементами твердорастворного упрочнения, такими, как молибден, вольфрам, оказывают значительно меньшее влияние на tp. Так, сплав ниобий— 10 мае. % молибдена имеет = 1150° С. Дополнительное легирование этого сплава 1,5% циркония и 0,3% угле- [c.205]

Таким образом, легирование ниобия гафнием и кислородом для условий высокотемпературной службы является более эффективным, чем легирование цирконием и кислородом. [c.267]

Эффективность упрочнения карбидами, нитридами и окислами, образующимися при легировании ниобия цирконием или гафнием и одним из элементов внедрения (углерод, азот, кислород), в значительной степени определяется количеством фазы, образующейся в сплаве, и меняется в зависимости от температуры эксплуатации [c.268]

ОКИСЛЫ С большим изменением свободной энергии по сравнению с окислами основного металла, Такие элементы окисляются в первую очередь и могут образовать новые окислы с более высокими защитными свойствами. К подобным легирующим элементам относятся титан и цирконий. Сопротивление окислению вольфрама также существенно повышается при его легировании ниобием и танталом, но механизм положительного влияния этих элементов до сих пор не установлен. [c.477]

Производство жаропрочных и твердых сплавов. Ниобий и тантал входят в состав различных жаропрочных сплавов для газовых турбин реактивных двигателей. Легирование ниобием (или танталом) молибдена, титана, циркония, алюминия и меди резко улучшает свойства этих металлов, а также их сплавов. Предложены жаропрочные сплавы на основе ниобия в качестве конструкционного материала для деталей реактивных двигате- [c.145]

Легирование ниобием алюминия, меди, молибдена, титана, циркония и их сплавов резко улучшает их прочностные свойства. Карбиды ниобия применяют в производстве твердых сплавов и высокотемпературной технике. [c.403]

При комнатной температуре в воде, насыщенной воздухом, коррозия урана идет преимущественно с кислородной деполяризацией, а металл находится в пассивном состоянии. В кипящей дистиллированной воде уран находится в активном состоянии, а его коррозия идет с водородной деполяризацией. Коррозионная стойкость урана в воде и паре в условиях работы первого контура ядерных реакторов низка. Стойкость урана возрастает при легировании его гафнием, цирконием, никелем, ниобием, танталом, молибденом, кремнием. [c.306]

Коррозионная стойкость молибдена повышается легированием металла небольшими количествами титана, циркония и ниобия. Сплавы на основе молибдена исполь- зуются, главным образом, как жаропрочные конструкционные материалы. На основе систем Мо—Т1, Мо——Тх—С, Мо—Ке и других созданы промышленные сплавы, обладающие хорошими механическими и тех- нологическими свойствами. Среднее значение предела прочности на разрыв для сплавов молибдена составляет при 20° С 700—800 МН/м (70—80 кгс/мм ), а при 1200° С 300-7450 МН/м (30—45 кгс/мм ) при средней величине относительного удлинения в этих условиях соответственно 7—30 и 10—15%. [c.133]

Области применения сварки в защитных газах охватывают широкий круг материалов и изделий (узлы летательных аппаратов, элементы атомных установок, корпуса и трубопроводы химических аппаратов и т. п.). Аргонодуговую сварку применяют для цветных (алюминия, магния, меди) и тугоплавких (титана, ниобия, ванадия, циркония) металлов и их сплавов, а также легированных и высоколегированных сталей. [c.198]

Уже при наличии небольших примесей азота и (или) углерода коррозионная стойкость циркония резко понижается, но ее можно значительно повысить легированием (например, ниобием). На поверхности циркония образуется окисная пленка, защищающая его до 800 °С. [c.326]

Титановые сплавы. Существующая довольно обширная номенклатура промышленных титановых сплавов как в СССР, так и за рубежом получена путем легирования титана следующими девятью элементами алюминием, молибденом, ванадием, марганцем, хромом, оловом, железом, цирконием, ниобием, причем место каждого элемента в этом перечне соответствует его важности и масштабу применения в качестве легирующей добавки к титану. Кроме того, в некоторых сплавах встречаются кремний и бор в качестве малых добавок (десятые и сотые доли процента). [c.181]

Примеси замещения, введенные в металлы и сплавы Fe— Сг — Ni в количестве до 5 ат. %, также могут оказать значительное влияние на сопротивляемость сплава радиационному распуханию. В работах Джонстона и др. [187, 203] приведены результаты исследования радиационного распухания сплава Fe — 15 Сг — 20 Ni, легированного молибденом, алюминием, титаном, цирконием, кремнием, после облучения ионами Ni" с энергией 5 МэВ и в реакторе. Некоторые из них графически представлены на рис. 104. Видно, что введение титана, ниобия, кремния и циркония приводит к уменьшению распухания, причем цирконий подавляет распухание наиболее эффективно. Данные о влиянии молибдена неоднозначны легирование сплава молибденом приводит к увеличению распухания в условиях ионного облучения и к уменьшению при облучении в реакторе. Совместное легирование сплава кремнием и титаном подавляет распухание более эффективно, чем легирование каждым элементом в отдельности. [c.176]

Представлены материалы исследования механических свойств теплоустойчивой Сг—Ni—Мо стали дополнительно легированной добавки малых количеств ванадия, ниобия, титана и циркония. [c.379]

Отличительная особенность сплавов циркония с ниобием — отсутствие в местах отслаивания пленки порошкообразных продуктов коррозии. В местах, где происходит отслаивание окисной пленки, вновь образуется новая загцитная пленка. В отличие от нелегированного циркония, начало растрескивания и отслаивания окисной пленки на сплаве, легированном ниобием, не сопровождается катастрофическим разрушением металла. Сплавы циркония с концентрацией 1 % ниобия имеют высокую коррозионную стойкость в воде при температуре 350° С в течение 7500 час испытаний и в водяном паре при температуре 400° С в течение 5000 час. Растрескивание и отслаивание окисной пленки в этом случае не,происходит, толщина пленки не превышает 15—35 мк. Эти же сплавы не разрушаются (без отслаивания окисной пленки) при температуре 450° С по прошествии 4500—5000 час испытаний. Толщина пленки при этом составляет не более 80 мк с повышением концентрации ниобия в сплавах скорость роста пленки увеличивается, а время до начала растрескивания и отслаивания сокращается. Сплавы, легированные 2— 2,5% ниобия, имеют высокую коррозионную стойкость в воде при температуре 350° Сив водяном паре при температуре 400° С в течение 6000 час. Отслаивание пленки не наблюдается. При температуре 350° С окисная пленка у сплава с концентрацией 5% ниобия начинает растрескиваться и отслаиваться через 3000 час. [c.225]

Этот процесс травления широко применяется в технологии производства изделий из циркониевых сплавов. Равномерная оксидная пленка ZtQq придает поверхности циркониевых сплавов темный, почти черный цвет и является защитой против взаимодействия с кислородом и водородом до тех пор, пока на ней нет дефектов. Сдерживают коррозию также пленки, образующиеся на сплавах циркония, легированных железом и медью, а легирование ниобием понижает активность процесса поглощения водорода. [c.319]

Большинство ниобиевых сплавов (табл. 19.5) отличается хорошей деформируемостью, свариваемостью и неплохой прочностью. На сегодняшний день упрочняющее легирование ниобия осуществляется простым упрочнением твердого раствора тугоплавкими элементами с высокими модулями упругости и дисперсного упрочнения карбидами типа МеС. Для образования твердых растворов замещейия, отличающихся повышенным сопротивлением ползучести, чаще всего вводят вольфрам, молибден и тантал. Элементы с высокой реакционной способностью, цирконий и гафний, взаимодействуя с углеродом и азотом, образуют очень мелкие выделения, еще более повышающие сопро1ивление ползучести. Алюминий и титан повышают стойкость основного металла против окисления однако они понижают температуру плавления и поэтому отрицательно сказываются на прочности. Сплавы выплавляют электроннолучевым способом или в вакуумной печи с двумя расходуемыми электродами и с последующей обработкой давлением. Литейные ниобиевые сплавы не известны. [c.310]

Сплав Э635 в холоднодеформированном и отожженном состоянии имеет прочность, не уступающую бинарному сплаву Э125, высокую коррозионную стойкость в воде и кипящем теплоносителе различного состава, высокое сопротивление ползучести в широком диапазоне флю-енсов, плотностей потока нейтронов, напряжений и температур облучения [18, 20]. Легирование циркония только ниобием или оловом не обеспечивает достаточной коррозионной стойкости сплавов ЭПО и цир-калоя-2 в пароводяной смеси, содержащей кислород, особенно при перегревах выше 380 °С. В этих условиях входящее в состав сплава Э635 железо улучшает коррозионную стойкость циркония (рис. 5.8). [c.366]

Легированная конструкционная сталь (ГОСТ Б058—57, ГОСТ 4543— 61) 30ХГ2С, 12ХН2, ЗОХМА Первые две цифры — содержание углерода в сотых долях процента, цифры после буквы — содержание элемента в процентах (при отсутствии цифры—1%) Легируюш,ий элемент X — хром, Д — медь, Е — селен, Н — никель, Р — бор, Ба — барий, Г —марганец, В — вольфрам, С—кремний, Ф — ванадий, М — молибден, Ю — алюминий, Т — титан, Ц —цирконий. Б — ниобий, А — на конце — высококачественная сталь [c.160]

К настоящему времени многочисленными работами, начатыми сначала в Институте физической химии АН СССР, а затем продолженны мн во многих других организациях как у нас, так и за рубежом, показано значительное повышение коррозионной стойкости ряда пассивирующихся конструкционных металлических материалов при их дополнительном легировании катодными присадками. Были исследованы различные типы нержавеющих сталей, титан и его сплавы, цирконий, хром, ниобий. В качестве легирующих добавок исследовались, главным образом, Pd и Pt, а в отдельных случаях также Ag, Au, Rh, Ir, Ru, Os, Re, u. Некоторые наиболее важные результаты этих исследований будут рассмотрены ниже. [c.43]

Растворимость азота в ниобии уменьшается при легировании титаном [138], цирконием [136, 138] и гафнием [132, 138]. Есть указания [138], что при легировании ниобия MelVA группы в количестве, значительно меньшем определенной критической концентрации (менее 1 ат. %), наблюдается увеличение растворимости азота в ниобии. Выше этой концентрации проявляется раскисляющее действие этих металлов, которое можно считать основным их действием в рассматриваемых системах. [c.216]

Сильное охрупчивающее действие на литой вольфрам оказывают также крупные выделедия карбида Wg . Легирование вольфрама цирконием, гафнием, ниобием, танталом приводит к снижению Гхр. Образование при этом дисперсных прочно связанных с матрицей карбидов МеС, а также измельчание зерна обеспечивают большее сопротивление распространению трещины. Однако следует отметить, что в этом случае речь идет о некотором понижении температуры вязкохрупкого перехода за счет создания благоприятной структуры, а не о подлинном повышении низкотемпературной пластичности материала, как это наблюдается при глубокой очистке от примесей внедрения [97]. [c.298]

Коррозионностойкими в этих условиях оказались сплавы наос-нове титана, ниобия, циркония, легированные танталом, молибденом и др. Однако при повышении температуры до 100—110° С коррозия некоторых сплавов несколько повышается (табл. 18.3). Очевидно, присутствие небольших количеств жидкого брома, играющего роль окислителя, оказывает благотворное влияние на коррозионную стойкость титана ВТ 1-1 и его сплава с танталом (сплав 4204). В аналогичных условиях (табл. 18.4, гидролизер, поз. 1), но в отсутствие брома эти сплавы полностью разрушаются. Наиболее стойкими в тех и других условиях оказались сплав 4201 и сплавы на основе ниобия, легированные вольфрамом, танталом, титаном, молибденом и др. [c.425]

Повысить коррозионную стойкость титана в агрессивных средах можно также легированием его такими элементами, которые способствуют образованию па его поверхности более стойкой защитной пленки, чем на нелегированном титане. В растворах серной, соляной и фосфорной кислот коррозионную стойкость титана наиболее эффективно повышают молибден, цирконий и ниобий. Одпако сплавы титана с молибденом сильно корродируют в растворах азотной кислоты, что нехарактерно для нелегированного тптана. [c.379]

Прочность молибдена при высоких температурах повышается при его легировании небольшими количествами титана, циркония и ниобия (до 1%). Титан и ниобий наиболее сильно упрочняют молибден прп одновременном очень небольшом содержании углерода, что объясняют дисперсионным механизмом упрочнения этпх сплавов. Цирконий повышает жаропрочность молибдена в основном за счет упрочнения твердого раствора. Наибольший интерес представляют сплавы молибдена с 20% рения, обладаюш,ие высоким пределом прочности и длительной прочностью при хорошей пластичности. [c.475]

Измельчение зерна бронз в процессе рекристаллизации при введении добавок Можно объяснить исходя из поверхностно активного характера титана, циркония и ниобия [11]. Возможно также, что замедление структурных пре- вращений при рекристаллизации бронз, легированных добавками, связано с влиянием тугоплавких элементов титана, ниобия и циркония на диффузион- ные параметры сплавов в направлении замедления диффузионных перемещений. [c.87]

Содержание основных легирующих элементов в сталях высокое (до 40%), тогда как суммарное содержание добавок составляет несколько процентов. Упрочняющими фазами являются интерметаллические соединения (N 3X1, Ы1зА1 и др.), легированные карбиды и карбонитриды. Значительное влияние на повышение жаропрочности оказывают добавки бора, циркония, церия, ниобия и других элементов, вводимые в сотых и тысячных долях процента. На жаропрочность оказывают влияние и обычные примеси, вследствие чего одним из необходимых условий является получение жаропрочных сталей и сплавов высокой чистоты. Уменьшение поверхности зерен путем получения крупнозернистого металла также снижает скорость диффузии, поэтому жаропрочные стали и сплавы должны иметь крупнозернистую и однородную структуру. У жаропрочных сталей и сплавов, предназначенных для длительной работы, полученная структура должна быть стабильной. [c.187]

Чтобы обеспечить необходимую стойкость швов против межкри-сталлитной коррозии, уменьшают содержание углерода в наплавленном металле и легируют его титаном, танталом, цирконием, ванадием и ниобием. Не допускается использование сварочной проволоки со следами графитовой или углеродсодержащей смазки. При легировании ниобием образование в шве трещин может быть предотвращено, если обеспечена двухфазность его структуры. [c.3]

Для легирования в молибден вводят небольшие количества (до 1%) титана и циркония в хром — железо (в количестве до 10%) или небольшие количества (до 1%) ниобия, тантала, титана и циркония в ниобий — вольфрам, молибден и цирконий и другие элементы в различных сочета- [c.366]

Особого внимания заслуживают сплавы циркония с добавками олова, железа и хрома, так называемые циркалои. Известный сплав цнркалой-2, содержащий 1,57о Sn 0,127о Fe, 0,09% Сг и 0,05% Si, обладает более высокой коррозионной стойкостью и прочностью по сравнению с цирконием при повышенных температурах, При легировании циркония молибденом и ниобием он еще более упрочняется. [c.290]

Наиболее перспективными являются ниобиевые сплавы, легированные молибденом, вольфрамом, ванадием, титаном и танталом, образующими с ниобием неограниченные твердые растворы "с добавлением алюминия, хрома, циркония, кремния и бора, которые как в чистом виде, так и в форме мет ылических соединений играют роль упрочнителей. [c.89]

Легирование циркония повышает его твердость, предел прочности при растяжении, но в большинстве случаев уменьшает пластические свойства. Введение некоторых специальных добавок понижает вредное действие ряда примесей. Так, ниобий обезвреживает действие углерода. Добавки олова снижают вредное действие азота в отношении устойчивости в воде при высоких температурах (см. далее о сплавах типа иирколой). Небольшие количества некоторых примесей (молибдена, марганца, алюминия) не понижают коррозионной стойкости циркония, ко увеличение их количествя выше некоторого предела ухудшает в этом отношении его свойства. [c.483]

Изменения нестехиометричности диборида с температурой были использованы выше для объяснения уменьшения скорости реакции при 811 и 923 К. Можно ожидать, что легирование даст подобный же эффект. Повторный анализ [20] данных Руди [36] о составе диборидов показал, что дибориды титана, молибдена и гафния имеют недостаток бора по сравнению со стехиометриче-ским составом, тогда как область гомогенности диборидов ванадия, ниобия и тантала симметрична относительно стехиометриче-ского состава. Ограниченные данные о составе диборида циркония не дают возможности установить степень его нестехиометричности. Все указанные дибориды изоморфны, и поэтому легирование диборида с недостатком бора, например диборида титана, одним из диборидов с избытком бора будет сопровождаться уменьшением количества вакантных позиций бора вплоть до очень малых величин при переходе состава через стехиометрический. Можно предположить, что этим эффектом объясняется минимальное значение скорости реакции при содержании в матрице —30% V (рис. 16). В продукте реакции стехиометрического состава остаточные вакансии являются термическими, и поэтому уравнение, приведенное выше, в этом случае неприменимо. В рассмотренном анализе предполагалось дополнительно, что изменение состава диборида по мере приближения к стехиометрии происходит только путем уменьшения числа вакансий в позициях бора. [c.117]

Титан — химически активный элемент, но вследствие образования на его поверхности защитной весьма плотной и однородной пленки, химический состав которой зависит от окружающей среды и условий образования (чаше всего пленка рутиловая—TiOj), он становится пассивным. Защитная пленка делает титан более стойким, чем нержавеющая сталь, во многих агрессивных средах, в том числе в разбавленной серной кислоте, царской водке, разбавленной и концентрированной, но не дымящей азотной кислоте. Технически чистый титан особенно стоек по отношению к действию морской воды. Опыт (с пересчетом) показал, что за 4000 лет лист титана разрушится на толщину бумажного листа. Легирование титана молибденом, цирконием, ниобием приводит к образованию еще более стойких защитных пленок. [c.324]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...