Ниобий, его свойства, применение, плавка, состояние производства и применение сплавов в технике #1

noimage.jpg
Ниобий, его свойства, применение, плавка, состояние производства и применение сплавов в технике #1

Ниобий по комплексу важнейших физико-химических, механических и технологических свойств — (наиболее перспективный металл новой техники).
Он обладает хорошей прочностью, и жаропрочностью. В отличие от многих тугоплавких металлов (вольфрама, молибдена, хрома и др.), хрупких при комнатной температуре, чистый ниобий имеет высокую пластичность при комнатной и минусовых температурах (до — 200°)
Ценными качествами ниобия являются также его высокая коррозионная стойкость в атмосферных условиях, относительно малая плотность (8,5 г/см3 против 19,3 г/см3 для вольфрама и 16,6 г/см3 для тантала), отсутствие взаимодействия с водой, перегретым паром и с жидкими металлическими теплоносителями (расплавленным-натрием, литием и др.), малая величина поперечного захвата тепловых нейтронов (1,1 барн против 19 барн для вольфрама, 21 барн для тантала и т. д.).
Ниобий — весьма стойкий материал в условиях облучения у-лучами, обладающий высоким сопротивлением термической усталости.
Все указанные выше качества делают ниобий и его сплавы весьма ценным конструкционным материалам для атомной и ракетной техники. Некоторые сплавы ниобия (60% Nb, 40% Та и др.) по своей коррозионной стойкости в сильных кислотах не уступают чистому танталу и платине и являются замечательным конструкционным материалом для химического аппарато- строения.
Сплавы ниобия с оловом, цирконием, танталом, ванадием и другими элементами — лучшие сверхпроводящие материалы, получившие широкое применение при создании сверхмощных ускорителей, отражателей горячей плазмы, для создания квантовых генераторов и других объектов новой техники.

Ниобий, его свойства, применение, плавка, состояние производства и применение сплавов в технике #1

Ниобий по комплексу важнейших физико-химических, механических и технологических свойств — (наиболее перспективный металл новой техники).
Он обладает хорошей прочностью, и жаропрочностью. В отличие от многих тугоплавких металлов (вольфрама, молибдена, хрома и др.), хрупких при комнатной температуре, чистый ниобий имеет высокую пластичность при комнатной и минусовых температурах (до — 200°)
Ценными качествами ниобия являются также его высокая коррозионная стойкость в атмосферных условиях, относительно малая плотность (8,5 г/см3 против 19,3 г/см3 для вольфрама и 16,6 г/см3 для тантала), отсутствие взаимодействия с водой, перегретым паром и с жидкими металлическими теплоносителями (расплавленным-натрием, литием и др.), малая величина поперечного захвата тепловых нейтронов (1,1 барн против 19 барн для вольфрама, 21 барн для тантала и т. д.).
Ниобий — весьма стойкий материал в условиях облучения у-лучами, обладающий высоким сопротивлением термической усталости.
Все указанные выше качества делают ниобий и его сплавы весьма ценным конструкционным материалам для атомной и ракетной техники. Некоторые сплавы ниобия (60% Nb, 40% Та и др.) по своей коррозионной стойкости в сильных кислотах не уступают чистому танталу и платине и являются замечательным конструкционным материалом для химического аппарато- строения.
Сплавы ниобия с оловом, цирконием, танталом, ванадием и другими элементами — лучшие сверхпроводящие материалы, получившие широкое применение при создании сверхмощных ускорителей, отражателей горячей плазмы, для создания квантовых генераторов и других объектов новой техники.

Применение их в качестве обмотки электромагнитов позволяет создать сверхмощные магнитные поля (до 100 тыс. эв и выше) при минимальной затрате энергии и ничтожном весе самих магнитов.
Важным преимуществом ниобия по сравнению с другими тугоплавкими металлами (вольфрамом, молибденом, хромом и др.) являются его исключительные технологические качества.
Ниобий прекрасно деформируется в холодном состоянии и допускает обжатие до 90%. По способности к ковке, штамповке, отбортовке и вытяжке он стоит в ряду наиболее пластичных металлов. Ниобий и его сплавы хорошо обрабатываются давлением.
В отличие от молибдена и вольфрама ниобий отлично сваривается всеми видами сварки, хорошо паяется.
Все изложенное выше показывает, что ниобий относится к числу немногих металлов, у которых имеет место такое благоприятное сочетание физико-химических, механических и технологических свойств, однако многие свойства ниобия зависят от содержания в нем примесей кислорода, азота, водорода и углерода. Ничтожное количество этих примесей (сотые и тысячные доли процента) резко снижает его пластичность и способность к обработке давлением, ухудшает коррозионную стойкость, способность к сварке и механической обработке.
Все это налагает определенный отпечаток на весь технологический процесс получения и обработки ниобия и его сплавов.
Необходимость обеспечения высокой чистоты ниобия привела к разработке новых методов плавки и очистки металла — плавке электронным пучком в вакууме, зонной плавке и др.
Высокая активность ниобия и его сплавов при взаимодействии с атмосферой в результате нагрева потребовала разработки методов горячей обработки в защитной среде или в вакууме, вплоть до размещения целых цехов в герметизированных помещениях, наполненных аргоном или гелием.
Все возрастающие требования технологов и конструкторов к качеству металла привели к необходимости постановки глубоких научных исследований по выявлению природы электронного строения, межатомных сил связи и тонкой структуры металла, тесно связанных с такими дефектами кристаллической решетки, как дислокации и вакансии.
Одновременно с этим широкий размах получили исследования по изучению диаграмм состояния и изысканию новых высокопрочных и жаропрочных сплавов на основе ниобия. Современное состояние всех этих вопросов рассмотрено в настоящей монографии.

(Просмотрено 529 раз)

1
0

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Top