Изделия из тугоплавких металлов

Wolframoff

Тепловые экраны

Нагреватели

Вакуумные печи

Группа компаний «Вольфрамофф» предлагает свои услуги по производству готовых изделий из тугоплавких металлов, отражая потребительский спрос, повышая удобство сотрудничества для организаций различного формата. На данной странице сайта Вы можете ознакомиться с перечнем доступной для покупки продукции, в числе которой:

• Поликор (современный нетканый материал, использующийся в качестве наполнителя/подложки). Данный вид изделий имеет востребованность в изготовлении строительных материалов, судостроительстве, автомобилестроении, различных промышленных направлениях.
• Мишени из титана, вольфрама, тантала, молибдена, ниобия, циркония, никеля, меди, ванадия. Главное назначение – обеспечение процесса нанесения современных покрытий, в том числе с неметаллической основой. Распыляемые мишени могут отличаться материалом изготовления, формой, целевой направленностью.
• Термопары (используются для измерения высоких температур, работы в агрессивных условиях, в том числе в составе измерительных приборов промышленного назначения). На нашем сайте можно приобрести термозонды, термоэлектрические преобразователи, а также сырьевые материалы для изготовления термопар.
• Тепловые экраны. Применение тугоплавких металлов позволяет создавать специальные защитные сооружения, которые ограждают детали, механизмы и электронные компоненты от воздействия высоких температур. Тепловые экраны чаще всего изготавливаются на основе вольфрама и молибдена, их сплавов и некоторых других материалов.
• Нагреватели (электрические компоненты, способные переносить экстремально высокие температуры). Данный вид продукции используется в составе промышленных нагревательных установок, печей и т.д. Твердые сплавы и тугоплавкие металлы могут работать в условиях до 2500°C.
• Вакуумные печи (рабочие камеры промышленного назначения). Такое оборудование является незаменимым во многих производственных направлениях, используясь для термообработки, пайки, закалки, литья, отжига деталей из стекла, металла, керамики в условиях вакуума, безокислительной среды.

Каждый раздел включает в себя несколько подкатегорий, упрощая процесс выбора готовых изделий из тугоплавких металлов. Не нашли нужный вам товар? Вы можете приобрести сырьевые материалы для самостоятельного его изготовления, в виде порошка, полуфабриката (ленты, проволоки, круга и т.д.).

Производство конечной продукции под заказ

Узкая специализация сайта, а также высокая стоимость металлов не позволяет иметь в наличии все разнообразие изделий из тугоплавких сплавов. Поэтому на данной площадке представлены только самые востребованные виды изделий, как правило, обладающие стандартными параметрами (техническими характеристиками, свойствами, размерами, формой). Эта особенность хорошо известна нашим постоянным клиентам, многие из которых основывают сотрудничество на индивидуальном взаимодействии. Они заказывают изготовление конкретной продукции по собственным чертежам, отражая в заказе не только требования к геометрии, но и составу, свойствам, условиям эксплуатации и т.д.

Применение тугоплавких металлов в силу их плохой обрабатываемости требует использования особого оборудования. Группа компаний «Вольфрамофф» обладает самой современной производственной базой, позволяющей:

• выполнять конкретные виды работ (нарезать прутки нужной длины, сверлить отверстия конкретного размера и т.д.);
• восстанавливать/обновлять старые детали, ленту;
• формировать обмотку из тугоплавкой проволоки нужного диаметра, плотности и длины;
• изготавливать любые виды электродов, стандартные изделия из редких марок тугоплавких сталей, внедрять уникальные разработки;
• находить оптимальные составы, формы и размеры для решения поставленных перед нами конкретных задач;
• изготавливать продукцию с высокой геометрической точностью, что особенно важно в работе с профессиональными станками, приборами, техникой.

Наша команда состоит из специалистов разного профиля, что позволяет решать самые сложные задачи в короткие сроки. Зачем покупать дорогостоящее оборудование для работы с твердыми сплавами и тугоплавкими металлами, когда можно поручить ряд работ сторонней организации? Данный подход в 90% случает имеет хорошие финансовые перспективы, делая сотрудничество с группой компаний «Вольфрамофф» взаимовыгодным и перспективным.

В данном разделе сайта вы можете купить: поликор разных марок и размеров, вольфрамовый волновод, тугоплавкие мишени, термопарную проволоку, готовые термопары, преобразователи, экранные блоки печей, клепанные нагреватели, молибденовые и вольфрамовые экраны, электроды, испарители, гнутые, прямые, ленточные, пластинчатые нагреватели, вакуумные печи и многое другое. Вопросы по наличию продукции и её выбору можно задать нашим менеджерам.

Особенности сварки тугоплавких металлов

Тугоплавкие металлы энергично взаимодействуют с большинством газов, образуя оксиды, химические соединения и растворы внедрения. Как правило, в результате взаимодействия тугоплавких металлов с газами происходит уменьшение их пластичности. По скорости окисления на воздухе тугоплавкие металлы могут быть расположены в такой последовательности: рений, молибден, тантал, ниобий, вольфрам. Заметное повышение скорости окисления этих металлов наблюдается при температурах выше 600 °С.

До температуры 650 °С на поверхности ванадия существует плотная оксидная пленка, защищающая его от дальнейшего окисления. Выше этой температуры, точнее, при температуре 650 °С, оксиданя пленка расплавляется и скорость окисления ванадия возрастает. Молибден, вольфрам и рений образуют летучие оксиды. Возгонка начинается при температуре 800 °С и значительно усиливается при температурах 1050—1200 °С. Возгонка оксидов 204 рения начинается с температуры 300 °С. Заметное повышение упругости пара МоО₃ отмечается при температуре 720 °С и кипение — при 1155 °С.

В связи c окислением и испарением оксидов тугоплавких металлов для работы этих металлов при повышенных температуpax их поверхность необходимо защищать.

Тугоплавкие металлы, за исключением рения, проявляют значительную сорбционную епособность к водороду. При нагреве ванадия, ниобия и тантала в водороде наблюдается их охрупчивание вследствие выделения по границам зерен гидридов иглообразной формы, поэтому для указанных металлов водород является опасной примесью. Вольфрам и молибден адсорбируют водород без существенного ухудшения свойств. Заметного взаимодействия рения с водородом не наблюдается.

Азот так же, как и кислород, оказывает отрицательное влияние на пластичность тугоплавких металлов. Ванадий, ниобий н тантал с азотом образуют весьма ограниченные области твердых растворов внедрения. При распаде пересыщенного твердого раствора образуются промежуточные фазы Nb₂N, NbN, TaN, V₂N, VN, повышающие температуру перехода металла в хрупкое состояние.

При взаимодействии азота с молибденом и вольфрамом область твердых растворов ограничена еще в большей степени. , В молибдене и вольфраме образуются нитриды MО₃N, Mo₂N, W₂N и WN, которые выделяются в основном по границам зерен, вызывая снижение пластичности металла при нормальной температуре. В то же время нитриды тугоплавких металлов способствуют их упрочнению, и поэтому для ряда сплавов, в том числе и молибденовых, нитриды используются для дисперсионного упрочнения сплавов; при этом концентрация азота в сплаве поддерживается на заданном уровне.

Некоторые тугоплавкие металлы проявляют повышенную клонность к образованию пористости в металле швов.

Тугоплавкие металлы достаточно активны и в расплавленном состоянии смачивают большинство примесей. В связи с отсутствием несмачиваемых границ раздела в ванне, при сварке тугоплавких метллон выделение растворенных газов в расплаве затруднено и из-за ограниченной возможности возникновения устойчивых зародышей газовой фазы. В связи о этим при проплавлении пластины из тугоплавких металлов в большинстве случаев пор не наблюдается .

Закономерное появление пор при сварке пластин из тугоплавких металлов встык связано о возникновением зародышевых пузырьков на базе дефектов, имеющихся на торцовых поверхностях кромок свариваемых деталей, заполненных адсорбированными газами и парами воды или загрязнениями.

В процессе сварки тугоплавких металлов в местах дефектов, имеющихся на поверхности поджатых друг к другу кромок, образуются замкнутые полости, заполненные адсорбированными газами, газами защитной атмосферы, парами воды и продуктами их разложения. При расплавлении металла эти полости превращаются в пузырьки, попадающие в ванночки жидкого металла, часть из них всплывает на поверхность ванны. Анализ газов, содержащихся в порах, подтверждает это положение.

Например, при вскрытии лучом лазера пор в металле швов, полученных при сварке сплава ВН-2АЭ в аргоне, установлено наличие СО и СО₂, образующихся в результате взаимодействия кислорода с углеродом; водорода, образующегося в результате разложения влаги, находящейся на свариваемых кромках; аргона, адсорбированного торцовой поверхностью свариваемых кромок и оставшегося в замкнутых полостях, образовавшихся при сжатии кромок; субоксидов ниобия, находящихся в парообразном состоянии при температуре свыше 1800 °С и сконденсировавшихся на внутренней поверхности пор при охлаждении.

Наибольшее количество пор возникает при сварке встык без зазора между кромками при неполном проплавлении по толщине металла. Количество пор в металле шва изменяется в зависимости от состава загрязнений, расположенных на торцовых поверхностях свариваемых кромок (рис. 14.3). Минимальное количество пор наблюдается при электрополировании и химическом травлении 2 торцовых поверхностей. Значительное повышение пористости наблюдается при зачистке кромок напильником 3, а также при загрязнении поверхностей продуктами, содержащими углерод 4 и кислород 5. Максимальная пористость наблюдается при загрязнении свариваемых кромок углеродом и кислородом одновременно 6.

Рис. 14.3. Влияние состояния поверхности свриваемых кромок на пористость металла шва при аргонодуговой сварке сплава ВН-2АЭ

В соответствии с основным механизмом образования пор, описанным выше, для устранения пор при сварке тугоплавких металлов могут быть рекомендованы следующие основные меры: тщательная обработка поверхности, особенно торцов соединяемых деталей (шлифование и тщательная очистка от загрязнений); сварка с гарантированным зазором, исключающая возможность образования замкнутых несплошностей; предварительный подогрев кромок и особенно торцов соединяемых деталей с целью десорбции имеющихся на них газов; увеличение погонной энергии и длительности существования ванны с целью создания условий для всплывания пузырьков.

Высокие температура плавления и теплопроводность большинства тугоплавких металлов способствует повышению скорости кристаллизации и образованию в металле швов грубой крупнокристаллической дендритной структуры.

Большинство тугоплавких металлов обладает малой растворимостью примесей внедрения. При современном уровне металлургического производства в промышленных сплавах содержание таких примесей превышает предел растворимости. В связи с этим в процессе кристаллизации примеси внедрения выделяются по границам зерен в виде различных соединении, охрупчивающих металл.

Образование грубой дендритной структуры в металле швов вызывает сокращение суммарной величины поверхности границ зерен, что приводит к увеличению концентрации примесей, выделившихся по границам кристаллитов, и, как следствие, к охрупчиванию металла.

Для предупреждения трещин в металле швов, вызванных охрупчивающим влиянием выделяющихся примесей внедрения, могут быть рекомендованы различные меры: применение присадочных металлов, обеспечивающих получение более высокой пластичности металла шва; изменение схемы кристаллизации с целью наивыгоднейшего направления осей дендритов путем регулирования направления теплоотвода при кристаллизации; применение мер, направленных на ограничение остаточных напряжений в металле шва.

При сварке деформированных тугоплавких металлов в околошовных зонах наблюдается рост зерна и снятие нагартовки.
Для чистых металлов, в которых количество примесей внедрения не превышает предела растворимости, в зоне термического влияния наблюдается понижение прочности и твердости по сравнению с подобными характеристиками основного металла в нагартованном состоянии.

В связи с тем, что в промышленных сплавах количество примеcей внедрения, как правило, выше предела их растворимости, пластичность рекристаллизованной зоны снижается за счет повышения концентрации примесей внедрения по границам зерен. Особенно резко снижается пластичность металла при распределении неметаллических, соединений в виде пленок по границам врен, резко ослабляется связь между зернами, что приводит к хрупкому разрушению металла по границам зерен. Например, в молибдене при наличии 0,006 % кислорода большая часть границ зерен оказывается покрытой оксидами молибдена. Для вольфрама это содержание еще меньше.

Выделение вдоль границ зерен цепочек избыточных фаз иногда способствует возникновению несплошностей и зарождению микротрещин, повышающих склонность металла к хрупкому разрушению. С увеличением размеров зерна концентрация дефектов по границам зерен повышается, что приводит к перемещению температуры перехода к хрупкому разрушению в область более высоких температур (рис. 14.4).

На хрупкость тугоплавких металлов отрицательно влияют не только примеси внедрения, выделившиеся в виде второй фазы и расположенные по границам зерен, но и примеси внедрения, находящиеся в пересыщенном твердом растворе. Снижение пластичности металла в этом случае происходит главным образом в результате торможения движения дислокаций.

Рис. 14.4. Влияние размера зерна на температуру перехода в хрупкое разрушение

Редкие и тугоплавкие металлы

ГОСТ, купить, стоимость, доставка, продажа: Купить в ООО «Авек Глобал». Стоимость металлопроката на сайте.

В этом разделе отражен прейскурант следующей продукции:

• Молибден (проволока);
• Молибден (круг);
• Молибден (лист);
• Вольфрамовый пруток;
• Вольфрамовые электроды;
• Вольфрамовая проволока.

Характеристика

Тугоплавкие редкие металлы (с недостроенным электронным d-уровнем) относятся к переходным элементам четвертой, пятой, шестой группы периодической системы Д. И. Менделеева , Данная особенность определяет целый ряд их химических и физических свойств: тугоплавкость — когда температура плавления может составить от 1660 градусов для титана до 3400 градусов для вольфрама, коррозионную стойкость, высокую прочность. Переменная валентность этих элементов обуславливает многообразие различных химических соединений. Все они могут образовать твердые тугоплавкие карбиды, силициды, бориды.

Поскольку температура плавления тугоплавких металлов очень высокая, обычно применяют методы электронно-лучевой (дуговой) плавки или метод порошковой металлургии. Дальнейшая технология заключается в обработке полученного порошка либо пористой массы — губки. Спекание производят традиционной для порошковой металлургии электронно-лучевой либо дуговой плавкой.

Актуальность

Промышленное производство почти всех редких тугоплавких металлов по привлекательным рыночным ценам было налажено ещё до средины двадцатого столетия, а во второй половине двадцатого века начало развиваться бурными темпами, вызванными растущими потребностями ракетно-космической, авиационной, атомной промышленности. Сегодня Россия вошла в число неоспоримых лидеров по добыче, а также производству большей части тугоплавких материалов.

Применение

Для таких металлов характерна общность областей использования. Например, для легирования сталей — как компонент твердых жаропрочных сплавов. Многие из этих сплавов используются электронной, электровакуумной техникой. Целый ряд современных отраслей зависит от конструкционных материалов на основе тугоплавких элементов. Приборостроение, машиностроение, металлургия, химическая и атомная промышленность, не имеют равноценной альтернативы изделиям на основе титана, кобальта, молибдена, тантала, ванадия.

Название металла переводится с немецкого языка как волчья пена. Это элемент шестой группы периодической таблицы Д. Менделеева. Атомный номер — 74, атомный вес — 183,9, плотность при комнатной температуре = 19,3 г/см 3 . Тугоплавкость составляет 3395 + 15 градусов. Электрическое сопротивление почти в 3 раза ваше, чем у меди. Этот металл служит основой жаропрочных сплавов, а также самых твердых сталей (быстрорежущих инструментальных). Обработка его (ковка, прокатка, волочение) возможна только при нагреве. К минусам вольфрама относят очень высокую плотность, ломкость при низких температурах, малое сопротивление окислению при невысоких температурах.

Вольфрам придает жаропрочность, твердость, износоустойчивость элитным инструментальным сталям. Он буквально незаменим для деталей электровакуумных приборов, авиационных двигателей, нитей накаливания. Его высокая плотность выгодна для противовесов артиллерийских снарядов, для пуль и для скоростных (до 180 тысяч оборотов в минуту) роторов гироскопов, которые стабилизируют полёт баллистический ракеты.

Твёрдые сплавы, созданные на основе карбида вольфрама, являются незаменимыми при механической обработке сталей и конструкционных неметаллических материалов (точение, фрезерование, долбление и строгание), а также во время бурения скважин. Сульфид вольфрама WS₂ является очень качественной и жаростойкой смазкой (до 500 градусов). В производстве твердого электролита жаростойких элементов используется так называемая трехокись вольфрама.

Купить по выгодной цене

На складе ООО «Авек Глобал» — широчайший ассортимент продукции из редких и тугоплавких металлов. Мы предлагаем высококачественный товар по оптимальным ценам. Наши специалисты готовы ответить на любые Ваши вопросы и помочь Вам при выборе необходимых материалов, а также предоставят всю необходимую информацию о продукции, ценах и сроках доставки. Цены зависят от объёма поставки и дополнительных условий. При оптовых заказах предоставляются скидки. Приобретая продукцию компании «Авек Глобал», Вы найдете достойного партнера.

Изделия из тугоплавких металлов

К тугоплавким металлам относятся металлы, имеющие температуру плавления Т_пл выше, чем у железа (у Fe Т_пл = 1539°С). При низких температурах эти металлы, как правило, химически стойкие. Однако при повышенных температурах в атмосфере воздуха они довольно легко окисляются и поэтому при высоких температурах их можно эксплуатировать только в среде инертных газов или в вакууме. Эти металлы трудно поддаются механической обработке. Изделия из них, как правило, получают методами порошковой металлургии (прессованием и спеканием порошков) или методами электровакуумных технологий (плавлением электронным или лазерным лучом, плазменной обработки и т.п.).

Тугоплавкие металлы (и сплавы на их основе), несмотря на дефицитность и высокую стоимость, являются основными проводниковыми материалами в электровакуумной промышленности.

Вольфрам W — это самый тугоплавкий металл (Т_пл = 3380°С) светло-серого цвета, с высокой плотностью ( d = 19,3 Мг/м 3 ); ρ _V = 5.5•10 -8 Ом•м, ТКр = 5•10 -3 К -1 , механическая прочность σ_в = 550—3500 МПа, относительное удлинение перед разрывом δ = 4%. Вольфрам получают из руды путем сложной химической переработки в виде порошка, из которого методами порошковой металлургии (прессованием и спеканием порошков W ) производят бруски и детали несложной формы. Такой вольфрам имеет зернистую структуру; он тверд, хрупок и легко ломается. Если зернистый вольфрам подвергнуть механической обработке (ковке, волочению), то его структура становится волокнистой и прочность на излом увеличивается в несколько раз. Путем волочения получают тонкие гибкие нити диаметром до 10 мкм и менее, у которых значение σ_в в 5—7 раз выше, чем у вольфрамовых кованых стержней диаметром 5 мм . Вольфрам также прокатывают в тонкие гибкие ленты с волокнистой структурой. Механическую обработку вольфрама производят при высоких температурах в защитной среде — в атмосфере водорода, так как на воздухе он начинает окисляться при температуре выше 400°С. По этой же причине изделия из вольфрама, работающие при температуре выше 400°С, должны эксплуатироваться в атмосфере инертных газов (азоте, аргоне и др.) или в вакууме. Нагревостойкость в защитной среде у него высокая — до 2200°С. При комнатной температуре является парамагнетиком.

Вольфрам относительно дорог и трудно поддается механической обработке, поэтому его применяют только там, где нельзя заменить другим металлом. Основная область его применения — нити накаливания, электроды, крючки в осветительных и электронных лампах, в рентгеновских трубках . Для уменьшения работы выхода и увеличения эмиссии электронов в вольфрам вводят 1—2% оксида тория ThO , который, кроме того, препятствует росту кристаллитов вольфрама и увеличивает тем самым его формостойкость и, следовательно, срок службы изделий из вольфрама при эксплуатации в области температур до 2300°С. Вольфрам со стеклами марок С37–С41 образует вакуумно-плотные спаи и выпускается в виде кованых и тянутых прутков диаметром 1,0–12 мм, проволоки диаметром 0,01—1,5 мм, фольги и полос толщиной 0.01—3.0 мм. Основные недостатки вольфрама: 1) трудность механической обработки; 2) образование в атмосфере воздуха при температуре выше 400 °С оксидных пленок, а при содержании в воздухе или жидком диэлектрике серосодержащих веществ (сернистого газа, сероводорода и др.) — сульфидных пленок; 3) необходимость больших контактных давлений для получения небольших величин сопротивления в месте электрического контакта. При комнатной Т вольфрам является парамагнетиком.

Тантал Т а — тугоплавкий металл светло-серого цвета с голубоватым оттенком, Т_пл = 3000°С, плотность d = l 6.6 Мг/м 3 , ρ _V =1.24•10 -7 Ом•м, ТКр = 3,8•10 -3 К -1 , σ_в = 350-1250 МПа, δ= 2–40%. В сравнении с вольфрамом тантал лучше поддается пластическому деформированию — ковке, волочению, прокатке, которые производят при комнатной температуре. Фольгу и листовой тантал выпускают толщиной 0.008–2.0 мм, проволоку — диаметром 0.03–1.6 мм, бесшовные тянутые трубки — наружным диаметром 15–40 мм при толщине стенок 0.3–2 мм. Тантал получают методом порошковой металлургии с последующей механической обработкой. Однако спекание Т а производят в вакууме, так как он сильно поглощает газы и становится хрупким. При повышенной температуре тантал взаимодействует почти со всеми газами, за исключением инертных .

Применяют для изготовления анодов и сеток генераторных ламп, в производстве электролитических конденсаторов, которые по своим свойствам превосходят алюминиевые электролитические конденсаторы, при изготовлении пленочных резисторов, в качестве лодочек в испарителях для термического напыления в вакууме тонких пленок различных материалов и т.д. Его также используют как сверхпроводник (Т_кр = 4.5 К). При комнатной температуре является парамагнетиком.

Молибден Мо — металл, по внешнему виду и по свойствам похож на вольфрам, однако почти в два раза легче вольфрама ( d = 10.2 Мг/м 3 ) и из всех тугоплавких металлов (его Т_пл = 2620°С) имеет самое низкое ρ _V = 5•10 -8 Ом•м, его ТК ρ = 4.3•10 -3 К -1 , σ_в = 350–2500 МПа, δ = 2–55%. Молибден получают из руды, и изделия из него изготавливают по тем же технологиям, что и из вольфрама. Структуры кованого образца молибдена и образца, полученного волочением, схожи со структурами соответствующих образцов вольфрама. Однако в отличие от вольфрама отожженный мелкозернистый молибден обладает хорошей пластичностью, и его обработка не вызывает особых трудностей. На воздухе молибден начинает окислятся при температуре 400 °С и интенсивно при 600—700°С и выше. Во влажной атмосфере окислы образуются уже при 250 °С , поэтому детали из молибдена при высоких температурах должны работать в вакууме или в инертных газах.

Используют в качестве электродов в радиолампах, испарителей в вакуумной технике, разрывных электрических контактов, для получения вакуумно-плотных спаев (вводов) со стеклами марки С47–С52 и т.д. Молибден является парамагнетиком.

Ниобий Nb — тугоплавкий металл светло-серого цвета; Т_пл = 2470 ° С , плотность d =8.57 Мг/м 3 , ρ _V =1.5•10 -7 Ом•м, ТКρ = 3,9•10 -3 К -1 , σ_в = 350-900 МПа, δ=1–30%. По химическим свойствам и методам механической обработки ниобий подобен танталу. Его также получают методами порошковой металлургии. Выпускают ниобий в виде проволок, лент и труб. При комнатной температуре является парамагнетиком.

Ниобий и некоторые его соединения являются сверхпроводниками с относительно высокой температурой перехода T _кр (для чистого Nb Т_кр = 9.2 К , а для его соединений — T _кр до 23 К) поэтому его применяют для изготовления сверхпроводящих магнитов. В электровакуумной технике Nb применяют для производства анодов и экранов, в качестве газопоглотителей, а также для получения пленочных резисторов в микросхемах.

Тугоплавкие металлы и сплавы на их основе

К тугоплавким металлам относятся металлы с температурой плавления более 1800°С. Наибольшее распространение в промышленности получили элементы VA-группы — ниобий и тантал, элементы VIA труппы — хром, молибден и вольфрам и элемент VIIA- группы — рений. Последний является весьма редким элементом, отличается значительной стоимостью и применяется в основном для легирования. Уникальные физико-механические свойства этих металлов (табл. 9.16), прежде всего высокие температуры плавления и жаропрочность сплавов тугоплавких металлов, позволяют использовать их для изготовления деталей и узлов, работающих в сложных экстремальных условиях: авиационной, ракетно-космической, атомной технике, приборостроении, радиоэлектронике. Изделия из тугоплавких металлов и сплавов на их основе работают

Свойства тугоплавких металлов

Кристаллическая сгрукгура при 20°С

Период решетки, нм

Температура перехода в хрупкое состояние, °С

Примечания. Значения ст_в и б приведены для материалов технической чистоты в рекристаллизоваином состоянии; а — среднее значение коэффициента термического расширения.

при температурах больше 1000—1500°С как в кратковременном режиме, так и в условиях относительно длительной эксплуатации.

Однако тугоплавкие металлы имеют и недостатки. Прежде всего, они склонны к хрупкому разрушению, так как им присуща высокая температура хладноломкости. Примеси внедрения, такие как С, N, Н, О, еще более повышают ее. В табл. 9.17 приведены данные но влиянию примесей внедрения на температуру перехода к хрупкому состоянию для тугоплавких металлов. Как очевидно, содержание примесей определяется способом получения металла. Наиболее чистые металлы, получаемые зонной очисткой, имеют порог хрупкости в области минусовых температур и хорошую пластичность при комнатной температуре. Так, если для металлокерамического молибдена температура перехода в хрупкое состояние +200°С, то для молибдена, полученного зонной плавкой в вакууме, порог хрупкости -196°С. Еще более значительная разница, как очевидно из табл. 9.16, наблюдается для вольфрама: +500°С — порог хрупкости для металлокерамического вольфрама и -196°С — для вольфрама зонной плавки с содержанием углерода менее 0,001%.

Влияние примесей внедрения на температуру перехода в хрупкое состояние

Содержание примесей внедрения, масс. %

(рекристалл изованн ый, 1200°С)

• 0,005
• 0,0001

• 0,0005
• 0,005

М еталлокерам ически й

• 0,006
• 0,0008

• 0,008
• 0,003

• 0,0014
• 0,003

Металлокерамический Дуговая вакуумная плавка (деформированный и рекристал- лизованный) Электронно-лучевая зонная вакуумная плавка

• 0,0006
• 0,0005-
• 0,001
• 0,0001

• 0,02
• 0,0006
• 0,0001

• 0,01-0,02
• 0,003-
• 0,005
• 0,001

• 0,047
• 0,014
• 0,012

Содержание примесей внедрения, масс. %

Температур рехода в хр; состояние

Дуговая вакуумная плавка

Электронно-лучевая плавка: после двух проходов

То же, исходная заготовка подвергалась предварительному обезуглероживанию

Тугоплавкие металлы обладают низкой жаростойкостью. При температуре свыше 400—600°С их нужно защищать от окисления, иначе свойства тугоплавких металлов и сплавов резко ухудшаются. Для этих целей применяют металлические, интермсталли- ческие и керамические покрытия. Для молибдена и вольфрама в качестве защитных покрытий наиболее часто используют сили- цидные покрытия (MoSi2, VSi2). При работе деталей в вакууме, инертных средах необходимость в защитных покрытиях отпадает. Нс требуется защитных покрытий для деталей и сплавов хрома, так как он обладает жаростойкостью до 1000°С из-за образования плотной тугоплавкой оксидной пленки Сг₂Оз. Высокая окисляе- мость тугоплавких металлов (например, для вольфрама заметная при 500—800°С, рис. 9.16) создает определенные проблемы при осуществлении некоторых технологических процессов производ

ят:. 9.16. Окисляемость вольфрама при различных температурах:

1 — 1200°С; 2 — 1000°С; 3 — 800°С; 4 — 600°С ства деталей и узлов из них, особенно при литье, сварке, горячей обработке давлением.

На основе тугоплавких металлов созданы жаропрочные сплавы, предназначенные для работы в условиях высоких температур (1100— 1700°С, а для сплавов вольфрама — до 2500—3000°С). В сплавах упрочнение достигается за счет дисперсионных частиц (оксидов, карбидов и др.), дисперсионного твердения и деформационного упрочнения.

Сплавы молибдена легированы Zr, Ti, Ilf, Nb, W, которые образуют с молибденом твердые растворы и упрочняют его. Для увеличения пластичности в сплав могут добавлять Re. Низколегированные сплавы молибдена — это ВМ1, ЦМ2А, ВМ2, системы Mo-Ti-Zr, содержащие 0,08-0,4% Zr, 0,2-0,4% Ti и [1] (табл. 9.18). Гидроэкструзия позволяет, в результате протекания сложных дислокационных процессов, получать в деталях тонкую полигониза- ционную структуру и, как следствие, высокие и стабильные механические свойства.

Основными легирующими элементами для создания сплавов на основе ниобия являются W, Mo, Ti, Та, V, Zr, Ilf и элементы внедрения (С, О, N). Сплавы ВН2, ВИЗ, ВГ14 содержат Мо и Zr (основа — ниобий), сплавы 5ВМЦУ, PII6C, ИРМПЗ — Мо, Zr и карбидное упрочнение. Как чистый ниобий, так и его сплавы активно взаимодействуют при нагреве с атмосферными газами — кислородом, азотом и водородом, что требует применения защитных покрытий.

Механические свойства гидроэкструдированных промышленных молибденовых и вольфрамовых сплавов

в зависимости от степени деформации и температуры отжига