Монокристаллы молибдена

ПОБЕДИТ - твёрдый сплав, получаемый методом порошковой металлургии из монокарбида вольфрама (ок. 90%) и кобальта (ок. 10%). П.- первый

Микроструктура инструментальных твердых сплавов представляет собой зерна карбидной фазы, сцементированные связкой - твердым раствором на основе кобальта (Р-СО(ИГ)), составляющим до 10% по массе. Наиболее распространенными инструментальными твердыми сплавами являются однокарбидные сплавы на основе монокарбида вольфрама и кобальта (сплавы группы В К). Помимо них, существуют и другие твердые сплавы, в которых также основной удельный вес принадлежит карбиду вольфрама: двухкарбидные сплавы с карбидом титана (сплавы группы ТК.) и трехкарбидные с карбидами титана и

ПОБЕДИТ — название, присвоенное первому изготовленному в СССР металлокерамич. твёрдому сплаву из монокарбида вольфрама (ок. 90%) и кобальта (ок. 10%). Термин «П.» иногда распространяют на др. твёрдые сплавы вольфрамо-кобальтовой группы.

1) сплавы на основе монокарбида вольфрама WC или вольфрамовые сплавы (ГОСТ 3882-53); к этой же группе обычно относят сплавы, содержащие небольшие присадки (0,5—1%) карбидов ванадия, ниобия, тантала;

2) сплавы на основе сочетания монокарбида вольфрама WC и карбида титана TiC млн титановольфрамовые сплавы;

Измерения показали большой разброс значений микротвердости легированной перлитной каймы, обеспечивающей в значительной мере прочность и плотность соединения, что обусловлено структурно-химическим фактором. Величина микротвердости вблизи медного подслоя меньше величины микротвердости вблизи рэлит-ного слоя, что свидетельствует о различной степени легирования перлитной каймы. Полученные значения твердости рэлита соответствуют твердости монокарбида вольфрама WC, содержащего 6,13% С, и твердости карбида вольфрама W2C, содержащего 3,16% С. Величина микротвердости стальной основы образцов характерна для стали с крупнозернистой (перегретой) ферритно-перлитной структурой.

1)сплавы на основе монокарбида вольфрама WC или вольфрамовые сплавы (ГОСТ 3882-53); к этой же группе обычно относят сплавы, содержащие небольшие присадки (0,5—1%) карбидов ванадия, ниобия, тантала;

2) сплавы на основе сочетания монокарбида вольфрама WC и карбида титана TiC млн титановольфрамовые сплавы;

Сплавы из монокарбида вольфрама,

Сплавы из монокарбида вольфрама и карбида тантала,

Рис. 31. Растворимость монокарбида вольфрама в карбиде тантала

Уменьшение содержания углерода способствует повышению пластичности монокристаллического молибдена. Монокристаллы молибдена с ориентацией оси растяжения <110> при содержании 0,02% С становятся хрупкими при —100°С (г) = 0%), а при 0,003 % С — пластичными даже при —196 °С (ф=100 %) [1].

Нами были использованы монокристаллы молибдена электроннолучевой плавки, содержащие не менее 99,995 % Мо. Ось приложения нагрузки с точностью до ±1° соответствовала кристаллографической оси (001).

В настоящей работе исследовались монокристаллы молибдена (100), подвергнутые высокочастотному нагружению v = 20 000 Гц при постоянной амплитуде напряжения аа = 0,09 ГПа, с самопроизвольным разогревом. Исследование осуществлялось методами металлографии, рентгеновского двухкристального спектрометра и Берга — Баррета, а также методом ТЭМ. Обнаружено, что после 2 • 107 числа циклов появляется тонкий рельеф скольжения и разориентации на площадках {110}, а также резкий градиент дислокационной структуры от поверхности. На глубине приблизительно 1 мкм обнаружены частично «заросшие» бездислокационные каналы и PSB. Обсуждается механизм образования бездислокационных каналов и локализации в последних пластической деформации.

13. МОНОКРИСТАЛЛЫ МОЛИБДЕНА

Основным методом получения монокристаллов тугоплавких металлов, в частности молибдена, является зонная плавка в электроннолучевой установке. Поскольку жидкий молибден реагирует со всеми известными огнеупорами, наиболее перспективным видом зонной плавки является бестигельная зонная плавка. При бестигельной плавке зона расплавленного металла удерживается от вытекания силами поверхностного натяжения между двумя вертикальными твердыми частями заготовки, расположенными по одной оси. Выращивание монокристаллов молибдена проводилось на электроннолучевой установке С-248-М1. В качестве исходного материала использовались металлокерамические прутки и прутки, полученные ковкой из слитков дуговой вакуумной плавки. Вакуум при выращивании монокристаллов составлял 10~5 мм-рт. cm, натекание 0,5 лмк/сек, скорость перемещения расплавленной зоны 2—4 мм/мин, направление движения расплавленной зоны снизу вверх. При выращивании монокристаллов применялось вращение образца, что способствовало равномерности плавления и стабилизации расплавленной зоны. После двух-трех проходов расплавленной зоны вырастал монокристалл. Этим методом удалось получить монокристаллы молибдена диаметром до 20 мм, длиной до 400 мм. Режимы выращивания представлены в табл. I. 38.

13. Монокристаллы молибдена (С. К. Михайлов, Ю- В. Соломко,

Максимальное значение работы выхода электронов в вакууме монокристаллов молибдена получается с плоскости {110} — 4,9—5,1 эВ. Монокристаллы молибдена с кристаллографическими плоскостями {НО} и {100} на рабочей поверхности эмиттера обладают наибольшей работой выхода электронов в вакууме по сравнению с другими гранями монокристалла. Существенно, что монокристаллы молибдена ориентации {110} обладают более высокой работой выхода электронов (почти на 17% по сравнению с поликристаллическим молибденом такого же химического состава). По этой причине применение монокристаллов молибдена с кристаллографической ориентацией {110} на поверхности катода весьма перспективно с точки зрения повышения эффективности работы ТЭП и повышения КПД преобразователя.

формированном поликристаллическом молибдене (чистотой 99,98%), минимальную — в монокристаллах молибдена (чистотой 99,99%). Коэффициенты диффузии щелочных металлов в монокристаллы молибдена меньше (в 2,5—10 раз), а энергия активации диффузии вдвое больше, чем в поликристаллическом молибдене. Согласно этим данным, можно предположить о существовании диффузии я проникновении щелочных металлов в основном по границам зерен [35, 36, 72]. Из-за отсутствия границ монокристаллический молибден более совместим с ядерным топливом (см. далее) по сравнению с поликристаллическим металлом. Это объясняется тем, что взаимодействие оболочки с топливом происходит главным образом по границам зерен, которых у монокристаллического молибдена нет.

Диффундирующий элемент Поликристаллический молибден Монокристаллы молибдена

зонной электронно-лучевой вакуумной плавки [21, 125]. Оба эти метода позволяют получать монокристаллы молибдена больших диаметров (до 50 мм).

В результате получается своеобразное вытягивание кристалла из расплава. Таким способом получены монокристаллы молибдена диаметром до 35 мм и длиной до 250 мм на установках, схемы которых показаны на рис. 4.2, 4.3. Методом Вер-нейля можно получить монокристаллы молибдена в форме