Tűzálló fémek
Úgynevezett tűzálló fémek, olvadáspontja feletti 2200 ° C, t. E. olvadáspontja feletti vas, nikkel, kobalt és azok ötvözetei. A tűzálló fémek talált alkalmazást a szakterületen közé tartoznak a fémek, amely az alábbi olvadáspont C: nióbium 2468 molibdén 2610 tantál 2996 volfrám 3410.
Mindegyik fémnek van egy króm-kristályrácsja, és nem tartozik fázis transzformációkhoz. Kevésbé szorosan csomagolva, mint a fcc rácsszerkezet, a magas olvadáspont ellenére viszonylag alacsony kúszási ellenállás jellemzi.
A tűzálló fémek másik hátránya az alacsony hőállóságuk és a különböző bevonatok alkalmazása annak érdekében, hogy megóvják őket az oxidációtól magas hőmérsékleten. A molibdén és a volfrámötvözetek esetében hődiffúziós szilicid bevonatokat használnak.
Ezenkívül a molibdén és volfrám alapú ötvözetek nem technikailag hatékonyak - rosszul deformálódnak és hegesztve vannak. A tantálra és a nióbiumra épülő ötvözetek nem rendelkeznek ezekkel a hátrányokkal. A tantálötvözetek használatát a magas költségek és a fémhiány korlátozza. Építőanyagokként a niobium alapú ötvözetek a jövőben is felhasználhatók a szilárd oldat vulkanizálása és a MeC-karbidok diszpergált keményítése révén.
A fő alkalmazási ötvözetek Tűzálló fémek - építési elemei magas hőmérsékletű gázhűtésű reaktor és a fúziós reaktorok, perspektivikus, azok felhasználhatók a űrhajók nukleáris áramforrás elektromos hőelem és más eszközök. Jól ismert a vezető szerepet a volfrám, mint anyag a szálak izzólámpák és tantál anyagaként kondenzátorok.
Figyelembe kell azonban venni, hogy a szuperötvözetek lehetőségei közelednek a határhoz. Ezért a jövőben tűzálló fémek tekinthető ígéretes anyagok a turbina vagy más légi légzőrendszerek, feltéve, hogy az új fejlesztések terén a kohászati eljárások és technológiák teszik ezeket az anyagokat megfelelő szolgáltatás minősége.
A cirkóniummal (1 tömeg%) lévő niobiumötvözetet jó gyártási képesség és kis termikus neutron befogási keresztmetszet jellemzi. Széles körben használják a folyékony fémet tartalmazó nukleáris rendszerekben és 980-100 ° C hőmérsékleten működnek.
A 3% -os réniummal ellátott volfrámötvözetet nagy villamos ellenállásnak köszönhetően villanófények használják.
Molibdén ötvözet adalékolt kis kiegészítésekkel titán (0,5%) és a Zr (0,1%) gyártásához használják fel, öntőmagok és lapkák fröccsöntő acél, alumínium, cink és a réz. Szintén nagyméretű turbina lemezek izotermikus bélyegzésének eszközeként használják.
Számos speciális konstrukcióban az ún. Pszeudo-ötvözetek használatosak - összetett anyagok, amelyek kölcsönösen oldhatatlan komponensei különböző olvadásponttal rendelkeznek. A volfrámporból előszinterelt porózus keretet 1200-1250 ° C hőmérsékleten impregnálják a készítmény, réz vagy ezüst folyékony fémkomponensével. Az oxidáció ellenálló képességének növelése érdekében porózus pszeudo-ötvözetek krómozása történik.
A W-Cu és W-Ag pszeudo-ötvözetek tulajdonságai széles tartományban változtathatók, változtatva a készítmények összetételét (8.1. Ábra). A pszeudo-hullámoknak jobb a termikus és elektromos vezetőképessége, mint a tiszta volfrám. A tiszta volfrám hővezető képessége 1000 ° C hőmérsékleten 120 W / (m · K), és a W pseudoalloy 20% (térfogatban) Cu - 135 W / (m · K).
8.1. Ábra - A pszeudo ötvözet W-Cu mechanikai tulajdonságainak függése rézkoncentrációban
A W-Cu és a W-Ag pszeudo-ötvözeteket a rakéta- és villamosmérnöki munkákban használják. Ezek közül a fúvókák szilárd tüzelőanyagot működtető rakétamotorokból és számos egyéb részből állnak, amelyeket nagy teljesítményű hőáramlások hatására működtetnek. A viszonylag alacsony olvadáspontú réz leolvasztása és párolgása jelentős hőfelvétellel jár, ami megakadályozza a tűzálló volfrámváz túlhevítését. Miközben a pórusok folyékony fémet tartalmaznak, a pszeudo ötvözet hőmérséklete nem emelkedhet a forráspont fölé, függetlenül attól, hogy az anyag mennyi hőmennyiséget mutat.
Tól pszeudoötvözetek W - Cu és W - Ni - Cu érintkezők készülnek nagyfeszültségű megszakítók az olaj vagy nem-oxidáló atmoszféra, az érintkező elektródák hegesztőgép hegesztő tűzálló és színesfémek, és a gáz lehűtjük fúvókák interelectrode behelyezés erős hegesztés, a plazma kémiai és metallurgiai plazmafáklyák. Porózus fúvóka plazmafáklyák hegesztési volfrám-réz pszeudoötvözeteket porozitása 50%. tartalmazó 10% (térf.), a Cu, egy áram 200 A 10 percig, alig elveszíti tömege, miközben a tömeg a fúvókák egy porózus volfrám csökken 2,2%. Megnövelt ellenállás porózus pszeudo alakítással kapcsolatos a munkafelületek a réz-oxid-filmet védő volfrám.
A W - Ag pszeudoötvözetekből hegesztőgépek, fénykapcsolók, repülőgépek, indítók, vibrátorok, áramváltók elektromos érintkezői készülnek. Vákuumban végzett munkákhoz használhatók önkenő csapágyak, amelyeket volfrám porból szinterelve és ezüsttel, aranyával, ónnal, faötvözetekkel impregnáltak.
A pszeudozugarak W helyettesítői pszeudo-ötvözetek Mo-Cu, Mo-Ag. A molibdén pszeudoötvözetek háztartási készülékek, relék, ív alakú tippek, rezgésátalakítók kapcsolatából állnak.