Большая Советская Энциклопедия.

Большая Советская Энциклопедия (цитаты)

Ниобиевые сплавы

сплавы (далее Н),Н на основе ниобия. Первые промышленные Н 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 Н обладают хорошими технологич. свойствами и низкой по сравнению со сплавами на основе др. тугоплавких металлов (, , ) плотностью. Предел хладноломкости малолегированных Н находится ниже температуры жидкого Все эти свойства дают возможность применять Н для теплонагруженных деталей ракет, космических летательных аппаратов и самолетов специального назначения. Небольшое поперечное сечение захвата тепловых нейтронов и хорошая стойкость в контакте с жидкометаллическими теплоносителями делают Н ценным конструкционным материалом реакторов. Н стойки в ряде кислот и др. реагентах. Однако Н окисляются при нагреве на воздухе и в др. окислительных средах выше 400 °С, вследствие чего для работы в указанных условиях этиН должны применяться с защитными покрытиями. При 1100 °С скорость окисления Н на воздухе 30—120 г/(м2·ч) (нелегированного 300—350 г/(м2·ч)). Н с защитными покрытиями силицидного типа окисляются при 1100 °С со скоростью 0,2—0,4 г/(м2·ч). По физическим свойствам Н мало отличаются от нелегированного 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 °)) обеспечивает крупным деталям из Н с защитными покрытиями высокое сопротивление термической усталости.

  Основные легирующие элементы Н — , , образуют с непрерывный ряд твердых растворов, прочность которых выше, чем нелегированного кроме того, Н легируются или и С или . Образующиеся в этом случае малорастворимые в твердом растворе высокостабильные карбиды и оксиды и в некоторых случаях оксикарбонитриды вызывают дополнительное упрочнение сплава в результате механического торможения его ползучести.

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

  Механические свойства среднелегированных 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

  Н получают путем плавки в вакуумных дуговых печах с расходуемым электродом, электроннолучевых и плазменных печах, обеспечивающих достаточную чистоту металла (главным образом по элементам внедрения — О, , Н, С) для сохранения его пластичности. Первую деформацию Н 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 Н 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 (1·10-4 мм рт.ст. и выше). Для снятия напряжения деформированные полуфабрикаты Н 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 Н хорошо обрабатываются давлением, из них готовят поковки, прессовки, штамповки, листы, фольгу и трубки различных размеров (вплоть до капилляров). ЭтиН удовлетворительно обрабатываются резанием, свариваются 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 сварке в камере с нейтральной средой 120—180°. Среднелегированные Н свариваются с малолегированными и сплавами и паяются с др. металлами с применением специальных припоев.

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

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

  Г. В. Захарова.


Для поиска, наберите искомое слово (или его часть) в поле поиска


Новости 17.08.2017 18:45:59


18:38 Глава СБУ обвинил спецслужбы РФ в подготовке убийства «ярких» киевских политиков
18:27 Московский пенсионер устроил дебош в машине скорой
18:15 Большинство жителей мира отказались считать Россию опасной страной
18:02 Земляне по просьбе НАСА потребовали от инопланетян наггетсов и фото в стиле ню
17:54 «Макдоналдс» случайно слил iPhone 8
17:42 Самолет c отказавшими тормозами врезался в ограждение терминала во Внуково