Metale refractare

Chemat metale refractare, cu un punct de topire de peste 2200 ° C, t. E. Deasupra punctului de topire fier, nichel, cobalt și aliajele lor. Pentru metalele refractare găsit aplicarea în domeniu includ metale având următorul punct de topire C: niobiu 2468 molibden 2610 tantal 2996 tungsten 3410.

Toate aceste metale au o latură cristalină bcc și nu suferă transformări de fază. Structura mai puțin rigidă decât structura fcc, în ciuda punctului de topire ridicat, se caracterizează printr-o rezistență relativ scăzută la fluaj.

Un alt dezavantaj al tuturor metalelor refractare este rezistența scăzută la căldură și nevoia de a utiliza diferite acoperiri pentru a le proteja de oxidare la temperaturi ridicate. Pentru aliajele de molibden și tungsten, se utilizează acoperiri cu silicid de difuzie termică.

În plus, aliajele bazate pe molibden și tungsten nu sunt eficiente din punct de vedere tehnologic - ele sunt slab deformate și sudate. Aliajele bazate pe tantal și niobiu nu au aceste dezavantaje. Utilizarea aliajelor de tantal este constrânsă de costul ridicat și de lipsa de metal. Ca materiale de construcție, aliajele pe bază de niobiu pot fi utilizate în viitor cu o întărire suplimentară a soluției solide prin tungsten și prin întărirea dispersată cu carburi MeC.

Aplicarea principală a aliajelor de metale refractare - elemente de construcție ale reactoarelor răcite cu gaz cu temperatură înaltă și reactoare de fuziune, în perspectivă, ele pot fi utilizate în nave spațiale cu surse de energie nucleară în termocuplu electrice și alte dispozitive. Ei bine cunoscut pentru rolul de lider de tungsten ca material pentru filamentele de lămpi cu incandescență și tantal ca material pentru condensatoare.

Cu toate acestea, trebuie amintit că posibilitatea de superaliaje sunt aproape de limita. Prin urmare, în viitor, metalele refractare pot fi considerate materiale promițătoare pentru alte sisteme de aer de respirație turbina sau, cu condiția ca noile evoluții în domeniul proceselor metalurgice și a tehnologiilor de prelucrare vor face aceste materiale de calitate a serviciilor corespunzătoare.

Aliajul de niobiu cu zirconiu (1% din masă) se caracterizează printr-o bună fabricare și o mică secțiune transversală de captare a neutronilor termici. Este utilizat pe scară largă în sistemele nucleare care conțin metale lichide și funcționează la temperaturi cuprinse între 980 și 1200 ° C.

Un aliaj de tungsten cu 3% reniu, datorită rezistenței electrice ridicate, este utilizat în becuri cu bliț.

aliaj Molibdenul dopat cu adaosuri mici de titan (0,5%) și Zr (0,1%) este utilizat pentru fabricarea miezurilor de turnare și inserții din turnare prin injecție din oțel, aluminiu, zinc și cupru. Este folosit ca material de instrument și la forjare izotermă a discurilor pentru turbine mari.

Într-o serie de construcții speciale se folosesc așa-numitele pseudoaliaje - materiale compozite constând din componente insolubile reciproc cu puncte de topire diferite. Structura poroasă pre-sinterizată din pulberea de tungsten este impregnată la o temperatură de 1200-1250 ° C cu o componentă metalică lichidă din compoziție, cupru sau argint. Pentru a crește rezistența la oxidare, se efectuează cromarea plăcilor pseudoalloide poroase.

Proprietăți pseudoalloys W - Cu și W - Ag poate fi variată în limite largi prin variația compoziției formulărilor (figura 8.1). Pseudo au o conductivitate termică mai bună și electrice decât tungsten pur. Conductivitatea termică de tungsten pur la 1000 ° C este de 120 W / (m • K) și pseudoalloy W - 20% (vol.) Cu - 135 W / (m • K).

Figura 8.1 - Dependența proprietăților mecanice ale aliajului pseudo-aliaj W-Cu asupra concentrației de cupru

Pseudoaliajele W-Cu și W-Ag sunt utilizate în ingineria rachetelor și în ingineria electrică. Dintre acestea, duzele sunt realizate din motoare cu rachete care funcționează pe combustibili solizi și o serie de alte părți care sunt exploatate sub influența fluxurilor de căldură de mare putere. Topirea și evaporarea cuprului relativ redus este însoțită de o absorbție semnificativă a căldurii, care împiedică supraîncălzirea carcasei de tungsten refractar. În timp ce porii conțin metal lichid, temperatura pseudo-aliajului nu se poate ridica deasupra punctului de fierbere, indiferent de cantitatea de căldură care acționează asupra materialului.

De la pseudoalloys W - Cu și W - Ni - contactele Cu sunt făcute pentru întrerupătoare de înaltă circuite tensiune pentru ulei sau atmosferă neoxidantă, aparatul electrozi de contact pentru sudare refractare și metale neferoase și gaz răcit duze interelectrodic inserție de sudura puternic, chimice plasma si plasma metalurgice torte. Duză Porous pentru torțele cu plasmă sudare de pseudoalloys tungsten-cupru, cu o porozitate de 50%. conținând 10% (vol.) Cu, la un curent de 200 A timp de 10 minute, cu greu pierde masa in timp ce masa duzele dintr-un tungsten poros este redus cu 2,2%. rezistență crescută a pseudo poroase asociată cu formarea la suprafețele de lucru ale peliculei de oxid de cupru protejarea tungsten.

Din pseudoalloys W - Ag, sunt realizate contacte electrice pentru mașini de sudură, întrerupătoare de lumină, echipamente pentru aeronave, startere, vibratoare, convertoare de curent. Pentru lucrări în vid, se pot utiliza rulmenți auto-lubrifianți, sinterizați din pulbere de tungsten și impregnați cu argint, aur, staniu, aliaj de lemn.

Înlocuitorii de pseudo-alloide W sunt pseudoaliaje Mo-Cu, Mo-Ag. Pseudoaliajele din molibden sunt realizate din contacte ale aparatelor de uz casnic, ale releelor, vârfurilor în formă de arc, traductoarelor de vibrații.

Articole similare

• Cum se face technețiu-99 - metal radioactiv pentru diagnosticarea bolilor - în blog - fotofactori -

• Exploatarea aurului Amur pe Teritoriul Primorye, Yakutia, în regiunea Magadan și Amur

• Influența metalelor grele dizolvate în apă asupra sănătății noastre

Trimiteți-le prietenilor: