Файл: Лебедев К.Б. Рений.pdf

Глава И

ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА РЕНИЯ И ЕГО СОЕДИНЕНИЙ1

МЕТАЛЛИЧЕСКИЙ РЕНИИ

Рений — элемент VII группы периодической системы элемен­ тов Д. И. Менделеева. По ряду физических свойств рений при­ ближается к тугоплавким металлам VI группы (молибдену, вольфраму), а также металлам платиновой группы (платине, рутению, осмию). По химическим свойствам рений стоит ближе к металлам VII группы, в первую очередь к марганцу.

Физические свойства рения. Рений—.тугоплавкий тяжелый

Рений обладает парамагнитными свойствами, практически не зависящими от температуры.

Механические свойства рения. Рений обладает высокой проч­ ностью, твердостью и высоким сопротивлением деформации. При обработке на холоду его твердость сильно возрастает из-за на­ клепа, но после обжига в защитной атмосфере водорода или инертного газа рений вновь приобретает пластичность. Горячая обработка на воздухе_для рения невозможна, так как он обла­ дает красноломкостью, вызываемой образованием по границам зерен низкоплавкой уемибкиси рения. Механические свойства проволоки, полученной из мёталлокерамического рения [7], при­ ведены в табл. 2.

1 Более подробно сведения по химии рения освещены в работах Гмелина

[5] и Друце [2].

9

Таблица !

Физические свойства рения, молибдена и вольфрама

Свойства Рений Молибден Вольфрам

10

Твердость по Бринелю для рения составляет 250 кг/мм2, пре­ дел прочности и удлинение при растяжении наращенной прово­

идет при температурах выше 600°. Рений более устойчив про­ тив окисления, чем вольфрам,'~нё реагирует непосредственно с азотом и водородом; порошок рения лишь адсорбирует водо­ род. При нагреваний рений взаимодействует с фтором, хлором и бромом. Рений почти не растворим в соляной и плавиковой кислотах и лишь слабо реагирует с серной кислотой даже при нагревании, но легко растворяется в азотной кислоте [2, 6, 7]. Со ртутью рений образует амальгаму.

СПЛАВЫ РЕНИЯ [8, 9]

Данные о сплавах рения в есьма ограниченны. Имеются ра­ боты по изучению диаграмм"'состояния сплавов рения с желе­ зом, кобальтом, хромом, никелем, вольфрамом и некоторыми другими металлами.

Система рений— вольфрам 110]. Сплавы этой системы при­ готовлялись металлокерамическим способом и изучались рент­ генографическим и микроструктурным методами. Температура плавления определялась оптическим пирометром. Установлено существование соединения Re3W2 (рис. 1), плавящегося при 3007° и образующего с обоими компонентами две эвтектики: при

50% (атомн.) рения (2892°) и при 67°/0 (атомн.) рения (2822°),

Это соединение гомогенно в некотором интервале, т. е., по-ви­ димому, образует область твердых растворов с вольфрамом и рением. Рентгенографически установлена растворимость сое­ динения в вольфраме и отсутствие растворимости в рении.

11

Система рений — железо [11]. Диаграмма состояния (рис. 2) установлена термическим, микроскопическим и рентгенографи­ ческим анализами. Найдены соединения Fe3Re2 (е) и твердый

раствор т] (Fe3Re), стабильный выше 1205°. Температура пе­ рехода у-+ а падает до 810° при 27% (вес.) Re и повышается снова до 895° при температуре равновесия у, а и е. Область твердых растворов у доходит до 40% рения. Температура плав­ ления б-железа с добавкой рения повышается до 1540°, до перитектического равновесия жидкости и тркристаллов. Соединение

12

дована до 70% рения микроструктурным, рентгенографическим, дилатометрическим и магнитометрическим методами. Установ­ лен непрерывный ряд твердых растворов с гексагональной ре­ шеткой между кобальтом и рением. Температура полиморфного превращения кобальта повышается и достигает температуры перитектики. Установлено влияние содержания рения в сплаве

кроструктурного и рентгенографического анализа Погодиным и Скрябиной построена диаграмма состояния этой системы, пред­

ставленная на рис. 5. Оба металла образуют между собой огра­ ниченные твердые растворы. Кривая ликвидуса состоит из двух ветвей, отвечающих первичному выделению двух кристалличес­ ких фаз переменного состава: твердого раствора рения в нике­ ле (a-фаза) и твердого раствора никеля в рении (3-фаза). Обе ветви пересекаются в перитектической точке, лежащей около 63% (вес.) Re и 1600°. Границы двухфазной области а + 3 при 1200° лежат между 40 и 75% (вес.) Re. Высказано предполо­ жение о возможности старения твердых растворов рения в никеле.

Сплавы рения с платиной [16, 16а]. Сплавы неоднократно изучались, чтобы применять их для термопар, которые изготав-

13

лялись из тройного сплава 4,5% (вес.) рения, 5% (вес) палла­ дия, остальное платина.

Рудницким и Поляковой изучены твердость, электросопро­ тивление и его температурный коэффициент, термоэлектродвижущая сила и микроструктура сплавов платины с рением до 16% (вес.) Re. Установлено, что рений с платиной (до 16% Re) образует твердые растворы. Чем больше в сплаве рения, тем

—100% рения образуются твердые растворы с разрывом в пре­ делах 40—60% рения. Перитектической точке отвечает темпера­ тура 2450 ±30°.

Сплавы рения с палладием [17]. Видусова анализировала сплавы палладия с рением (до 45% Re) микроскопическим и рентгенографическим методом, а также определяла твердость, термоэлектродвижущую силу и удельное электросопротивление этих сплавов. Граница растворимости рения в палладии нахо­ дится примерно при 20% рения.

Имеются сведения [18] об изучении магнитных свойств спла­ вов, содержащих до 30% рения.

Сплавы рения с молибденом [8]. Сплавы рения с молибде­ ном изучали Савицкий и Тылкина. Данные микроструктурного и рентгеновского анализов и ход кривых твердости и пластично­ сти позволяют утверждать об образовании в области, богатой

И