- •2. Черные и цветные металлы
- •3. Типы кристаллических решеток
- •4. Дефекты в кристаллах
- •5. Анизотропия кристаллов
- •6. Кристаллизация металлов
- •7. Строение механического слитка
- •8. Физические свойства металлов
- •9. Химические свойства металлов
- •10. Основные механические свойства
- •11. Упруг ость, п ластичность, вязкость
- •12. Твердость, у сталость, выносливость
- •13. Испытания на у дарную вязкость,
- •14. Технологические
- •15. Нагрев металлов п ри обработке
- •16. Основные сведения о сплавах
- •17. Диаграмма состояний для случая
- •18. Диаграмма состояний сплавов,
- •19. Диаграмма состояния сплавов для
- •20. Диаграмма состояния сплавов,
- •21. Структурные составляющие
- •22. Диаграмма состояния «железо —
- •23. Диаграмма состояния «железо —
- •24. Продукция черной металлургии
- •25. Сп особы литья
- •26. Влияние компонентов на свойства
- •27. Белый и серый чугу н
- •28. Высокопрочный чугу н
- •29. Ковкий чугу н
- •30. Чугу ны со специальными
- •31. Стали, их классификация
- •32. Сп особы п олучения стали из чугу на
- •33. Влияние уг лерода на свойства
- •34. Влияние п остоянных п римесей
- •35. Стали уг леродистые обыкновенного
- •36. Стали уг леродистые качественные
- •37. Влияние легирующих элементов.
- •38. Цементуемые, у лучшаемые
- •39. Углеродистые инструментальные
- •40. Легированные инструментальные
- •41. Коррозионно-стойкие стали
- •42. Жаростойкие и ж аропрочные стали
- •43. Магнитные и магнитно-мягкие стали
- •44. Износостойкие стали.
- •45. Методы п олучения
- •46. Понятие термической обработки
- •47. Превращения в стали п ри нагреве
- •48. Превращения в стали
- •49. Ау стенитно-мартенситное
- •50. Отжиг
- •51. Закалка
- •52. Виды закалки
- •53. Отпу ск
- •54. Нормализация. Д ефекты
- •55. Термомеханическая обработка стали
- •56. Химико-термическая обработка
- •57. Азотирование
- •58. Поверхностное уп рочнение стали
- •59. Особенности термической
- •60. Термообработка серого и б елого
- •61. Получение алюминия
- •62. Деформируемые алюминиевые
- •63. Литейные алюминиевые сплавы
- •64. Получение меди и ее сплавов
- •65. Латунь
- •66. Бронзы, сплавы меди с никелем
- •67. Получение, свойства и п рименение
- •68. Олово, свинец, цинк и их сплавы
- •69. Антифрикционные сплавы
- •70. Туг оплавкие металлы и сплавы
- •71. Методы п олучения п орошков
- •72. Формирование заготовок и изделий
- •73. Твердые сплавы
- •74. Металлокерамика
- •75. Минералокерамические твердые
- •76. Пористая и компактная
- •77. Строение и структура п ластических
- •78. Классификация п ластмасс
- •79. Полиэтилен, п оливинилхлорид
- •80. Полиамиды и п олистирол
- •81. Фторопласты и
- •82. Поликарбонаты, п енопласт
- •83. Газонаполненные и фольгированные
- •84. Резиновые материалы
- •85. Клеи
- •86. Виды лакокрасочных материалов
- •87. Древесные материалы
- •88. Прокладочные, уп лотнительные
- •89. Минеральная вата
- •90. Композиционные материалы
- •91. Аб разивный материал
- •92. Смазочные масла и смазки
- •93. Конструкционные масла
- •94. Понятие п лавильного
- •95. Чугу нное, стальное литье,
- •96. Литье в кокиль, литье
- •97. Центробежное литье, непрерывное
- •98. Электрошлаковое литье,
- •99. Пластическая деформация
- •100. Прокатка
- •101. Волочение, п рессование
- •102. Ковка
- •103. Горячая штамповка
- •104. Электрогидравлическая, холодная
- •105. Назначение и п рименение сварки
- •106. Дуг овая и г азовая сварка
- •107. Плазменная, электронно-лучевая,
- •108. Сварка давлением и друг ие виды
- •109. Резка металлов
- •110. Пайка металлов
- •111. Основы резания металлов
- •112. Геометрия режу щего инструмента
- •113. Углы заточки и уг лы режу щей
- •114. Сила и скорость резания
- •115. Выбор режимов резания и время
- •116. Об работка на токарных станках
- •117. Об работка на сверлильных
- •118. Об работка на фрезерных станках
- •119. Об работка на строгальных,
- •120. Процесс и методы шлифования
- •121. Шлифовальные, заточные
- •122. Электрофизические способы
- •123. Электрохимические способы
70. Туг оплавкие металлы и сплавы
Тугоплавкими называют металлы, температура
плавления которых выше 1700°С.
1) вольфрам (3410°С); 2) молибден (2620°С); 3) тан-
тал (2996°С); 4) хром (1875°С); 5) рутений; 6) гафний
и др.
Тугоплавкие металлы и их сплавы применяют как
жаропрочные при строительстве ракет, космических
кораблей. Эти металлы получают из порошков путем
прессования и последующего их спекания в брикеты,
а также плавкой заготовок в электродуговых и элект-
ронно-лучевых печах. Монокристаллы тугоплавких
металлов большой чистоты получают в результате
особой плавки.
Тугоплавкие металлы обладают высокой коррози-
онной стойкостью в среде сильных кислот, расплав-
ленных щелочных металлах. Тугоплавкие металлы и
их сплавы во избежание окисления нагревают в ва-
кууме или нейтральных газах (аргоне, гелии). Детали,
работающие при высоких температурах, покрыва-
ют хромом, алюминием, кремнием и другими метал-
лами. Для изготовления деталей, работающих при
температурах до 1400°С, используют молибден, нио-
бий или их сплавы; при более высоких температу-
рах — вольфрам и тантал, у которых значительно
выше температура плавления.
Сплавы вольфрама с 20% рения и вольфрама с
5% рения применяют для изготовления термопар,
измеряющих температуру до 3000°С.
Тантал ____________применяют для изготовления пластин и
проволоки, используемых в костной хирургии. Кар-
биды тантала (температура плавления 3880°С) при-
меняют для наплавки на поверхность изделий в аг-
рессивной среде.
Вольфрам и молибден в чистом виде использу-
ют в радио- и электронной промышленности для из-
готовления нитей накаливания, пружин, нагревате-
лей, контактов. Сплав, содержащий 85% вольфрама и
15% молибдена, пригоден для работы при темпера-
турах, близких к 3000°С.
Ниобий и его сплавы имеют важное значение в
электронной и химической промышленности, а спла-
вы ниобия с оловом являются ценным сверхпроводя-
щим материалом.
Большую роль играет рений, его температура плав-
ления 3180°С, плотность в 3 раза больше, чем у желе-
за, он немного легче осмия, платины и иридия. Жа-
ропрочность рения с вольфрамом и танталом сохра-
няется до температуры 3000°С, сохраняются и меха-
нические свойства. Вольфрам и молибден при низких
температурах очень хрупки, а в сплаве с рением со-
храняют при этих температурах пластичность.
71. Методы п олучения п орошков
Порошки используются для получения порошковых
сплавов. Порошковый сплав представляет собой ме-
таллический порошок (железный, из цветных метал-
лов, в некоторых случаях с добавкой графита или
других примесей), спрессованный при высоком дав-
лении и подвергнутый спеканию. Такой способ полу-
чения порошковых сплавов называется порошковой
металлургией. Порошковая металлургия дает воз-
можность создавать изделия с особыми свойствами,
которые нельзя получить никакими другими метода-
ми, — пористые самосмазывающиеся подшипники,
сплавы из таких несплавляющихся металлов, как воль-
фрам и медь, а также изготовлять большинство тугоп-
лавких металлов, многокомпонентные смеси и т.д.
Порошки получают различными способами:
1) механическим измельчением железной и сталь-
ной стружки в шаровых, молотковых и вихревых мель-
ницах;
2) восстановлением из оксидов тугоплавких метал-
лов (вольфрама, молибдена, железа и др.);
3) электролитическим осаждением — меди, олова,
железа и др.
Для получения порошков исходных компонентов
используют различные технологии в зависимости от
природы сырья. Для получения карбида вольфра-
ма — основного компонента большинства твердых
сплавов — используют карбидизацию порошкообраз-
ного металлического вольфрама в среде углеродосо-
держащего газа.
Металлический вольфрам получают в две стадии.
На первой в результате разложения вольфрамовой
кислоты образуется оксид вольфрама, который на
второй стадии подвергают восстановлению в среде
водорода (H2W4 →WO3 +H2OWO3 +3H2 →W+ 3H2O и,
наконец, 2WC2H →2WCH 2).
Карбид титана (TiC), являющийся компонентом и
твердых сплавов, и режущей керамики, получают
восстановлением окиси титана (TiO + C2H2 →TiC+
CO+ H2).
Оксид алюминия (Al2O3) — основа некоторых ви-
дов керамики — может быть получен переработкой
бокситов, в которых его содержание составляет от 50
до 100%, а также обжигом глинозема.
Нитрид кремния может быть получен азотирова-
нием кремниевого порошка. Металлический ко-
бальт, являющийся связкой большинства твердых
сплавов, получают восстановлением окислов кобаль-
та в среде водорода.
Наиболее распространенный способ приготовле-
ния смесей — размол в шаровых мельницах. При
этом происходят измельчение порошков, их переме-
шивание с целью получения однородной массы. Вре-
мя размола составляет от двух—трех до четырех—
пяти суток в зависимости от требований к дисперс-
ности порошка.