HomeОбработка стали › Деление металлов

Деление металлов

Деление металловДеление металлов на тугоплавкие и нетугоплавкие металлы проводят в зависимости от температуры плавления. За условную границу принимают температуру плавления 1700° С. Металлы с температурой плавления выше 1700° С считают тугоплавкими.

Тугоплавкие металлы имеют повышенную прочность и твердость при высоких температурах, высокую стойкость против действия агрессивных сред и другие свойства, отличающие их от обычных металлов.

К тугоплавким металлам относят вольфрам, молибден, ниобий, тантал, цирконий, ванадий, рений, хром и др. Они сравнительно мало распространены в земной коре. Содержание рения составляет примерно 1-10_7%, вольфрама 1 • 10~4%, молибдена 3 • 10~4%, ниобия, тантала и ванадия соответственно 1-10 3, 2- Ю-4 и 1,5-10 2% -

Мировая добыча рения определяется десятыми долями тонны, а вольфрама и молибдена — около 80 т каждого. Производство чистого ниобия, например, в США в 1958 г. составляло 12,5 г, в 1959 г. 22,5 г, в 1961 г. 100—150 т, к 1970 г. производство ниобия предполагалось довести до 10 000 т. Значительно возрастает выпуск и потребление тугоплавких металлов и в других странах, особенно в Японии.

До последнего времени из тугоплавких металлов изготавливали в основном детали, имеющие относительно малые размеры, например нити накала, держатели, то-копроводники, электроды, а также специальные детали для ламп накаливания, вакуумных и газонаполненных электрических разрядных приборов.

Высокая температура плавления, стойкость против воздействия искровых и дуговых разрядов позволяют использовать вольфрам для электрических контактов и электродов дуговой сварки. Детали из вольфрама и молибдена применяют в качестве соединительных элементов в полупроводниковой технике. Кроме того, из вольфрама и, молибдена изготавливают термопары для измерения температур до 2200° С.

Высокая температура плавления и большая жаропрочность вольфрама и молибдена позволяют использовать их в качестве нагревательных элементов ¦— спиралей, пластин, полос и тоководов с применением восстановительной, нейтральной атмосферы или вакуума.

Печи с нагревательными элементами из молибденового сплава имеют рабочую температуру 1700—1800° С и допускают кратковременный нагрев до 2000—2200° С. Молибден используют для герметических соединений в паре со стеклом, так как коэффициенты термического расширения их близки.

В последнее время вольфрам, молибден, ниобий, тантал и другие тугоплавкие металлы широко применяют в качестве конструкционных материалов в новых областях техники — реактивной, ракетной и др. для изготовления каркасов и деталей двигателей.

В тактических ракетах типа «Поларис» для изготовления небольших колец применяют вольфрам, пропитанный серебром (85—90% W, 10—15% Ag). Вольфрам также используют для тепловой защиты космических летательных аппаратов при температуре выше 1700° С. Из сплавов вольфрама изготавливают детали реакторов летательных аппаратов с атомным двигателем.

Молибден и сплавы на его основе, так же как и вольфрам, применяют в ракетной технике для изготовления деталей, работающих при высоких температурах и больших нагрузках (сопла ракетных двигателей, колеса турбин, обоймы камер сгорания, лопатки турбины и др.). Однако длительная работа при высоких температурах деталей из молибдена требует защитных поверхностных покрытий. Сплавы молибдена применяют для изготовления передних кромок летательных аппаратов, крепежных деталей самолетов и ракет.

\’Молибден широко применяют, кроме того, в химической промышленности для изготовления клапанов, теплообменников, резервуаров и других изделий.

Ниобий и сплавы на его основе привлекают внимание в качестве конструкционных материалов в самолето- и ракетостроении. По литературным данным, из нио-биевых сплавов изготавливают рулевые узлы, лопатки двигателей и другие детали самолетов. Кроме этого, ниобий применяют в космических летательных аппаратах для изготовления сотовых конструкций в трехслойных панелях.

Ниобий и его сплавы достаточно стойки при взаимодействии с ураном, плутонием и жидкометаллическими теплоносителями, устойчивы при облучении, обладая сравнительно небольшим захватом тепловых нейтронов, что делает их применение весьма перспективным в качестве оболочек (чехлов) для урановых тепловыделяющих элементов, для изготовления деталей насосов, в качестве конструкционного материла установок по утилизации радиоактивных отходов и др.

За последние годы в атомной технике при создании магнитов для новых атомных ускорителей, для отражателей горячей плазмы в термоядерных установках, а также для создания квантовых генераторов исключительно большое значение приобрели сверхпроводящие сплавы с ниобием. Сплавы с ниобием применяют для изготовления отдельных деталей и элементов конструкций при создании ионных и плазменных ракетных двигателей, атомных энергетических установок типа бортовых электростанций и других изделий ракетной техники.

Ниобий и его сплавы используют для обшивки кромок крыльев и стабилизаторов в сверхзвуковых самолетах, а также для изготовления различных деталей и узлов, работающих при высоких температурах.

Высокая химическая стойкость ниобия и особенно его сплавов с танталом (30—40%) делает их незаменимыми материалами при изготовлении реакторов, нагревателей, теплообменников, конденсаторов, аэраторов, змеевиков, мешалок, трубопроводов и других деталей аппаратов химической промышленности. Применение ниобия и его сплавов в аппаратуре химической промышленности позволяет резко увеличить срок службы оборудования и в ряде случаев способствует интенсификации процессов химического производства.

Article Global Facebook Twitter Myspace Friendfeed Technorati del.icio.us Digg Google StumbleUpon Eli Pets

Comments are closed.