- •Глава 1. Основы теплообмена
- •1.1. Радиационное охлаждение
- •1.3. Перенос тепла в теплозащитном покрытии (тзп)
- •1.3.1. Пористое охлаждение
- •1.4. Физико-химические основы разрушения теплозащитных материалов
- •1.5. Немного о графите
- •1.6. Радиационный теплообмен
- •Глава 2. Особенности работы рдтт
- •Глава 3. Композиционные материалы
- •3.1 Межфазное взаимодействие
- •3.1.1 Армирующие волокна
- •3.1.2. Матричные материалы
- •3.2. Полимерные матрицы
- •3.3 Адгезия в твердых полимерах
- •3.4 Межфазовые взаимодействия в км
- •3.1 Смачивание
- •10. Схема смачивания:
- •Глава 4. Полимерные пластики
- •4.1. Стеклопластики
- •4.1.1 Методы изготовления стеклопластиковых изделий
- •4.1.2 Связующие
- •4.1.3. Стекловолокнистые
- •4.1.4. Свойства стеклопластиков
- •4.2. Органопластики
- •4.2.1. Синтетические волокна
- •4.2.2. Другие искусственные волокна
- •4.2.3. Высокопрочные органические волокна
- •4.3.1. Порядок изготовления корпуса
- •Глава 5
- •5.1. Армирующие волокна
- •Температурная зависимость модуля упругости и прочности волокон
- •Сравнительные характеристики волокон
- •Свойства борных волокон, произведенных в разных станах
- •5.2. Металлические матрицы
- •5.2.1. Матрицы на основе алюминия
- •5.2.2. Системы al—в и алюминий – борсик
- •Глава 6
- •6.1. Физические свойства
- •6.2. Изменение свойств
- •Основные свойства и реакции графита
- •6.4. Получение
- •Важнейшие исходные материалы:
- •6.4.1. Характеристика исходных материалов и
- •6.5. Углеродные волокна
- •6.5.1. Некоторые свойства углеродных волокон
- •Механические свойства некоторых углеродных волокон
- •Физические свойства углеродных волокон
- •Свойства некоторых пкм с волокнистыми наполнителями
- •6.6. Углепластики
- •6.6.1. Технология изготовления углепластиков
- •6.6.1.1. Метод прямого прессования
- •6.6.1.2. Метод намотки
- •Механические свойства вольфрамовой проволоки
- •Характеристики умп
- •6.7.1. Технология изготовления углеметаллопластиков
- •Режимы резания
- •Теплофзические свойства углеметалопластиков
- •Режимы резания
- •Теплофзические свойства углеметалопластиков
- •6.8. Углерод-углеродные композиционные материалы
- •6.8.1. Краткое описание технологии получения раструба из уукм
- •6.8.2. Пластинчатый пирографит
- •Глава 7: получение изделий методами порошковой металлургии
- •7.1.Методы получения и свойства металлических порошков
- •7.1.1. Свойства металлических порошков
- •7.1.1.1. Физические свойства
- •7.1.1.2. Методы исследования гранулометрического состава порошков.
- •7.1.1.3. Форма частиц
- •7.1.1.4. Микротвердость
- •7.1.1.5. Удельная поверхность
- •7.1.1.6. Состояние кристаллической структуры металлических порошков
- •7.2. Технологические свойства порошков
- •7.2.1. Насыпной вес
- •7.2.2. Текучесть порошков
- •7.2.3. Прессуемость
- •7.3. Производство порошков
- •7.3.1. Метод восстановления
- •7.3.1.1. Физико–химические
- •7.3.1.2. Восстановление газами и углеродом
- •7.3.2. Получение порошков электролизом
- •7.3.3. Методы механического дробления
- •7.3.4. Распыление расплавов металлов и сплавов
- •7.4. Прессование порошков
- •7.5. Спекание порошков.
- •7.6. Вольфрам
- •7.6.1. Химические свойства вольфрама
- •7.6.2. Разрушение вольфрама под действием
- •7.6.3. Действие горячих газов на вольфрам
- •7.7. Псевдосплавы на основе
- •7.7.1. Технология изготовления облицовки из псевдосплава авмг
- •7.7.1.1. Недостатки технологии
- •7.7.2. Псевдосплав вндс-1
- •7.7.2.1. Технология получения вндс
- •1. Как и в случае с авмг, производятся такой же химический и другие анализы порошков.
- •7.7.2.2. Пропитка пористой
- •Глава 8
- •8.1. Карбиды
- •8.1.1. Карбид кремния
- •8.1.2. Силицированныи графит
- •8.1.3. Карбид титана
- •8.1.4. Карбид бора
- •8.2. Нитриды
- •8.2.1. Получение нитридов
- •8.2.2. Нитриды бора и кремния
- •8.2.3. Нитриды бериллия и алюминия
- •8.2.4. Нитриды скандия, иттрия,лантана и редкоземельных элементов
- •8.2.5. Нитриды титана,циркония и гафния
- •8.2.6. Физико-механическиеи химические свойства нитридов
- •8.2.7. Области применениябескислородной керамики
- •Глава 9
- •9.1. Сплавы на основе алюминия
- •9.1.1 Деформируемые алюминиевые сплавы
- •9.1.1.2. Конструкционные свариваемые сплавы
- •9.1.1.3. Сплавы, упрочняемыетермической обработкой
- •9.1.1.4. Высокопрочные сплавы
- •9.1.1.5. Жаропрочные сплавы
- •9.1.1.6. Ковочные сплавы
- •9.1.1.7. Литейные сплавы
- •9.1.2. Композиционные сплавы
- •9.2. Бериллии и его сплавы
- •9.2.1. Минералы бериллия
- •9.2.2. Свойства бериллия
- •9.2.3. Сплавы бериллия
- •9.3.1. Краткие исторические сведения
- •9.3.2. Получение титана. Его свойства
- •9.3.3. Промышленные титановые сплавы
- •9.3.3.1. Деформируемые сплавы
- •Свойства жаропрочных сплавов
- •9.3.3.2. Литейные сплавы
- •9.4. Ниобии и его сплавы
- •9.4.1. Краткие исторические сведения
- •9.4.2. Сырьевые источники
- •9. 4. 3. Физические свойства ниобия
- •9.4.4. Химические свойства ниобия
- •9.4.5 Коррозионные свойства
- •9.4.6 Сплавы ниобия и их свойства
- •9.4.7 Конструкционные сплавы
- •9.4.7.1. Сплавы низкой прочности
- •9.4.7.2. Сплавы средней прочности
- •9.4.7.3. Сплавы высокой прочности
- •9.4 7.4. Прецизионные сплавы
- •9.4.8. Применение ниобия и его сплавов
- •9.5. Молибден
- •9.5.1. Краткие исторические сведения
- •9.5.2. Свойства молибдена
- •Физико-механические свойства молибдена
- •9.5.3. Минералы, руды и рудные концентраты
- •9.5.4. Способы переработки
- •9.6 Тантал и его сплавы
- •9.6.1 Краткие исторические сведения
- •9.6.2 Физико-механические свойства
- •9.6.3 Минералы, руды и рудные концентраты
- •9.6.4 Получение тантала
- •9.6.5 Сплавы тантала
- •Химический состав и механические свойства жаропрочных танталовых сплавов
- •9.6.6. Области применения
- •9.7. Ванадий и его сплавы
- •9.7.1. История открытия ванадия
- •9.7.2. Определение ванадия
- •9.7.3. Свойства ванадия
- •Химический состав металлического ванадия
- •Механические свойства ванадия
- •9.7.4. Сплавы ванадия
- •9.7.5. Применение ванадия и его сплавов
- •9.8. Цирконий
- •9.8.1. Свойства циркония
- •Физические свойства циркония
- •9.8.2. Области применения циркония
- •9.8.2.1. Атомная энергетика
- •9.8.2.2. Пиротехника и производство боеприпасов
- •9.8.2.3. Машиностроение
- •9.8.3. Производство сталей и сплавов
- •9.8.4. Производство огнеупоров, фарфора,
- •9.8.5. Прочие области применения
- •9.8.6. Минералы, руды и рудные концентраты
- •9.8.7. Способы получения циркония
- •Глава 1. Основы теплообмена
9.4 7.4. Прецизионные сплавы
Ниобиевые сплавы с особыми физическими свойствами можно разделить на следующие подгруппы: сверхпроводящие сплавы, сплавы с заданными значениями теплового коэффициента линейного расширения (ТКЛР) и сплавы с высокими упругими свойствами. Наибольшее распространение получили сверхпроводящие сплавы. К сплавам с заданными значениями ТКЛР относится PH-12, предназначенный для использования в конструкционных электровакуумных приборах вместо дефицитного тантала в спаях со специальным стеклом.
К числу сплавов с высокими упругими свойствами принадлежат сплав 55БТЮ (37...40 % Ti, 5...6 % Аl, остальное ниобий), обладающий наряду с высокими упругими свойствами жаропрочностью и коррозионной стойкостью, а также немагнитностью и малым изменением модуля нормальной упругости при нагреве. Сплав 55БТЮ предназначен для изготовления пружин ответственного назначения, используется в термически упрочненном состоянии.
9.4.8. Применение ниобия и его сплавов
До 60-х годов ниобий применялся главным образом как добавка, улучшающая свойства различных сплавов. Так, 1...5 % ниобия добавляют к жаропрочным сплавам в связи с тем, что он повышает их сопротивление ползучести. Добавки ниобия к хромалюминиевым сталям предотвращают выделение хрома по границам зерен, благодаря чему уменьшается свойственная им межкристаллитная коррозия. Ниобием легируют и многие цветные металлы. Так, алюминий, легко растворяющийся в щелочах, не реагирует с ними, если в него добавлено всего 0,05 % ниобия. А медь, известную своей мягкостью, и многие ее сплавы ниобий словно закаляет.
Он увеличивает прочность таких металлов, как титан, молибден, цирконий и одновременно - повышает их жаростойкость и жаропрочность. Сейчас свойства и возможности ниобия по достоинству оценены авиацией, ракетостроением, машиностроением, радиотехникой, химической промышленностью, ядерной энергетикой. Все они стали потребителями ниобия. Благодаря достаточной прочности, пластичности и теплопроводности при температурах выше 1000 °С, сравнительно малому удельному весу и хорошей технологичности ниобий и его сплавы могут быть прекрасным конструкционным материалом для реактивных двигателей и ракет. Применение ниобия в качестве конструкционного материала для газотурбинных двигателей позволяет поднять температуру газов перед турбиной выше 1000 °С и, следовательно, обеспечить увеличение мощности двигателя, дальности и скорости полета самолета.
В настоящее время изучается возможность использования ниобия при температурах около 1400 °С, для изготовления турбинных лопаток, передних кромок крыльев, носовых концов самолетов и ракет и для обшивки ракет. Многие исследователи полагают, что рабочую температуру сплавов на основе ниобия можно повысить до 1700 °С.
Уникальное свойство - отсутствие заметного взаимодействия ниобия с ураном при температуре 1100°С и, кроме того, хорошая теплопроводность, небольшое эффективное сечение поглощения тепловых нейтронов, сделали ниобий серьезным конкурентом признанных в атомной промышленности металлов - алюминия, бериллия и циркония. К тому же искусственная (наведенная) радиоактивность ниобия невелика. Поэтому из него можно делать контейнеры для хранения радиоактивных отходов или установки по их использованию. Химическая промышленность потребляет сравнительно немного ниобия, но это объясняется только его дефицитностью.
Высокая коррозионная стойкость ниобия позволила использовать его в медицине. Ниобиевые нити не вызывают раздражения живой ткани и хорошо сращиваются с ней. Восстановительная хирургия успешно использует такие нити для сшивания порванных сухожилий, кровеносных сосудов и даже нервов. В настоящее время ниобий находит все большее применение в электровакуумной технике и электротехнике [60].
Механические свойства ниобиевого сплава Таблица 46 |
σ1000, МПа |
80 |
|
|
180…190 |
|
| |||||||||||
σ100, МПа |
140…150
200 |
90 50 |
|
220…250 130 |
|
| ||||||||||||
φ, % |
|
|
|
|
|
| ||||||||||||
ε, % |
18…20 45…55
25 |
35 35 |
20…25 |
4…5
10 12 17 |
22…26 26 |
| ||||||||||||
σ0,2, МПа |
700 |
|
|
620 |
|
| ||||||||||||
σв, МПа |
750 180…200 80…100 500 |
400…450 80…100 |
310…350 |
200…400
450 300 100 |
260…300 240…200 |
| ||||||||||||
t. ºC |
20 1200 1500 1000 |
1100 1500 |
1100 |
20 1000 1100 1200 1500 |
1100 1200 |
| ||||||||||||
Состояние материала |
Прессованный |
Холодноката-ный (ε ≈ 90 %) |
Рекристалли-зованный |
Холодноката-ный (ε ≈80-90%) |
Рекристалли-зованный (1300 ºС, 1 час) |
| ||||||||||||
Полуфаб-рикат |
Пруток |
Лист |
Лист |
Лист |
Пруток |
| ||||||||||||
Марка сплава |
ВН-2 |
ВН-2А |
ВК2А |
| ||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
| ||||||||||||
|
|
|
|
| ||||||||||||||
|
|
|
|
|
| |||||||||||||
|
|
|
|
|
| |||||||||||||
|
|
|
|
|
| |||||||||||||
|
|
|
|
|
| |||||||||||||
|
|
|
|
|
| |||||||||||||
|
|
|
|
|
| |||||||||||||
|
|
|
|
|
| |||||||||||||
|
|
|
|
|
|
Продолжение таблицы 46 |
σ1000, МПа |
|
90 |
220…230 100.110 |
|
Обозначения: t. ºC- температура; σв- прочность при растяжении; σ100- то же при длительном нагружении в течении 100 часов; σ1000- то же при длительном нагружении в течении 100 часов; σ0,2- предел текучести; ε- относительное удленение; φ- относительное сужение |
σ100, МПа |
|
100 |
280…300 160 |
280
100 | ||
φ, % |
|
|
40…70
70…75 79…83 |
33
47
30 | ||
ε, % |
4…5 10 12 17 |
|
16…20
21…24 26 40…43 |
16
15
24 | ||
σ0,2, МПа |
620 |
|
|
730
450…500 | ||
σв, МПа |
700…900 450 300 100 |
|
750…800
450 250…290 125 |
810 700 550
170 | ||
|
20 1100 1200 1500 |
1100 |
20 1000 1100 1200 1500 |
20 1000 1100 1200 1500 | ||
Состояние материала |
Холодноката-ный (ε ≈80-90%) |
Рекристалли-зованный (1300 ºС, 1 час) |
Прессованный (ε = 80-90 %) |
Прессованный и отожженный (1300 ºС, 1 час) | ||
Полуфабрикат |
Лист |
Лист |
Пруток |
Пруток | ||
Марка сплава |
ВН-2АЭМ |
ВН-3 |
ВН-4 |