17. Тугоплавкие металлы и их сплавы

17.0. Тугоплавкие металлы и их сплавы

        Наибольшее значение в технике имеют следующие тугоплавкие металлы: Nb, Mo, Cr, Ta и W соответственно с температурой 2468, 2625, 1875, 2996 и 3410⁰С. Тугоплавкие металлы и их сплавы используют главным образом как жаропрочные.         Молибден, вольфрам и хром обладают высокой жаропрочностью, однако они склонны к хрупкому разрушению в результате высокой температуры порога хладноломкости, которую особенно сильно повышают примеси внедрения С, N, H и O. Таблица 46

Свойства некоторых сплавов тугоплавких металлов

Сплав	t, 0C		
		МПа
Сплавы на основе ниобия
ВН2 ( 4,5% Mo; 0,05%C)	2000000 1200	850 180-200	- -
ВН2A ( 4,1% Mo; 0,7%Zr; 0,08%C)	20 1200 1500	850 300 170	- - -
ВН3 (4,6% Mo; 1,4%Zr; 0,12%C)	20 1200	800 850	- -
ВН4 ( 9,5% Mo; 1,5%Zr; 0,03%La; 0,3%C)	20 1200 1500	800 250 170	- - -
Сплавы на основе молибдена
ЦМ2А (0,11% Zr; 0,2 %Ti ; 0,004%C)	20 1200 1600	800 300 60	- 90 -
ЦМ3 (0,3% Zr; 0,02 %C)	1200	500	180 -
ЦМ6 (0,15% Zr; 0,002% В ; 0,004 %C)	1200	350	-
ВМ2 (0,32 % Zr; до 0,2 %Ti ; до 0,2 %Nb)	20 1200	75 450	- 150
ВМ3 ( 0,45% Zr; 1,10%Ti ; 0,35% C; 1,25%Nb)	20 1200 1300	830 - 500	- - 260
Сплавы на основе вольфрама
ВВ2 (система W- Nb)	1200	130	80

        После деформации ниже температуры рекристаллизации (1100-1300⁰С) порог хладноломкости молибдена и вольфрама понижается. Ниобий и тантал хорошо свариваются. Они обладают высокой коррозионной стойкостью. Тугоплавкие металлы используются в радио- и электронной промышленности, в химическом машиностроении, стекольной промышленности. Жаропрочность чистых металлов невелика. Более высокой жаропрочностью обладают сплавы на основе тугоплавких металлов, хотя ее повышение сопровождается понижением пластичности. Все тугоплавкие металлы обладают низкой жаростойкостью, поэтому при температуре свыше 400-600⁰С их нужно защищать от окисления. Тугоплавкие металлы широко используют в качестве жаропрочных для работы в неокислительной среде - в вакууме, водороде инертных газах, а также среде отходящих пороховых газов.         Весьма перспективны для многих отраслей техники сплавы на основе ниобия. Они обдают хорошей технологичностью, свариваемостью и достаточно высокой жаропрочностью.         Температура хладноломкости ниобия ниже - -196⁰С. Благодаря высокой коррозионной стойкости и малому сечения захвата тепловых нейтронов сплавы ниобия нашли применение в конструкциях ядерных реакторов.         Для повышения жаропрочности ниобий легируют молибденом, вольфрамом, упрочняющим твердый раствор, и цирконием, который не только упрочняет твердый раствор, но и образует карбидные и нитридные фазы.