Файл: Шамрай, Ф. И. Сплавы вольфрама, молибдена и ниобия с бором и углеродом.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 15.10.2024

Просмотров: 61

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

до ~ 300 кГ!мм2 для сплава с 40% W и практически не менялась вплоть до 100% W. В [81] исследовались упругие свойства при комнатной температуре деформированных сплавов Мо—W (табл. 21).

В работе [78] Мо—W сплавы содержали около 0,01% В и за исходные значения приняты свойства молибдена, содержащего это

Таблица 21. Упругие характеристики сплавов Мо—W

Мо, вес. %

Мо, ат. %

Е, кГ/мм*

G, кГ/мм2

Ь1

66,9

79,5

38 900

12 300

0,32

44

60,1

35 000

13 900

0,27

34,3

50,1

36 200

14 200

0,28

25,4

39,5

37 200

14 700

0,27

12,05

20,8

38 900

15 200

0,27

Таблица 22. Механические свойства деформированных сплавов Мо—W—В при 1700° [78]

W, вес. %

В, вес. %

кГ/мм2

о0,2, кГ/мм2

5, %

10

0,006

4

3,5

108

24

0,013

7

5

51

40

0,008

8

6

61

44

0,017

7

5,9

80

61

0,011

9,5

7

57

«65

0,004

7,5

6

80

Таблица 23. Время до разрушения

и пластичность сплавов

Мо—W—В,

 

отжиг 1550° — 1 ч

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

2

 

 

W, вес. %

В, вес. %

тр> 4

5, %

W, вес. % В, вес. %

V

4

8, %

0,01

0,4

53

17

0,01

17,5

54,5

0,03

0,4

79

30

0,01

21

 

40

2

0,01

0,75

44

0,017

262

 

• 41

24

0,01

2,4

69

 

 

 

 

 

29

0,018

2,75

72

 

 

 

 

 

44

0,017

16

85

 

 

 

 

 

80

0,01

21

13

 

 

 

 

 

.Примечание. 1 и 2. t

= 1700° С,

а = 3 и 1

кГ/мм2 соответственно.

 

 

 

58


No 20 00 0 0 % 0ы.% Mo 20 00 00 w70ec.%

Рис. 33. Упругие свойства (а), твердость (б), удельное электросопротивление (в) закаленных с 2000° сплавов Мо—W—В [78]

количество бора. Значения упругих свойств, твердости и удель­ ного электросопротивления, в частности для сплава с 50 ат. % W, хорошо укладываются в плавное изменение свойств во всем ин­ тервале концентраций (рис. 33). Как и в [80], на кривой изменения

б}, КГ/МАТ*

Рис. 34. Предел прочности де­ формированных сплавов по различным данным

1— 1650°, прессованный [82];

2— 1650°, кованый [83]; 3, 4— 1700°, прокатанный [84, 85];

5— 1650°, прессованный [85];

6— 1700°, кованый [78];

7— 1700°, прокатанный [86] ,

удельного электросопротивления в интервале 55—56% W наб­ людается пологий максимум. Выводы, основанные на изменении упругих свойств, твердости и удельного электросопротивления закаленных с 2000° сплавов, согласуются с данными [40] об обра­ зовании непрерывного ряда твердых растворов между Мо и W.

59


I Жаропрочность. Несмотря на большой интерес к сплавам / Мо—W имеется мало сопоставимых данных по механическим

I^свойствам при высоких температурах. В табл. 22 показаны зна­ чения механических свойств при 1700° сплавов, легированных бо­ ром, в состоянии после ротационной ковки. Обращает на себя внимание высокая величина 6 вольфрама, легированного 0,005% В,

— 80%

по сравнению с нелегированным прессованным вольфра­

мом дуговой плавки — 55% при 1650° [82].

На

рис. 34 сопоставлены литературные данные при 1700° С.

До содержания ~ 60% W предел прочности плавно увеличивается с концентрацией. От 70 до 100% наблюдается значительный раз­ брос величин. Это можно объяснить разными условиями перера­ ботки слитков и некоторым отличием в температуре испытаний.

В табл. 23 приведены значения длительной прочности отож­ женных при 1550° в течение 1 ч сплавов Мо—W с добавками бо­ ра [78].

Литература

1.Н. Moissan. С. г. Acad. sci. Paris, 1895, МСХХ, 1320.

2.S. Tucker, H. Moody. J. Chem. Soc., 1902, 81, 16.

3.A. Binet du Jassoneix. G. r. Acad. sci. Paris, 1906, 143, 169.

4.E. Wedekind. Ber. Dtsch. chem. Ges., 1913, 46, 1198.

5.E. Friedrich, L. Sitting. Z. anorg. und allgem. Chem., 1925, 144, 182.

6.K. Moers. Z. anorg. und allgem. Chem., 1931, 43, 5243.

7.A. Van Arkel, J. de Boer. Z. anorg. Chem., 1925, 148, 1369.

8.M. Pirani, T. Altertum. Z. Elektrochem. und angew. phys. Chem., 1923, 29, 5.

9.H. Hectderker, E. Rudy, T. Eckert. Planseeber. Pulvermet., 1965, 13, 105.

40.E. Rudy, J. Progulsky. Planseeber. Pulvermet., 1967, 15, 13.

11.F. Halla, W. Thury. Z. anorg. Chem., 1942, 249, 229.

12.R. Kieffer, F. Benesovsky, E. Honak. Z. anorg. Chem., 1952, 268, 191.

13.R. Kiessling. Acta chem. scand., 1947, 1, 893.

14.R. Steinitz. Powder Metals Bull., 1951, 6, N 1, 54.

15.R. Steinitz. J. Metals, 1952, 4, N 2, 148.

16.F. Glaser. J. Metals, 1952, 4, N 4, 391.

17.R. Steinitz, I. Binder, D. Moskowitz. J. Metals, 1952, 4, N 9, 983.

18.R . Steinitz, I. Binder, D. Moskowitz. J. Metals, 1953, 5, N 5, 747.

19.P. Gilles, B. Pollock. J. Metals, 1953, 5, N 11, 1537.

20.A. Chretien, J. Helgorsky. C. r. Acad. sci. Paris, 1961, 252, N 5, 742.

21.Ю. В. Левинский, С. E. Салибеков, M. X. Левинская. Порошковая метал­

лургия, 1965, № 12, 56.

.22. E. Rudy, F. Benesovsky, L. Toth. Z. Metallkunde, 1963, 54, N 6, 345.

23.К. И. Портной, Ю. В. Левинский, В. М. Ромашов и др. Изв. АН СССР, Металлы, 1967, № 4, 171.

24.Н. Hausner, М. Bowman. Fundamental of Refractory Compounds. Plenum Press, N. Y.; 1968, p. 33.

25.B. Post. J. Chem. Phys.; 1952, 20, N 6, 1050.

26.Г. В. Самсонов. Докл. АН СССР, 1957, 113, № 6, 1299.

27.Н. Woods, F. Wawner, Jr. В. Fox. Science, 1966, 151, N 3706, 49.

28.E. Ellison, D. Boone. J. Less-Qommon Metals, 1967, 13, 103.

29.P . Peshev, G. Bliznakov, L. Leyarovska. J. Less-Common Metals, 1967, 13,

241.

30. Ю. Б. Кузьма, T. И. Серебрякова, A. M. Плахина. ЖНХ, 1967, 12, № 2, 559.

60


31.F. Galasso, A. Paton. Trans. АШЕ, 1966, 236, 1751.

32.P. Romans, M. Krug. Acta crystallogr., pt. 2, 1966, 20, 313.

33.H. Nowotny, H. Haschke, F. Benesovsky. Monatsh, Chem., 1967, 98, H. 3, 547.

34.T. Lundstrom. Arkiv kemi, 1969, 30, N 11,115.

35. R. Kieffer, F. Benesovsky. Hartstoffe. Vienna, Springer — Verlag, 1963.

36.К. И. Портной, В. M. Ромашов, Ю. В. Левинский, И. В. Романович.

Порошковая металлургия, 1967, № 5, 75.

37. В.

И.

Харитонов, Ф. И. Шамрай. Порошковая металлургия,

1969,

7,

60.

7

38.В. С. Телегус. Исследования тройных систем переходных металлов VI группы с бором или углеродом и некоторых родственных систем. Автореф. Канд. дисс. Львов, Львовский гос. ун-т, 1970.

39.Т. А. Куприянова, С. А. Дицман. Заводск. лабор., 1970, № 11, 1340.

40.W. Sykes. Metal Handbook. ASM, 1948, p. 1230.

41.F. Fahrenwald. Trans. AIME, 1917, 54, 570.

42.Z. Jeffries. Trans. AIME, 1917, 56, 600.

43.W. Geiss, J. A. M. van Limpt. Z. anorg. Chem., 1923, 128, 355.

44.E. Bain. Chem. Metallurg. Engng, 1923, 28, 24.

45.A. van Arkel. Physics, 1924, 4, 33.

46.S. Kaya, A. Kussmann. Z. Phys., 1931, 72, 306.

47.H. В. Грум-Гржимайло, Л. И. Прокофьев. ЖНХ, 1958, 3, 1470.

48.М. Semchyshen, R. Barr. Metallurg. Soc. Conf., Refractory Metals and Al­ loys, N. Y., 1961, 11, p. 310.

49.H. H. Грацианский, H. А. Богачева. ЖФХ, 1962, 36, № 3, 546.

50.Э. Я. Ольшанская, Ю. В. Некрасов, Я. С. Уманский. Изв. АН СССР, се­ рия физ., 1962, XXVI, № 3, 349.

51.Е. М. Савицкий, В. Б. Грибуля. Изв. АН СССР, Неорг. материалы, 1971, VII, № 7, 1097.

52.В. С. Телегус, Ю. Б. Кузьма. Порошковая металлургия, 1968, № 2, 68.

53.Г. В. Самсонов, Л. Я. Марковский, А. Ф. Жигач, М. Г. Валяшко. Сб. «Бор, его соединения и сплавы». Киев, Изд-во АН УССР, 1960, стр. 504.

54.В. И. Харитонов, Ф. И. Шамрай. Сб. «Диаграммы состояния металли­ ческих систем». М., «Наука», 1971, стр. 109.

55.J . Нат.— In: М. G. Manzone, J . Z. Briggs. Less-Common Alloys of Mo­ lybdenum. Climax Mol. Co., 1962.

56.L. Olds, G. W. Rengstorff. Trans. AIME, 1957, April, 468.

57.E. M. Савицкий, В. В. Барон. Сб. «Прочность металлов». М., Изд во АН СССР, 1956, стр. 144.

58.Chuang Yu-Chih, Chung Tsianglin, Wu Cheung Hang. Scientia sinica, 1964, 13, 11, 1851.

59.A. M. Захаров, И. И. Новиков, В. С. Полькин. Изв. вузов, Цветная ме­ таллургия, 1971, № 6, 126.

60.В. С. Чернов, Ф. И. Бусол, Б. П. Нам. Цветные металлы, 1972, № 2, 54.

61.В. И. Харитонов, М. С. Макунин, Ф. И. Шамрай. Изв. АН СССР, Ме­ таллы, 1971, № 3, 169.

62.В. И. Харитонов, С. Г. Федотов, М. С. Макунин и др. Изв. АН СССР, Металлы, 1972, № 5, 133.

63.С. Г. Федотов. Сб. «Исследование металлов в жидком и твердом состоя­ ниях». М., «Наука», 1964, стр. 207.

64.A. Zumbrunnen, J. Fitzpatrick. J. Less-Common Metals, 1964, 7, 356.

65.T. Hosoda, T. Matoba. J. Japan Inst. Metals, 1966, 30, 231.

66.Kazuo Tsuya, N. Aritomi. J. Japan Inst. Metals, 1966, 30, 10.

67.H. Lutz, F. Benesovsky, R. Kieffer. J. Less-Common Metals, 1968, 16, 249.

68.В. С. Чернов, Ф. И. Бусол и др. ФММ, 1972, 33, 1008. .

69.Н. И. Виноградов, В. И. Кашин, А. М. Самарин. 3849-71 деп. М., ВИНИТИ, 1972.

70.М. С. Макунин, В. И. Харитонов, 3. С. Фалалеева, Ф. И. Шамрай. Изв. АН СССР, Металлы, 1972, № 5, 123.

71.М. Семчишен. Сб. «Молибден». М., ИЛ, 1962, стр. 189.

61


72.M. La Chance, W. Bruckart, C. Craighead, R. J. Jaffe. Trans. ASM, 1953 45, 314.

73.T. Takaai. J. Japan Inst. Metals, 1968, 32, 174.

74.Б. А. Мовчан, 5 . 7/. Статкевич. Металлы, 1969, № 2, 129.

75.П• ЛГ. Грузин, С. 5 . Земский. Сб. «Легирование и свойства жаропрочных сплавов». М., «Наука», 1971, стр. 194.

76.В~,И. Харитонов, М . С. Макунин, Ф. И. Шамрай. Цветные металлы,.

1968, № 9, 84.

77. R. И. Харитонов М. С. Макунин, Ф. И. Шамрай. Изв. АН СССР,. Металлы, 1968, № 6, 227.

78.В. И. Харитонов, Ф. И. Шамрай, С. Г. Федотов, Л. Г. Ткачев. Изв* АН СССР, Неорг. материалы, 1971, VII, № 2, 228.

79.R. Raffо R. Hehemann. Grain Growth in the Delute Alloys of the Tung­ sten — Boron. Cleveland, Lewis Res. Centre, 1964.

80.R. Kieffer, K. Sedlatschek, H. Braun. Z. Metallkunde, 1959, 50, 18.

81.Ю. А. Кашталян. Характеристики упругости материалов при высоких температурах. Киев, «Наукова думка», 1970, стр. 78.

82.Ф. А. Фойль.— В кн.: Тугоплавкие металлические материалы для косми­

ческой техники. М., «Мир», 1966, стр. 130.

83.П. Ф. Сикора.— В кн.: Г. Титц, Дж. Уилсон. Тугоплавкие металлы и сплавы. М., «Металлургия», 1969, стр. 267.

84.Ф. Н. Лайк.— В кн.: Г. Титц, Дж. Уилсон. Тугоплавкие металлы и: сплавы. М., «Металлургия», 1969, стр. 267.

85.Г. С. Писаренко, В. А. Борисенко, С. С. Гордецкий и др. Прочность ту­

гоплавких металлов. М., «Металлургия», 1970, стр. 201.

86. В. К. Харченко, В. А. Борисенко, Ю. А. Кашталян, В. А. Дрешпак* Проблемы прочности, 1971, № 6, 42.

Г Л А В А Т Р Е Т Ь Я

СПЛАВЫ ВОЛЬФРАМА,

 

МОЛИБДЕНА И НИОБИЯ

 

С УГЛЕРОДОМ

ч

1.Тройные системы переходных металлов с углеродом

инекоторые закономерности

встроении их диаграмм состояния

Всвязи с растущими потребностями техники в высокотемпе­ ратурных материалах в последнее десятилетие наблюдался повы­ шенный интерес исследователей к системам, образованным пере­ ходными тугоплавкими металлами и углеродом. Большое внима­ ние уделялось изучению диаграмм состояния, составляющих ос­ нову при разработке таких материалов. К настоящему времени

достаточно надежно построены диаграммы состояния всех двой­ ных систем, содержащих металлы IVA — VIA групп 4 —6 перио­ дов и углерод. Подробное описание этих диаграмм, технологии по­ лучения карбидов, их кристаллической структуры и свойств со­ держится в монографии Э. Стормса [1].

К 1960 г. по тройным Мех -—Ме2 — С системам фазовые равно­ весия были опубликованы лишь для нескольких систем, содержа­ щих титан. К 1963 г. были исследованы экспериментально и рассмотрены термодинамически [2] фазовые равновесия в систе­ мах, образованных металлами VA и VIA групп. В настоящее вре­ мя в литературе можно найти диаграммы состояния для 35 из 36 возможных тройных систем, содержащих металлы IVA — VIA групп и углерод.

В результате экспериментальных исследований тройных систем нами были построены фазовые диаграммы в полном концен­ трационном интервале при температурах от 1000 до 2200° С более чем 20 систем [3—21].

Следует, однако, отметить, что полные диаграммы состояния имеются только для некоторых систем: T i—W —С [22], Мо — (Ti, Hf, Nb, Та)—G [23—30]. Для остальных систем описаны лишь изотермические сечения, основанные на данных металлографи­ ческого и рентгеновского анализов.

В ряде работ [27, 31, 32] предприняты попытки систематиза­ ции тройных диаграмм состояния и выявления закономерностей в их строении на основе кристаллохимических и термодинамиче-

63