Молибденом вольфрамом

Предупреждение склонности стали и швов к межкристаллит-ной коррозии достигается: снижением содержания углерода до пределов его растворимости в аустепите (до 0,02—0,03%), легированием более энергичными, чем хром, карбидообразующими элементами (стабилизация титаном, ниобием, танталом, ванадием и др.); аустенитизацией (закалкой) с температур 1050—1100° С, однако при повторном нагреве в интервале критических температур (500—800° С) сталь повторно приобретает склонность к меж-кристаллитной коррозии; стабилизирующим отжигом при температуре 850—900° С в течение 2—3 ч; созданием аустенитно-ферритиой структуры с содержанием феррита до 20—25% путем дополнительного легирования хромом, кремнием, молибденом, алюминием и др. Однако такое высокое содержание в структуре феррита может понизить стойкость металла к общей коррозии. Эти же меры способствуют и предупреждению ножевой коррозии.

Титановые сплавы, легированны хромом, молибденом, алюминием, вольфрамом, ванадием и др., обладают значительной стойкостью к окалинообразованию (рис. 112). Возможно также повышение окалиностойкости титана с помощью термодиффузион-иых покрытий из хлоридов кремния, бора, бериллия и др.

Для повышения сопротивления КР малоуглеродистые стали легируют элементами, связывающими углерод и азот в соединения, нерастворимые в феррите и аустените. К таким элементам относится титан, введение которого весьма заметно увеличивает стойкость к КР. Легирование сталей хромом, молибденом, алюминием, марганцем и ванадием тоже повышает сопротивление КР. Увеличение содержания фосфора снижает стойкость мягких сталей к КР.

Примеси замещения, введенные в металлы и сплавы Fe — Сг—Ni в количестве до 5 ат. %, также могут оказать значительное влияние на сопротивляемость сплава радиационному распуханию. В работах Джонстона и др. [187, 203] приведены результаты исследования радиационного распухания сплава Fe — 15 Сг — 20 Ni, легированного молибденом, алюминием, титаном, цирконием, кремнием, после облучения ионами Ni+ с энергией 5 МэВ и в реакторе. Некоторые из них графически представлены на рис. 104. Видно, что введение титана, ниобия, кремния и циркония приводит к уменьшению распухания, причем цирконий подавляет распухание наиболее эффективно. Данные о влиянии молибдена неоднозначны: легирование сплава молибденом приводит к увеличению распухания в условиях ионного облучения и к уменьшению при облучении в реакторе. Совместное легирование сплава кремнием и титаном подавляет распухание более эффективно, чем легирование каждым элементом в отдельности.

Для получения азотированного слоя твердостью до Нп 1000 рекомендуется применение чугуна, легированного хромом, молибденом, алюминием, ванадием, титаном [36]. Указанные элементы образуют стойкие дисперсные нитриды. Углерод и кремний не оказывают значительного влияния на твердость слоя. Кремний несколько уменьшает глубину слоя, а хром повышает ее. Составы некоторых марок чугуна, подвергаемого азотированию, приведены в табл. 20.

8. Химико-термическая обработка, при которой изменяются химический состав, структура и свойства поверхностного слоя. Как и поверхностная закалка, производится для придания поверхностному слою высокой твердости и износостойкости при сохранении вязкой сердцевины. Основные виды химико-термической обработки следующие: а) цементация, заключающаяся в насыщении углеродом поверхности детали, изготовленной из малоуглеродистой стали, последующих закалке и отпуске; б) азотирование, при котором поверхность детали насыщается азотом, образующим химические соединения (нитриды) с железом, хромом, молибденом, алюминием и другими элементами. Процесс эффективен при азотировании легированной стали, имеющей указанные примеси, например стали 38ХМЮА; в) цианирование — одновременное насыщение поверхности углеродом и азотом.

скомпенсирована и изменений в размерах не произойдет. Однако если в плоскости границы зерна будет приложена дополнительная сила, это может вызвать ползучесть и пластическое течение, которые будут пропорциональны увеличению приложенной силы. Термические циклы усиливают этот эффект. Остановить ползучесть а-урана под действием облучения и термических циклов невозможно, поэтому тепловыделяющий элемент должен иметь такую конструкцию и работать в таких условиях, чтобы не происходило его формоизменения. Размерные изменения, происходящие в урановых сплавах непосредственно в процессе облучения, в некоторых случаях удается уменьшить, применяя термическую обработку. Урановые сплавы, легированные молибденом, алюминием или другими элементами, которые растворяются в уране и •стабилизируют р- и •у-фазы, нагревают выше температуры фазового перехода и закаливают, при этом сплав быстро охлаждается

лем, хромом, вольфрамом, молибденом, алюминием, бором и цинком.

Гётцель [8] сообщает о спекании порошка кобальта с железом, никелем, хромом, вольфрамом, молибденом, алюминием, бором и цинком.

талом, ванадием и др.); аустенитизацией (закалкой) с температур 1050 ... 1100 °С, однако при повторном нагреве в интервале критических температур (500 ... 800 °С) сталь повторно приобретает склонность к межкри-сталлитной коррозии; стабилизирующим отжигом при температуре 850 ... 900 °С в течение 2 ... 3 ч; созданием аустенитно-ферритной структуры с содержанием феррита до 20 ... 25 % путем дополнительного легирования хромом, кремнием, молибденом, алюминием и др. Однако такое высокое содержание в структуре феррита может понизить стойкость металла к общей коррозии. Эти же меры способствуют и предупреждению ножевой коррозии.

Распределение азота по глубине имеет скачкообразный характер вследствие отсутствия переходных двухфазных слоев. При азотировании углеродистых сталей наряду с указанными выше фазами возможно образование карбонитридных фаз Fe2_3(N, С). Твердость азотированного слоя таких сталей невелика и составляет 450...550 НУ Поэтому азотированию рекомендуют подвергать стали, легированные хромом, молибденом, алюминием, ванадием и титаном, так как в них на поверхности образуются легированные s- и у'-фазы типа (Fe, M)2_3N и (Fe, M)4N, а также нитриды типа Cr2N, A1N, Mo2N. Комплексное

Новая марка высокопрочной стали 2Х17Н2Б-Ш (электрошлакового переплава) имеет более высокий уровень механических свойств (сгв^ 150 кгс/мм2 и сгт^ 120 кгс/мм2). Для повышения твердости, износостойкости, выносливости пар трения и тяжелонагруженных деталей простой конфигурации из стали типа Х13 рекомендуется высокотемпературное (1000й С) азотирование с последующей закалкой и высоким отпуском при 550° С [10, 75]. Такой вид обработки обеспечивает глубину азотированного слоя 0,25—0,35 мм и поверхностную твердость -HV750—800. Азотирование высокопрочных мартенсито-стареющих сталей, легированных титаном, молибденом, алюминием и другими элементами, произведится при 450—500° С совместно со старением. Твердость азотированного слоя составляет HV 800—900. Поверхностный слой глубиной 0,02—0,03 мм с пониженной твердостью необходимо удалять механической обработкой (шлифованием, полированием). Применение алмазного выглаживания повышает предел выносливости и уменьшает схватывание материала.

Ёысоколегироваиные хромистые стали (обычно с содержанием 10,5 — 12% Сг) при их дополнительном легировании молибденом, вольфрамом, ниобием, ванадием, а иногда и никелем обладают повышенным сопротивлением ползучести при работе под напряжением при повышенных температурах. Их используют как жаропрочные применительно к температурам эксплуатации до ~600° С.

Особо сильное влияние оказывают элементы — неметаллы с малым атомным радиусом и образующие с молибденом, вольфрамом, ниобием, танталом и др. твердые растворы внедрения, имеющие к тому же существенно изменяющуюся растворимость по температуре. Это приводит к выделению соответствующих

реагирует с танталом при 250° С, бром — при 300° С, а йод— при 1000° С. На тантал не действуют расплавленные металлы, за исключением алюминия, который в жидком состоянии взаимодействует с танталом. Для улучшения свойств тантала его легируют различными элементами. Известно, что с молибденом, вольфрамом, ниобием и титаном тантал образует непрерывный ряд твердых растворов; при этом значительно возрастает прочность по сравнению с чистым танталом. Различия в размерах атомов перечисленных элементов и тантала пс превышают 5%. Применение аппаратуры из тантала и его сплавов в последнее время расширяется. Тантал может быть использован в химическом машиностроении в качестве самостоятельного конструкционного металла для изготовления главным образом теплооб-менпоп аппаратуры (конденсаторы, теплообменники, ректификационные установки и т. п.) и для плакировки аппаратуры из углеродистой стали. Оборудование из тантала применяют также и в фармацевтической промышленности — для ведения процессов, в которых не допускается загрязнения конечных продуктов. В настоящее время из тантала изготовляют фильеры, которые применяются к производстве искусственного волокна. В табл. 31 приведены данные по применению тантала в химической промышленности.

Высокая жаропрочность стали достигается путем легирования ее хромом, никелем, молибденом, вольфрамом, ниобием, ванадием, кобальтом, титаном, алюминием и другими элементами.

Твердые растворы неограниченной растворимости ниобий образует с молибденом, вольфрамом (рис. 39), ванадием, танталом, титаном и цирконием (рис. 40). С хромом, никелем и железом нио-

Наиболее перспективными являются ниобиевые сплавы, легированные молибденом, вольфрамом, ванадием, титаном и танталом, образующими с ниобием неограниченные твердые растворы 'с добавлением алюминия, хрома, циркония, кремния и бора, которые как в чистом виде, так и в форме металлических соединений играют роль упрочнителей.

Влияние легирующих элементов на жаропрочность Высокая жаропрочность стали достигается путем легирования ее хромом, никелем, молибденом, вольфрамом, ниобием, ванадием, кобальтом, титаном, алюминием. По мере увеличения в сплаве числа легирующих элементов и повышения их

Для изготовления мощных контактов применяют следующие системы из тугоплавких и электропроводных металлов, не сплавляющихся между собой: 1) серебро'с кобальтом, никелем, хромом, молибденом, вольфрамом, танталом, 2) медь с фольфрамом и молибденом, 3) золото с вольфрамом и молибденом. Бинарные и более сложные композиции содержат в основном указанные композиции металлов. В некоторых случаях состав сплавов усложняется специальными примесями, но принцип выбора основных компонентов для композиций соблюдается всегда. Вследствие несплавляемости компонентов композиции готовят: спеканием смеси металлических порошков и пропиткой компонента В расплавленным компонентом А, В результате получается смесь компонентов А и В, причем стремятся, чтобы оба компонента представляли собой непрерывно взаимно- переплетающиеся скелетные структуры. При такой микроструктуре и при правильно подобранных гранулометрических составах порошков до* стигается наиболее выгодное сочетание электропроводности и термической устойчивости композиций.

Ко второй группе относятся сложные сплавы никеля с медью, хромом, молибденом, вольфрамом и другими элементами типа монель, гастелой, инкоиель. Сплавы этой группы отличаются исключительно высокой коррозионной стойкостью в широком интервале температур.

В США применяют жаропрочные кобальтовые сплавы типа стеллита в виталлиума, представляющие собой сложные сплавы кобальта с хромом, молибденом, вольфрамом и другими элементами. Эти сплавы используются в литом состоянии. Они обладают хорошими литейными свойствами. Детали из кобальтовых сплавов любой сложной формы получают прецизионным литьем. Из кобальтовых сплавов готовят жаропрочные детали газовых турбин и реактивных двигателей.

В исходном состоянии алитированный слой состоит из явно обозначенных двух зон (рис. 1). Первая зона, примыкающая к поверхности (на 1-м и последующих рисунках показана только часть этой зоны), состоит из крупных кристаллов. Во второй зоне, примыкающей к основному металлу, видны мелкодисперсные включения. Из химической топографии этого слоя видно, что зоны алитированного слоя сильно различаются между собой по химическому составу. Содержание алюминия в первой зоне слоя составляет 30%, что отвечает интерметаллидному соединению (Ni, CO) A1, в котором в небольшом количестве растворены другие легирующие элементы. Вторая зона алитированного слоя сильно пересыщена тугоплавкими элементами: хромом, молибденом, вольфрамом и титаном (последние три элемента на рисунке не показаны). Общая толщина алитированного слоя в исходном состоянии 30 мк.