Тугоплавкие металлы и их сплавы. Твердые сплавы

ТУГОПЛАВКИЕ МЕТАЛЛЫ И ИХ СПЛАВЫ. ТВЕРДЫЕ СПЛАВЫ [c.235]

Сварка тугоплавких металлов и их сплавов. К тугоплавким металлам, используемым в сварных конструкциях, относятся титан, цирконий, ванадий, ниобий, тантал, молибден, вольфрам и др. К трудностям сварки этих металлов и их сплавов относятся 1) высокая химическая активность по отношению к атмосферным газам как в расплавленном состоянии, так и в твердом при повышенных температурах 2) склонность к образованию пор 3) склонность к образованию трещин. [c.680]

Высокие антифрикционные свойства могут придаваться нанесением покрытий. В случае нанесения покрытия серебра с двусернистым молибденом на твердую шероховатую основу эффективность покрытия значительно возрастает. Это покрытие в сочетании с электроискровыми покрытиями тугоплавкими металлами и их соединениями рекомендуется для работы в вакууме. Для кратковременной работы при умеренных нагрузках и температурах 500—600° С могут быть рекомендованы термодиффузионные покрытия (азотирование, борирование, алитирование п др.) с последующим нанесением электролитических покрытий (рис. 2). Плазменные покрытия из твердого износостойкого никелевого сплава [c.47]

Кроме молибдена и титана из тугоплавких металлов могут быть использованы еще ниобий, тантал и вольфрам. За последние годы повысился интерес к вольфрамомолибденовым сплавам, упрочнение которых достигается за счет образования твердого раствора. Эти сплавы обладают наибольшей прочностью при высоких температурах, однако они трудно обрабатываются обычными методами. Достоинством тугоплавких ниобиевых и танталовых сплавов по сравнению с вольфрамомолибденовыми является их лучшая деформируемость и свариваемость, а также повышенная пластичность при низких температурах. Благодаря меньшей стоимости и удельному весу ниобиевые сплавы являются более перспективными для применения до температур порядка 1300° С. При более высоких температурах целесообразнее использовать танталовые сплавы, более стойкие к окислению, по сравнению с нелегированными тугоплавкими металлами. [c.184]

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]

Широко применяют цементирование твердых тугоплавких соединений различными металлами, например, никелем, кобальтом, железом и Их сплавами, что позволяет прибегнуть к классическому методу [c.167]

В то время, как некоторые группы твердых и тугоплавких соединений, например, окислы и их сплавы, а также в известной степени карбиды тугоплавких металлов, образующие основу металлокерамических твердых сплавов, уже давно изучены и нашли широкое примене- [c.483]

В связи с этим, наиболее важным из технологических вариантов изготовления изделий является горячее прессование с последующим гомогенизирующим отжигом или без него. Температура горячего прессования составляет 80—90% от температуры плавления соответствующего тугоплавкого соединения. В табл. 43 приведены режимы горячего прессования изделий из порошков некоторых тугоплавких твердых соединений. Широко применяют цементирование твердых тугоплавких соединений различными металлами, например, никелем, кобальтом, железом и их сплавами. [c.501]

Существуют и другие безвольфрамовые твердые сплавы, в частности износостойкие материалы на основе боридов хрома, титана, тантала, ниобия и других тугоплавких металлов. Неплохие результаты получены при замене карбида вольфрама другими карбидами тугоплавких металлов, например карбидами титана, циркония, гафния, тантала, молибдена и др., или их бинарными или тройными твердыми растворами. Созданы твердые сплавы на основе карбида титана со связкой металлом группы железа, карбида тантала и карбида ванадия с никелевой связкой и др. [c.487]

Сложность механической обработки тугоплавких металлов, как и нержавеюш,их и жаропрочных сталей и сплавов, определяется прежде всего интенсивным износом инструмента. Высокие температуры рабочих поверхностей инструмента и зависимость их от режима обработки оказывают различное влияние на природу износа, меняется и его интенсивность. В свою очередь, от износа зависит количество выделяюш,егося тепла и его распределение, а влияние различных элементов режима обработки на износ при этом может резко изменяться. При точении молибденового сплава BMI со скоростью 40 м/мин стойкость резца уменьшается с ростом подачи при скорости 30 м/мин подача на стойкость не влияет, а при еще меньшей скорости увеличение подачи ведет даже к повышению стойкости [46]. Применение смазочно-охлаждающих. жидкостей (СОЖ) при обработке жаропрочных материалов может дать повышение стойкости твердосплавного инструмента до 10 раз и совсем не сказывается и даже снижает стойкость инструмента из быстрорежущей стали. При работе без СОЖ производительность резцов с пластинками из твердых сплавов может быть даже ниже, чем резцов из быстрорежущей стали. [c.39]

В настояш,ее время известны три группы методов выращивания монокристаллов тугоплавких металлов, их сплавов и соединений [21, 25, 125, 126]. Их можно классифицировать в соответствии с агрегатным состоянием вещества, из которого формируется монокристалл а) выращивание монокристаллов из газовой фазы б) выращивание монокристаллов в твердой фазе в результате деформации и рекристаллизации в) выращивание монокристаллов из расплава. [c.80]

Важной областью применения твердых сплавов являются волочение проволоки, волочение и калибрование прутков, волочение профилей и труб из сталей, цветных металлов и их сплавов (алюминия и его сплавов, цинка, меди, латуни, бронзы, никеля, медноникелевых сплавов), тугоплавких металлов (вольфрамовых и молибденовых прутков и проволоки) и горячее прессование прутковой латунной заготовки на горизонтальных гидравлических прессах. Из твердых сплавов изготовляют фильтры для волочения проволоки стальной и из цветных металлов и сплавов диаметром 0,2 мм, из тугоплавких металлов - диаметром > 0,5 мм, волоки-заготовки (ГОСТ 9453-75, ГОСТ 2330-76, ГОСТ 5426-76) круглого, шестигранного, квадратно-. ГС и прямоугольного сечений для волочения труб и прутков, составные волоки для сложных профилей, оправки для волочения тр с утонением стенки. Штамповый твердосплавный инструмент высокой прочности и износостойкости применяют для работы в условиях ударных нагрузок различной интенсивности, например при высадке (ГОСТ 10284-74) болтов, гаек, винтов, шурупов и заклепок, для разделительных и гибочных штампов (ГОСТ 19106-73). [c.81]

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. Близость многих свойств тугоплавких металлов и их соединений определяет общность некоторых областей применения в электро- и [c.151]

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]

Несмотря на то, что объем производства порошковых сплавов невелик и составляет всего 0,1% от обш,его объема производства металлов, они имеют очень большое значение в народном хозяйстве и область их применения чрезвычайно широка. При этом изготовление многих сплавов практически возможно только из порошка, например, изготовление твердых металлокерамических сплавов, керметов, сплавов из тугоплавких металлов — вольфрам, молибден, тантал, ниобий — или композиций этих металлов с легкоплавкими металлами, или из металлов с неметаллическими материалами. Многие детали из порошковых сплавов отличаются лучшими качествами и дешевле, чем из обычных металлов. [c.477]

Механические свойства тугоплавких металлов зависят от способа производства и содержания примесей. Повышение пластичности вольфрама, молибдена и хрома является актуальной задачей. Добавки титана и циркония, а также редкоземельных металлов используют как основной способ повышения пластичности тугоплавких сплавов. Эти добавки активно соединяются с примесями внедрения и выводят их из твердого раствора. Образовавшиеся частицы соединений вредного влияния на пластичность не оказывают. Рений резко понижает порог хладноломкости Мо и W. Сплавы вольфрама с рением пластичны при 25°С, однако Re — очень дефицитный металл. [c.505]

В триботехнике все шире применяют высокопрочные материалы керамики, тугоплавкие соединения на основе переходных металлов, композиционные материалы. При изготовлении режущего инструмента применяют твердые сплавы, состоящие из тугоплавких карбидов вольфрама, титана, тантала, соединенных металлической связкой, и быстрорежущие стали, относящиеся к классу дисперсионно-твердеющих сплавов. Два основных фактора позволяют совместно рассматривать ионное легирование перечисленных материалов. Во-первых, материалы или их компоненты, ответственные за высокую прочность, характеризуются жесткой кристаллической решеткой. Это предопределяет особенности структурных изменений при ионном легировании. Во-вторых, объем проведенных в мире исследований по легированию триботехнических материалов на основе керамик, композитов, дисперсионно-твердеющих сплавов и т. п. на сегодняшний день сравнительно невелик. [c.99]

Методы PVD универсальны с точки зрения получения гаммы моно-слойных, многослойных и композиционных покрытий на основе нитридов, карбидов, карбонитридов, оксидов, боридов тугоплавких металлов IV-VI групп Периодической системы химических элементов и позволяют реализовывать процессы нанесения при температурах 500...600 °С, что обеспечивает возможность их применения для инструментальных сталей и твердых сплавов. [c.95]

Столь же фундаментальную роль играет а jri р превращение в таких тугоплавких металлах, как титан, цирконий и гафний. Термическая обработка их сплавов, приводящая к фазовым превращениям высокотемпературного ОЦК Р-твердого раствора в мартен- [c.64]

Таким образом, деформационное упрочнение тугоплавких ОЦК металлов и твердых растворов на их основе, недостаточно эффективное при рабочих температурах выше 0,4 Гпл, может быть полезным для дополнительного высокотемпературного упрочнения дисперсионно-упрочненных сплавов на основе ОЦК тугоплавких металлов благодаря выделению упрочняющих фаз.. [c.139]

Припои подразделяются на твердые (тугоплавкие и высокопрочные) и мягкие (легкоплавкие, обладающие меньшей прочностью). К мягким припоям относятся оловянно-свинцовые и висмутные сплавы. Оловянносвинцовые припои в основном применяются для создания герметичности паяного соединения и надежности электропроводности. Температура их плавления ниже 400° С. К твердым припоям (температура плавления 400—1200° С) относятся медно-цинковые и серебряные сплавы. Предел прочности мягких припоев не превышает 10 кгс/см , твердых — 50 кгс/см и выше. Основное требование к паяному соединению — расплавленный припой должен хорошо смачивать соединяемые металлы и затекать в зазоры между деталями. Поэтому особое [c.305]

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]

Разработана технология изготовления изделий из сплавов на основе карбида хрома наконечники пескоструйных аппаратов, опорные призмы с рабочими темп-рами до 1400°, вкладыши прессформ для калибровки железографитовых втулок, вкладыши крупногабаритных матриц для протяжки труб. Из сплавов изготавливают детали насосов и др. машин, работающих в агрессивных жидкостях. Применение металлокерамич. сплавов на основе карбида хрома вместо тугоплавких металлов и их хим. соединений во мн. случаях может быть технически оправданным и экономически целесообразным. На основе карбида хрома разработаны наплавочные материалы для быстроизнашивающихся деталей машин, вырубных штампов и т. д. Разработаны электроды, обмазка к-рых состоит из карбида хрома и графита. Карбид хрома добавляется (ок. 10%) к карбидам вольфрама, титана и их смесям при изготовлении твердых сплавов металлокерамич. методами. Более высокое содержание карбида хрома охрупчивает эти твердые сплавы. Карбид хрома повышает коррозионную стойкость металлокерамич. сплавов. О. Панасюк. [c.189]

Предложены также способы коммутации, основанные на применении медленно затвердеваюш,их сплавов, таких, как сплавы галлия с медью, никелем, молибденом, что дает возможность исключить остаточные деформации и напряжения после изготовления и улучшить тепловой и электрический контакты. При перемешивании порошков этих металлов в галлии происходит их растворение и образование тугоплавких соединений, выпадающих в твердую фазу. Сплавы, содержащие 65% меди и 35% галлия, затвердевают при 25° С через 48 ч и пригодны для работы на воздухе при 250° С. Сплавы меди (50%), олова (18%) и галлия (32%) твердеют через 24 ч и пригодны для работы на воздухе до 700° С, имея коэффициент линейного расширения около 23 10" градус. Предложены подобные же сплавы на основе галлия и меди с содержанием от 33 до 82% серебра [23]. [c.100]

Из сказанного следует, что при любой заданной температуре давление пара сплава должно быть ниже, чем давление пара чистого металла, и в первом приближении определяться по закону Рауля. Приводимые в работе Дэшмана [8] примеры иллюстрируют эту закономерность. Так, в сплаве железа с 25% (ат.) Ni при 1200 С давления паров железа и никеля при нагреве сплава должны быть соответственно равны 1 10 и 3-10 мм рт. ст. Полагая справедливым действие закона Рауля, считаем, что давления паров железа и никеля при нагреве сплава должны быть равны соответственно 7,5-10 и 8-10 мм рт. ст. Из этого можно сделать вывод, что железо будет испаряться примерно в 10 раз быстрее, чем никель. Отсутствие достоверных экспериментальных данных о скоростях испарения компонентов сплавов тугоплавких металлов, а также сложных систем позволяет пока считать, что ориентировочные данные о закономерностях испарения сплавов при нагреве в вакууме могут быть получены только на основе закона Рауля. При этом следует еще раз подчеркнуть, что закон Рауля можно применять только для сплавов, являюш,ихся в исследуемом интервале температур твердыми растворами. Если же второй компонент сплава (даже при небольшом его содержании в сплаве) не образует с основным металлом твердого раствора, а находится в виде включений второй фазы, то к такому сплаву рассмотренный закон не может быть применен. [c.28]

Под твердыми металлами в наши дни общепринято пони- .ьать нитриды, карбиды, бориды и иногда силициды переходных металлов первой подгруппы четвертой, пятой и шестой групп периодической системы элементов. С одной стороны, они очень тверды и тугоплавки, а с другой, — они во многом напоминают металлы и, в частности, хорошо проводят тепло и электричество. С учетом их значения в технике важное значение приобретает и их сопротивление окислению. В общем случае по своему сопротивленшо окислению они намного уступают таким, напрп-мер, сплавам, как хромоникелевые. [c.364]

Электроискровая обработка характеризуется использованием электрических разрядов с больщим отношением амплитуды тока к длительности импульсов, следующих с большой скважностью (отношение периода следования импульсов к их длительности). Электрод-инструмент вкшочается на прямую полярность (катод) мощность - от десятков ватт до нескольких киловатт. Основная область применения - вырезка электродом-проволокой плоских сложноконтурных деталей, а также прошивание и объемное копирование поверхностей размером до 3 - 5 см прецизионных деталей из тугоплавких металлов и сплавов, твердых сплавов, цветных металлов. [c.608]

Металлокерамические твердые сплавы характеризуются высокой твердостью, теплостойкостью и износостойкостью Поэтому из них изготовляют режущий и буровой инструмеи1ы, их наносят на поверхность быстроизнашивающихся деталей и т. п. Твердые сплавы изготовляют на основе порошков карбидов тугоплавких металлов (W , Ti , ТаС). В качестве связующего материала применяют кобальт. Процентное соотношение указанных материалов выбирают в зависимости от их назначения. [c.420]

В их состав на основе драгоценных металлов или сплавов вводятся дисперсноупрочняющие фазы в виде тугоплавких металлов, окислов, тугоплавких соединений, образующих твердые растворы. К таким материалам относятся псевдосплавы серебро—никель, серебро—палладий, серебро—палладий—никель, золото—палладий— серебро, серебро—цирконий. Композиция серебро—палладий—никель отличается высокой коррозионной стойкостью в различных климатических условиях. Ее структура представлена двумя фазовыми составляющими матрицы из серебропалладиевого сплава и дисперсных, вытянутых в направлении деформации включений второй фазы твердого раствора серебра и палладия в никеле. [c.165]

Высокое химическое сродство титана с другими элементами, в том числе и. металлами, с условливает его способность образовывать с большинством из них химические соединения и широкие области ограниченных твердых растворов, чаще всего с эвтектикой. Перитектики с титаном образуют только серебро (с химическим соединением TiAg) и вольфрам (без химического соединения). Неограниченные твердые растворы с титаном образуют лишь тугоплавкие металлы (цирконий, ванадий, молибден, ниобий). С ди них цирконий и ванадий образуют твердые растворы с минимумом температуры плавления, а молибден и ниобий — твердые растворы с повышающейся температурой плавления сплавов при их введении. [c.310]

В модели жесткого индентора, скользящего по поверхности упругопластичного полупространства, можно говорить о создании области сжимающих напряжений впереди индентора и зоны растягивающих — позади. Зарождение пластического течения связано с достижением критического значения максимальных сдвигающих напряжений. Еще в первых исследованиях напряженно-деформированного состояния подшипников качения было показано, что область максимальных сдвигающих напряжений в общем случае находится на некотором расстоянии от контактной поверхности. Аналогичный вывод справедлив для трения скольжения [89]. В известной задаче Герца при отсутствии трения на контактной поверхности глубина действия максимальных сдвигающих напряжений определяется соотнощением hxOJR. С увеличением коэффициента трения область максимальных сдвигающих напряжений приближается к контактной поверхности и выходит на нее при ц 0,2. Именно в этой области происходит наиболее интенсивная генерация дефектов и, в частности, развитие процессов отслаивания в пластичных металлах. В малопластичных высокопрочных материалах наиболее опасной оказывается область максимальных растягиваюнщх напряжений. Пределы прочности на растяжение и сжатие твердых сплавов, быстрорежущих сталей, керамических материалов, ряда тугоплавких соединений переходных металлов отличаются в несколько раз (табл. 1.1). Кроме того, напряжения растяжения облегчают проникновение в устье зарождающихся трещин атомов и молекул окружающей среды, препятствуя их последующему захлопьгванию и интенсифицируя разрушение материала. [c.12]

Широкое применение в машиностроении нашел метод электродугового напыления. Метод позволяет наносить покрытия как самих металлов, так и их химических соединений типа нитридов, карбидов, боридов, оксидов, сульфидов тугоплавких металлов. В частности, для упрочнения режущих пластин и инструмента из твердых сплавов и быстрорежущей стали практически на всех крупных машиностроительных предприятиях широко используют технологию нанесения упрочняющих покрытий на основе нитрида титана. Эта технология позволяет увеличить стойкость режущего инструмента, изготовленного из стали Р6М5, в 2 раза и более. [c.119]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...