книги из ГПНТБ / Хвойка И. Цветные металлы и их сплавы

ІМІ314

ІМІ685

Переход от хрупкого излома к вязкому в зависимо­ сти от температуры для хрома и других металлов с высо­ кой точкой плавления приведем на рис. 58 [112]. Удовле­ творительная деформируемость хрома достигается толь­ ко при определенной его чистоте. Содержание азота не должно превышать 0,005%, кислорода 0,02%, серы 0,02%. Представляется целесообразным легировать хром иттри­ ем, который снижает склонность хрома к хрупкому из­ лому, обусловленную загрязнением азотом [113]. Приме­ си, особенно углерод, кислород, азот и сера, повышают показатели твердости хрома как при нормальных, так и при повышенных температурах [114].

Хром является основным компонентом некоторых новых видов сплавов. Выпускаются и дисперсионно твер­ деющие хромовые сплавы, например сплав Сг+5% MgO, обладающий хорошими механическими свойствами при температурах до 1300°С (рис. 59) [115].

Вольфрам, молибден и их сплавы

Зависимость прочности на растяжение вольфрама и молибдена от температуры показана на рис. 60 [116].

Вольфрам является основным компонентом многих теплостойких и теплопрочных сплавов. Это, например, сплавы вольфрама, легированные рением в количестве до.25%- Эти сплавы обладают в отожженном состоянии прочностью 155—160 кГ/мм2. Свойства проволоки из

сплава W—Re, содержащего 8—25% Re, при повышенпых температурах приведены на рис. 61. Преимуществом сплавов \Ѵ—Re является их хорошая вязкость, а значит, и деформируемость при нормальных температурах, как это видно на рис. 62 [117].

Сплавы W—Re используются при изготовлении тер­ мопар, например W/W+26% Re, W+5% Re/W+26% Re [118].

В США был разработан сплав следующего химиче­ ского состава: W-f-4% Re+0,35% Ш+0,025% С. Этот

Рис. 62. Влияние рения на деформируемость вольфрама (проволока; испытано при 20° С):

/ — W; 2 — W—20Re; 3 — \Ѵ—1 Re; -J — W—

—IORe; 5 — W—5Re; 6 — W—3Re

16 te 20 22 2U 26 28 30 Температура отж ига°С-10г

сплав обладает удовлетворительными механическими свойствами при повышенных температурах и хорошей деформируемостью при низких температурах, например прочность на растяжение при 1920° С составляет 53 кГ/мм2. Упрочняющее влияние оказывает соединение ШС. Рений повышает деформируемость вольфрама. За­ калка производится при 2540° С, а старение — при тем­ пературе 1370° С, частицы ШС следует получить в очень

О

тонкодисперсном виде — 500—1000 А [119]. Выпускаются и дисперсионно твердеющие сплавы

вольфрама, например W-î-Th02, \У+Ьа20з, обладающие удовлетворительными механическими свойствами при по­ вышенных температурах, но имеющие склонность к окис­ лению, что является их недостатком [120].

Удовлетворительными механическими свойствами при повышенных температурах обладают сплавы W—Zr—В,

Многие сплавы молибдена тоже отличаются хороши­ ми механическими свойствами при повышенных темпе­ ратурах, особенно сплавы системы Mo—W.

На повышение показателей механических свойств при высоких температурах главное влияние оказывает леги­ рование молибдена следующими элементами: хромом, цирконием, ниобием,титаном н танталом (рис. 63) [122].

В настоящее время большое распространение полу­ чил сплав марки TZM, содержащий, кроме молибдена, 0,5% Ті и 0,03% С. Его получают способом порошковой

Тепперат ура°С

Рис. 63. Прочность (а) и твердость (б) молибдена и его сплавов при повышенных температурах:

1 — суперсплавы; 2 — молибден; 3 — Мо+1% V; 4 — М о+ +0,24% Nb; 5 — Мо+0,45% Ті

металлургии. Прочность этого сплава при 1200° С состав­ ляет около 40 кГ/мм2. Механические свойства его можно улучшить азотированием. Аналогично ведут себя и спла­ вы Mo—Zr, как это видно на рис. 64 [123, 124]. Эти сплавы хорошо обрабатываются и свариваются. Хороши­ ми свойствами при повышенных температурах обладают и сплавы Mo—Re, содержащие 10—50% Re. Показатели механических свойств этих сплавов при температурах до 1900° С приведены на рис. 65 [125, 126].

Сплавы Mo—W (например, около 30% W) характе­ ризуются хорошей стойкостью против воздействия рас­ плавов некоторых металлов, например цинка.

Ниобий, тантал и их сплавы

Влияние легирования ниобия и тантала другими ме­ таллами на свойства этих металлов при нормальных и повышенных температурах показано на рис. 66—68 [127, 128].

Показатели механических свойств ниобия и тантала

О4 8

Содерж ание присадок, % ( по м ассе)

Рис. 67. Влияние присадок на механические свойства ниобия при 1100° С

Содержание присадок, % (по массе)

Рис. 68. Влияние присадок на механические свой­ ства тантала при повышенных температурах:

а — М80° С; 6 — 1650° С; в — 1930° С