Получение твердых соединений тугоплавких металлов

Получение твердых соединений тугоплавких металлов [c.468]

Сочетание сталей с другими тугоплавкими металлами и тугоплавких металлов между собой также часто встречается в технике. Тантал и ниобий по свойствам близки к титану и при сварке с ним образуют твердые растворы без хрупких соединений. Ниобий удовлетворительно сваривается с медью и медными сплавами, с которыми образует ограниченные растворы. Тантал с медью растворов и соединений не образует. Однако обычно в качестве вставок применяют бронзу. Ниобий хорошо сваривается с ванадием и цирконием. При сварке ниобия с никелевыми сплавами образуются трещины рекомендуется их сварка через палладий. Трудности получения сварных соединений тугоплавких металлов со сталями и сплавами обусловлены также хрупкостью тугоплавких металлов после нагрева выше температуры рекристаллизации и их высокой химической активностью при нагреве до температур выше 573 К. [c.158]

Пользуясь достижениями металлокерамической технологии (порошковой металлургии), конструктор имеет возможность спроектировать такие детали и узлы машин, которые невозможно выполнить из обычных материалов. Эти новые материалы позволяют создать детали из весьма тугоплавких металлов и сплавов композиции из разных металлов, не смешивающихся в расплавленном виде и не образующих твердых растворов или интерметаллических соединений (железо — свинец — вольфрам — медь) композиции из металлов и неметаллов, пористых металлов и др. материалов, получение которых иным способом невозможно. Возможно также получение деталей со специальными заранее заданными физико-механическими свойствами, а также получение чистых металлов и сплавов заданного химического состава. [c.13]

Для получения неразъемного соединения керамических материалов применяют различные технологические процессы пайки, из которых наибольшее распространение получили пайка расплавленного (размягченного) стекла с твердым металлом высокотемпературными припоями с предварительной металлизацией керамики (многоступенчатый способ) адгезионно-активными припоями. Пайку неметаллических материалов осуществляют на том же оборудовании, что и пайку металлов, в частности, в печах сопротивления и индукционных печах с контролируемой атмосферой — нейтральной, восстановительной и в вакууме. В установках с индукционным нагревом, который не позволяет проводить прямой нагрев диэлектрических керамических материалов, все варианты оснастки содержат тонкостенный цилиндрический экран из молибдена, фафита или другого тугоплавкого материала. Экран служит для нагрева излучением [c.462]

В случае мундштучного прессования заготовки предварительно нагревают пористость полученных изделий близка к нулю, поэтому дополнительного уплотнения не требуется. Мундштучным прессованием получают прутки, трубы, уголки и другие большие по длине изделия с равномерной плотностью из плохо прессуемых материалов (тугоплавкие металлы и соединения, твердые сплавы, керметы на основе окислов и др.). [c.274]

Тугоплавкие металлы взаимодействуют со многими другими металлами Периодической системы, образуя твердые растворы и различные интерметаллические соединения, что широко используется в технике при производстве различных сплавов и высококачественных сталей. В связи с высокими температурами плавления тугоплавких металлов в технологии их производства широко используется метод порошковой металлургии, заключающийся в получении металла в форме порошка с последующим его превращением в компактный металл путем прессования и спекания. [c.469]

С целью повышения качества деталей проводится их изготовление из порошков, поскольку химическую однородность отдельных частиц порошка, их размеры и кристаллическое строение обеспечить значительно проще. Кроме этого, преимущество применения порошковой металлургии для изготовления металлических деталей заключается в том, что оказывается возможным получать новые технические материалы, которые нельзя или невыгодно получать другими способами. Таковы, например, тугоплавкие и твердые металлы и сплавы, композиции из металлов, не смешивающихся в жидком состоянии и не образующих твердых растворов (железо -свинец и др.) или неметаллических соединений. Другим достоинством порошковой металлургии является близость штампованной заготовки к размерам детали и сокращение операций обработки заготовки резанием. К числу преимуществ порошковой металлургии так же относится возможность использования отходов (окалина, стружка) для получения порошков. [c.108]

Для получения жаропрочных сплавов наиболее перспективным является легирование основного металла элементами, обладающими переменной и весьма ограниченной растворимостью в нем, уменьшающейся при понижении температуры. При отпуске из пересыщенного твердого раствора, полученного в результате закалки легированного такими элементами металла, выделяется в мелкодисперсном состоянии избыточная фаза, упрочняющая сплав. Максимальной жаропрочностью обладают сплавы, где упрочнение вызывается наличием на границах зерен твердых включений второй фазы, в которой не развиваются диффузионные процессы и не идут процессы обмена атомами с основным металлом. Эти условия достигаются, если избыточной фазой является химическое соединение и особенно в трех-, четырехкомпонентных системах, когда второй фазой будет тугоплавкое сложное соединение, не содержащее металла растворителя. [c.13]

С целью получения высокопрочных и пластичных паяных соединений для пайки ниобия целесообразно применять чистые металлы титан, ванадий, цирконий, которые образуют с ниобием неограниченные твердые растворы. На основе этих металлов можно получить пластичные припои и жаропрочные паяные соединения, однако все они слишком тугоплавки и поэтому требуется оборудование, позволяющее производить пайку в высоком вакууме при температурах [c.207]

Возможность широкого варьирования температурой в зонах нанесения покрытий позволяет использовать вакуумно-плазменные методы в качестве универсальных методов для нанесения покрытий на инструменты из твердых сплавов и быстрорежущей стали. Вакуумно-плазменные методы универсальны и с точки зрения возможности получения широкой гаммы монослойных, многослойных и композиционных покрытий на базе нитридных, карбидных, кар-бонитридных, оксидных, боридных соединений тугоплавких металлов IV—VI групп Периодической системы элементов. [c.13]

Наиболее интересными свойствами обладают твердые соединения переходных металлов, методам получения и свойствам которых посвящено значительное количество работ [4—9]. К числу переходных металлов относятся химические элементы, в атомах которых происходит заполнение недостроенных электронных уровней, т. е. элементы с порядковыми номерами 21—28 (5с, Т1, V,, Сг, Мп, Ре, Со, N1), 39—46 (У, 2г, ЫЬ, Мо, Тс, Ки, КЬ, Р(1), 57— 78 (Ьа, редкоземельные металлы, Н , Та, Ее, Оз, 1г, Р1) и 89—92 (Ас, ТЬ, Ра, и), которые в целом принадлежат П1—УИ1 группам периодической системы. Среди них наибольщее значение имеют указанные выше тугоплавкие металлы. [c.484]

Преимущества металлокерамической технологии 1) возможность получения тугоплавких металлов и сплавов, композиций из металлов, не смешивающихся в рнсплавленном виде и не образующих твердых растворов или интерметаллических соединений (железо — свинец, вольфрам — медь), композиций из металлов и неметаллов, пористых металлов и прочих материалов, получение которых другими методами затрудни- [c.255]

Антикоррозионное вакуумплотное металлокерамическое соединение получают между керамической подложкой из оксида алюминия и тугоплавким, стойким в парах щелочного металла, металлическим сплавом Со-1 Zr путем введения порошкообразной твердой смеси, состоящей, главным образом, из порошка ниобия и порошка второго металла (из ряда железа и никеля) с последующим отжигом в вакууме при температуре 1500—1675°С до частичного плавления части порошка и образования расплавленной связывающей фазы. Полученные металлокерамические соединения являются вакуумплотными, выдерживают относительно высокие механические напряжения до 1406 кгс/см и коррозионно-устойчивы в парах щелочного металла. [c.221]

Пайка припоями, состоящими из порошка или волокон более тугоплавких металлов, смоченных легкоплавкой фазой, хорошо известна в стоматологической технике при изготовлении пломб, особенно при применении в качестве легкоплавкого компонента жидкой ртути. В результате взаимной диффузии жидкой фазы, паяемого металла и твердых частичек припоя и образования соответствующих сплавов температура вспайки полученных соединений становится выше температуры плавления легкоплавкой составляющей исходного припоя — смеси, [c.175]

Наиболее широкое применение для получения сплавов на основе тугоплавких металлов, упрочненных дисперсными частицами, находят металлургические методы, т. е. методы получения литого материала соответствующего состава. Получение такого литого металла может производиться путем простого введения и перемешивания дисперсного порошка и жидкого расплава основы, которую хотят упрочнить соответствующей дисперсной фазой. При этом, если температура плавления упрочняемого металла относительно низкая, а, главное, этот металл — низковалентный (сюда можно отнести одно- и двухвалентные металлы), то в расплаве не реализуются благоприятные условия для диссоциации частиц упрочняющей фазы и происходит простое механическое перемешивание твердых частиц с расплавом основы. При этом обычно происходит плохое смачивание порошка жидким металлом из-за присутствия адсорбированных газовых пленок на дисперсной фазе и быст-рое укрупнение частиц за счет растворения и диффузии в жидкости или за счет прямого соединения частичек, возникновение сегрегаций дисперсной фазы. Все это ограничивает использование этого метода для получения дисперсно-упрочненных тугоплавкими стабильными окислами, нитридами, карбидами сплавов на основе А1, Си, Со, Ni, Fe и т. д. Сплавы указанных металлов в настоящее время получают главным образом методами порошковой металлургии, внутреннего окисления и азотирования. [c.133]

Пайка — процесс получения неразъемного соединения деталей при помощи сплава или металла, имеющего более низкую температуру плавления, чем металл соединяемых деталей. Сплавы или металлы, используемые для паяния, называют припоями. Припои бывают двух видов мягкие и твердые. К мягким относят оловя-нисто-свинцовые припои марок ПОС 90, ПОС 60, ПОС 50, ПОС 40, ПОС 30 цифра обозначает примерное содержание олова в процентах (остальное — свинец). Для получения более прочных соединений, устойчивых при повышенных температурах (свыше 450° С), применяют тугоплавкие припои. Эти припои изготовляют из меди (МО, Ml, М2), медно-цинковых сплавов (ПМЦ36, ПМЦ48, ПМЦ54) и Др- [c.20]

И все же более технологичным представляется использозание второго пути, когда для получения сварного соединения распласля-ется только сталь, а тугоплавкий металл лишь смачивается ею. Но при контакте жидкого металла с твердым успевают в той или иной степени пройти диффузионные процессы и образуется шов с характерной структурной неоднородностью и повышенной твердостью у границы с тугоплавким металлом. Регулируя тепловой режим сварки в направлении уменьшения длительности контакта жидкой и твердой фаз, можно получить сварное соединение с удовлетворительными механическими свойствами. [c.412]

Сварка стали, никеля с тугоплавкими металлами. Сварка стали с титаном. В зоне контакта титана со сталью при температуре более 1073 К интенсивно растет прослойка интерметаллида TiFe, что вызывает охрупчивание сварного соединения. Предел прочности соединения составляет менее 50% прочности свариваемых металлов. Титан образует соединения с удовлетворительной пластичностью с ванадием, ниобием, молибденом, цирконием и гафнием, с которыми он образует непрерывный ряд твердых растворов. Однако ванадий в контакте со сталью при температуре выше 823 К образует карбид, охрупчивающий сварное соединение. Введение между ванадием и сталью слоя меди исключает образование хрупких слоев в соединении. Через твердую медь углерод не диффундирует, а в системе ванадий—медь легкоплавкие эвтектики и интерметаллические соединения не образуются. При малых значениях относительной толщины слоев меди и ванадия прочность соединения достигает прочности коррозионно-стойкой стали [1]. Для получения стабильных результатов [c.146]

Термодинамически рассмотрен процесс смачивания твердых тел исходя из концепции А. Н. Фрумкина об устойчивости тонких пленок. Рассмотрен случай, когда Ож > От. Сформулированы условия смачивания металлом тугоплавких соединений типа окислов, нитридов и карбидов. Сконструирована установка, позволяющая оценить характер изменения натяжения жидких пленок с толщиной на поверхности твердого тела. Полученные экспериментальные результаты для некоторых систем качественно подтверждают развитые представления. Применительно к процессу пропитки или жидкофазного спекания проведенный анализ позволяет сформулировать два возможных механизма образования мета-стабильных смачиваюшлх пленок или растекания — с затратой энергии на образование пленки металла конечной толщины и безактивационное смачивание. Аналогично рассмотрен процесс перехода границы раздела металл — твердое или металл — газ тугоплавкими частицами. Рис. 2, библиогр. 11. [c.229]

В вакууме по мере повышения температуры и скорости скольжения износ и коэффициент трения сталей после различных видов упрочнения значительно возрастают. Интенсивное изнашивание сопровождается переносом металла, образованием участков схватывания, что приводит к заеданию. Предварительная термодиффузионная обработка (азотирование, алитирование, цементация, борирование) или упрочнение рабочих поверхностей твердыми металлами и их тугоплавкими соединениями существенно влияют на свойства поверхностей трения. Для получения высокой износостойкости и оптимальных антифрикционных свойств целесообразно нанесение на упрочненные поверхности слоя мягких металлических покрытий, играющих роль смазки. Практика показала, что стали 9X18, Р18, ВЖ100, ШХ15 с многослойными покрытиями длительно работают при трении в вакууме 10 —10 мм рт. ст., температурах до 500° С и умеренных нагрузках. [c.45]

В зависимости от свойств наносимого материала толщина покрытия,-получаемого за каждый цикл, составляет 5—100 мкм и более. Поэтому для получения покрытия требуемой-толщины необходима серия взрывов, частота повторения которых обычно 4—6 в секунду (при необходимости может достигать 75). Расстояние от торца трубы до поверхности металлизируемой детали — не более 250 мм. В качестве инертного газа для распыления порошка обычно используется азот. Покрытия можно получать из любых материалов металлов, твердых сплавов, окислов и различных тугоплавких соединений. В зависимости от назначения получаемые покрытия могут быть коррозионностойкими, износостойкими, жаростойкими и со специальными свойствами. Для получения коррозионностойких покрытий используют преимущественно металлы — никель, молибден, алюминий. Износостойкие покрытия получают из твердых сплавов типа ВК, ТК и КХН. Твердость этих покрытий достигает 1450—1050 кгс/мм (14,5—10,5ГПа) по Виккерсу. Покрытия обладают высокой износостойкостью и могут применяться для восстановления деталей машин, работающих в условиях абразивного [c.260]

Стыковой сваркой сваривают медь и ее сплавы (бронза — сплав — меди с оловом, латунь — сплав меди с цинком), алюминий и его сплавы. Медь и алюминий обладают значительно больщей теплопроводностью, чем сталь, вследствие чего требуют большего тепла для образования слоя расплавленного металла на торцах. Из-за больщой теплопроводности и низкого электросопротивления оплавление в целях концентрации тепла около торцов проводится с повышенными скоростями при повышенных плотностях тока. Сильное окисление с появлением тугоплавких пленок требует, наряду с интенсивным оплавлением, больших скоростей осадки с приложением значительного усилия, необходимого для удаления окислов из стыка. Перемещение плиты должно проводиться по графику, близкому к полукубической параболе. При оплавлении меди поддерживать на торцах слой расплавленного металла, а также прогреть металл на достаточную гл бину еще труднее, вследствие чего для получения соединения необходимого качества применяются большие усилия осадки (до 40 кг1мя1 ). Следует от.метить, что исходное состояние сплава (в особенности алюминиевого) существенно влияет на условия его сварки оплавлением и на качество получаемых соединений. Режимы сварки некоторых изделий из цветных металлов приведены в табл. 20. При сварке латуни наблюдается выгорание цинка (температура плавления которого 419° С) это может привести к изменению свойств лат ни. С целью уменьшения выгорания цинка необходимо процесс оплавления и осадки вести с большой скоростью. Сварка латуни затруднена также из-за ее быстрого окисления и небольшого интервала температур перехода из твердого состоя-иия в жидкое. В сгыках лат ни, соде,рл<ашей цинка до 40% (например, Л62), наблюдается однофазная структура а-латуни в этих случаях стык равнопрочен основно.му металлу. При содержании цинка более 40 Ь (например, Л59) в стыках наблюдается (а + -f ), латунь, закаливающаяся до твердости 170 кг/лш при твердости основного металла 125—130 кг1мм-. Отпуск при 600—650° С обеспечивает требуемую пластичность латуни. [c.155]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...