Ниобиевые сплавы

Большая Советская Энциклопедия. Статьи для написания рефератов, курсовых работ, научные статьи, биографии, очерки, аннотации, описания.


А Б В Г Д Е Ё Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ъ Ы Ь Э Ю Я 1 2 3 4 8 A L M P S T X
НА НГ НД НЕ НЁ НЗ НИ НК НО НР НС НУ НЧ НЫ НЬ НЭ НЮ НЯ
НИА
НИБ
НИВ
НИГ
НИД
НИЕ
НИЖ
НИЗ
НИИ
НИК
НИЛ
НИМ
НИН
НИО
НИП
НИР
НИС
НИТ
НИУ
НИФ
НИХ
НИЦ
НИЧ
НИШ
НИЩ
НИЯ

Ниобиевые сплавы, сплавы на основе ниобия. Первые промышленные Ниобиевые сплавы появились в начале 50-х гг. 20 в., когда для новых областей техники потребовались материалы, способные работать при температурах выше 1000 °С. Наряду с высокой температурой плавления Ниобиевые сплавы обладают хорошими технологич. свойствами и низкой по сравнению со сплавами на основе др. тугоплавких металлов (Mo, W, Ta) плотностью. Предел хладноломкости малолегированных Ниобиевые сплавы находится ниже температуры жидкого азота. Все эти свойства дают возможность применять Ниобиевые сплавы для теплонагруженных деталей ракет, космических летательных аппаратов и самолётов специального назначения. Небольшое поперечное сечение захвата тепловых нейтронов и хорошая стойкость в контакте с жидкометаллическими теплоносителями делают Ниобиевые сплавы ценным конструкционным материалом атомных реакторов. Ниобиевые сплавы стойки в ряде кислот и др. химических реагентах. Однако Ниобиевые сплавы окисляются при нагреве на воздухе и в др. окислительных средах выше 400 °С, вследствие чего для работы в указанных условиях эти сплавы должны применяться с защитными покрытиями. При 1100 °С скорость окисления Ниобиевые сплавы на воздухе 30—120 г/(м2·ч) [нелегированного ниобия 300—350 г/(м2·ч)]. Ниобиевые сплавы с защитными покрытиями силицидного типа окисляются при 1100 °С со скоростью 0,2—0,4 г/(м2·ч). По физическим свойствам Ниобиевые сплавы мало отличаются от нелегированного ниобия. Сочетание низкого коэффициента линейного термического расширения (8,42·10-6 при нагреве от 20 до 1100 °С) и высокой теплопроводности [при 1100 °С ок. 59 вт/м·К), или 0,14 кал/сек·см °C)] обеспечивает крупным деталям из Ниобиевые сплавы с защитными покрытиями высокое сопротивление термической усталости.

  Основные легирующие элементы Ниобиевые сплавы — Mo, W, V образуют с Nb непрерывный ряд твёрдых растворов, прочность которых выше, чем нелегированного ниобия; кроме того, Ниобиевые сплавы легируются Zr или Hf и С или N. Образующиеся в этом случае малорастворимые в твёрдом растворе высокостабильные карбиды и оксиды и в некоторых случаях оксикарбонитриды вызывают дополнительное упрочнение сплава в результате механического торможения его ползучести.

  Модуль упругости Ниобиевые сплавы имеет невысокие значения (таблица), но не снижается с повышением температуры до 1100 °С. Предел длительной прочности за 100 ч при 1100 °С среднелегированных Ниобиевые сплавы (5—10% W или 3—5% Mo, 1—2% Zr или Hf) 100—150 Мн/м2 (10—15 кгс/мм2), а высоколегированных Ниобиевые сплавы (15—20% W или 10—15% Mo, 1—2% Zr или Hf, 0,1—0,4% С) 280—300 Мн/м2 (28—30 кгс/мм2).

  Механические свойства среднелегированных ниобиевых сплавов (средние значения) в горячедеформированном состоянии (степень деформации 70 — 75%).

Температура испытания °С

Модуль упругости

Предел прочности sв

Относительне удлинение d,%

Гн/м2

кгс/мм2

Мн/м2

кгс/мм2

20 1100

110—120 110—120

11000—12000 11000—12000

700—800 450—500

70—80 45—50

5—16 15—30

  Ниобиевые сплавы получают путём плавки в вакуумных дуговых печах с расходуемым электродом, электроннолучевых и плазменных печах, обеспечивающих достаточную чистоту металла (главным образом по элементам внедрения — О, N, Н, С) для сохранения его пластичности. Первую деформацию Ниобиевые сплавы производят при 1200—1600 °С (нагрев в нейтральной среде, в вакууме или в обычной атмосфере печи при условии нанесения на нагреваемые полуфабрикаты специальных защитных эмалей). Деформацию полуфабрикатов в основном производят на воздухе (при 800—1200 °С). Для гомогенизации и дегазации слитки Ниобиевые сплавы подвергают вакуумному отжигу при 1500—2000 °С в течение 5—10 ч с последующим отжигом при 1300—1350 °С в течение 10 ч в вакууме (1·10-4мм рт.ст. и выше). Для снятия напряжения деформированные полуфабрикаты Ниобиевые сплавы нагревают при 1000—1100 °С в течение 0,5—1 ч, а для рекристаллизации — при 1350—1450 °С в течение 0,5—1 ч. Освоена вакуумная прокатка листов.

  Среднелегированные Ниобиевые сплавы хорошо обрабатываются давлением, из них готовят поковки, прессовки, штамповки, листы, фольгу и трубки различных размеров (вплоть до капилляров). Эти сплавы удовлетворительно обрабатываются резанием, свариваются аргонно-дуговой, контактной и электроннолучевой сваркой. Прочность сварного шва составляет не менее 90% от прочности основного металла в рекристаллизованпом состоянии. Пластичность сварных соединений выражается углом загиба до появления первой трещины (на оправке с радиусом, равным толщине свариваемого листа) и составляет при аргонно-дуговой сварке в камере с нейтральной средой 120—180°. Среднелегированные Ниобиевые сплавы свариваются с малолегированными медными, титановыми и циркониевыми сплавами и паяются с др. металлами с применением специальных припоев.

  Наряду с жаропрочными Ниобиевые сплавы важное значение приобрели сплавы Nb с Zr, Sn и Ti, являющиеся сверхпроводниками. Критическая плотность тока Ниобиевые сплавы зависит от вида деформации, режима термической обработки и направления магнитного поля. Сверхпроводящие Ниобиевые сплавы применяются в мощных ускорителях, квантовых генераторах, отражателях горячей плазмы в термоядерных установках и т.д. Технология производства полуфабрикатов из сверхпроводящих Ниобиевые сплавы (проволока, лента, трубы и др.) сходна с технологией производства жаропрочных Ниобиевые сплавы

 

  Лит.: Ниобий и его сплавы, Л., 1961; Тугоплавкие материалы в машиностроении. Справочник, под ред. А. Т. Туманова и К. И. Портного, М., 1967; Титц Т., Уилсон Дж., Тугоплавкие металлы и сплавы, пер. с англ., М., 1969.

  Г. В. Захарова.

Так же Вы можете узнать о...


Шампар (франц. champart, от champ — поле и part — часть), или терраж (франц.
Ариллус (позднелат. arillus — мантия), кровелька, присемянник, крупный мясистый вырост, развивающийся вокруг семени, начиная от основания его, и более или менее охватывающий семя, играет роль в распространении семян птицами, поедающими А.
Видовданская конституция (Vidovdanski ustav), буржуазная конституция Королевства сербов, хорватов и словенцев (с 1929 — Югославия).
Дернина, поверхностный слой почвы, переплетённый живыми и мёртвыми корнями, побегами и корневищами многолетних трав.
Канареечник (Phalaris), род однолетних или многолетних трав семейства злаков.
Лас-Навас-де-Толоса (Las Navas de Tolosa), селение в Испании (провинция Хаэн, Андалусия), близ которого 16 июля 1212 объединённые войска испанских королевств Кастилии, Леона, Арагона и Наварры во главе с кастильским королём Альфонсом VIII разгромили войска Альмохадов.
Мусульманство (от перс. мусульман, араб. муслим — приверженец ислама), одна из наиболее распространённых религий мира; см.
Планирование оперативно-производственное, система расчётов по текущему регулированию хода производства в целях обеспечения равномерной и ритмичной работы предприятия.
Сахарова Прасковья Федоровна (1890, с. Тайдаково, ныне Заокского района Тульской обл.
Тибетский язык, язык тибетцев. Распространён в Тибетском автономном районе некоторых др.
Цзянь Бо-цзань (р. 1898, провинция Хунань), китайский историк.
Алхимов Владимир Сергеевич (р. 25.10.1919, дер.
Ваббе Адольф Георгиевич Ваббе Адольф (Адо) Георгиевич [19(31).3.1892, Тапа, — 20.
Гротон (Groton), город на Атлантическом побережье США, в штате Коннектикут, при впадении р.
Ио (спутник) Ио, спутник планеты Юпитер. Диаметр 3470 км, среднее расстояние от центра планеты 421600 км.
Крстич Джордже Крстич (Крстић) Джордже (19.
Мистраль Фредерик Мистраль (Mistral) Фредерик (8.9.1830, Майан, департамент Буш-дю-Рон, — 25.
Патанджали (2 в. до н. э.), древнеиндийский филолог и философ.