Производство тугоплавких металлов

Производство тугоплавких металлов — Справочник металлиста

В этом разделе отражен прейскурант следующей продукции:

Молибден (проволока);
Молибден (круг);
Молибден (лист);
Вольфрамовый пруток;
Вольфрамовые электроды;
Вольфрамовая проволока.

Стоимость продукции компании ООО «Авек Глобал».НомерТип прокатаРазмерМатериалЦена

1	электрод	1,5−3	Вольфрам	договорная
2	электрод	3,5−5	— «-	— «-
3	электрод	6−12,0	— «-	— «-
4	прут	1,5−3	— «-	— «-
5	прут	3,5−5	— «-	— «-
6	прут	6−12,0	— «-	— «-
7	проволока	0,35	— «-	— «-
8	проволока	0,5	— «-	— «-
9	проволока	0,008−0,025	— «-	— «-
10	проволока	0,03−0,05	— «-	— «-
11	проволока	0,06−0,1	— «-	— «-
12	проволока	0,15−0,28	— «-	— «-
13	проволока	0,3−0,45	— «-	— «-
14	проволока	0,5−1	— «-	— «-
15	электрод	1,5−3	— «-	— «-
16	электрод	3,5−5	— «-	— «-
17	электрод	6−12,0	— «-	— «-
18	электрод	1−2,4×175	— «-	— «-
19	электрод	3−4,8×175	— «-	— «-
20	электрод	1−2,4×175	— «-	— «-
21	электрод	3−4,8×175	— «-	— «-
22	проволока	0,02−0,05	Молибден	— «-
23	проволока	0,06−0,1	— «-	— «-
24	проволока	0,15−0,28	— «-	— «-
25	проволока	0,3−0,45	— «-	— «-
26	проволока	0,5−3	— «-	— «-
27	прут	2−8,0	— «-	— «-
28	прут	10−18,0	— «-	— «-
29	прут	22−80	— «-	— «-
30	листы	0,2−0,5	— «-	— «-
31	листы	0,8−1	— «-	— «-
32	листы	1,5−4	— «-	— «-
33	труба	1,5; 7,2; 12; 15×0,1	Тантал	— «-
34	труба	8х0,15	— «-	— «-
35	полоса	0,02−0,05×40−120	— «-	— «-
36	полоса	0,1−0,5×40−120	— «-	— «-
37	полоса	0,15×150	Ниобий	— «-
38	слиток	х	Индий	— «-
39	слиток	х	— «-	— «-
40	слиток	х	— «-	— «-
41	слиток	х	— «-	— «-
42	проволока	х	— «-	— «-
43	листы	2х400×2000	Цирконий	— «-
44	листы	15x130x476	— «-	— «-
45	прут	Ф70×235−250	— «-	— «-
46	прут	Ф114×235	— «-	— «-
47	прут	— «-	— «-
48	труба	Ф14×05	Ниобий	— «-
49	труба	Ф15×0,5	— «-	— «-
50	труба	Ф24х2	— «-	— «-
51	труба	Ф24х3	— «-	— «-
52	труба	Ф25х1	— «-	— «-
53	труба	Ф26х3	— «-	— «-
54	труба	Ф28х1	— «-	— «-
55	труба	Ф38х1	— «-	— «-
56	труба	Ф50×2,5	— «-	— «-
57	листы	3х330×330	— «-	— «-
58	листы	2х200×265−285	— «-	— «-
59	листы	1х170×210	— «-	— «-
60	листы	0,85x200x280	— «-	— «-
61	листы	4х170×400	— «-	— «-
62	листы	4,5x290x660	— «-	— «-
63	листы	5х205×510	— «-	— «-
64	листы	5х205×510	— «-	— «-
65	полоса	0,05×140	— «-	— «-
66	полоса	0,06×45	— «-	— «-
67	полоса	0,09−0,11×60−190×215−795	— «-	— «-
68	полоса	0,1×150−200	— «-	— «-
69	полоса	0,15×130	— «-	— «-
70	полоса	0,19−021×175−190×305−865	— «-	— «-
71	полоса	0,5×200	— «-	— «-
72	прут	Ф 8×410−625	— «-	— «-
73	прут	Ф 70×285	— «-	— «-
74	прут	Ф 85×170	— «-	— «-
75	прут	Ф 6×280−500	— «-	— «-
76	прут	Ф 8×345−500	— «-	— «-
77	прут	Ф 12×350−420	— «-	— «-
78	прут	Ф 20	— «-	— «-
79	прут	Ф 30×445	— «-	— «-
80	прут	Ф 40×460	— «-	— «-
81	прут	Ф 60×310	— «-	— «-
82	прут	Ф 80×200	— «-	— «-
83	проволока	Ф 0,8	— «-	— «-
84	проволока	Ф 1,0	— «-	— «-
85	проволока	Ф 2,5	— «-	— «-
86	прут	— «-	— «-
87	заготовка	— «-	— «-
88	прут	A 117,5×230	Сплав ниобия	— «-
89	прут	Ф72,5−79	— «-	— «-
90	листы	25x80x250	— «-	— «-
91	прут	Ф 32	— «-	— «-
92	прут	Ф 70×690	— «-	— «-
93	прут	Ф 142×300	— «-	— «-
94	прут	Ф 8Х645−1000	— «-	— «-

Характеристика

Тугоплавкие редкие металлы (с недостроенным электронным d-уровнем) относятся к переходным элементам четвертой, пятой, шестой группы периодической системы Д. И.

Менделеева, Данная особенность определяет целый ряд их химических и физических свойств: тугоплавкость — когда температура плавления может составить от 1660 градусов для титана до 3400 градусов для вольфрама, коррозионную стойкость, высокую прочность.

Переменная валентность этих элементов обуславливает многообразие различных химических соединений. Все они могут образовать твердые тугоплавкие карбиды, силициды, бориды.

Получение

Поскольку температура плавления тугоплавких металлов очень высокая, обычно применяют методы электронно-лучевой (дуговой) плавки или метод порошковой металлургии. Дальнейшая технология заключается в обработке полученного порошка либо пористой массы — губки. Спекание производят традиционной для порошковой металлургии электронно-лучевой либо дуговой плавкой.

Актуальность

Промышленное производство почти всех редких тугоплавких металлов по привлекательным рыночным ценам было налажено ещё до средины двадцатого столетия, а во второй половине двадцатого века начало развиваться бурными темпами, вызванными растущими потребностями ракетно-космической, авиационной, атомной промышленности. Сегодня Россия вошла в число неоспоримых лидеров по добыче, а также производству большей части тугоплавких материалов.

Применение

Для таких металлов характерна общность областей использования. Например, для легирования сталей — как компонент твердых жаропрочных сплавов. Многие из этих сплавов используются электронной, электровакуумной техникой.

Целый ряд современных отраслей зависит от конструкционных материалов на основе тугоплавких элементов.

Приборостроение, машиностроение, металлургия, химическая и атомная промышленность, не имеют равноценной альтернативы изделиям на основе титана, кобальта, молибдена, тантала, ванадия.

Вольфрам

Название металла переводится с немецкого языка как волчья пена. Это элемент шестой группы периодической таблицы Д. Менделеева. Атомный номер — 74, атомный вес — 183,9, плотность при комнатной температуре = 19,3 г/см3. Тугоплавкость составляет 3395 + 15 градусов. Электрическое сопротивление почти в 3 раза ваше, чем у меди.

Этот металл служит основой жаропрочных сплавов, а также самых твердых сталей (быстрорежущих инструментальных). Обработка его (ковка, прокатка, волочение) возможна только при нагреве. К минусам вольфрама относят очень высокую плотность, ломкость при низких температурах, малое сопротивление окислению при невысоких температурах.

Вольфрам придает жаропрочность, твердость, износоустойчивость элитным инструментальным сталям. Он буквально незаменим для деталей электровакуумных приборов, авиационных двигателей, нитей накаливания.

Его высокая плотность выгодна для противовесов артиллерийских снарядов, для пуль и для скоростных (до 180 тысяч оборотов в минуту) роторов гироскопов, которые стабилизируют полёт баллистический ракеты.

Твёрдые сплавы, созданные на основе карбида вольфрама, являются незаменимыми при механической обработке сталей и конструкционных неметаллических материалов (точение, фрезерование, долбление и строгание), а также во время бурения скважин. Сульфид вольфрама WS2 является очень качественной и жаростойкой смазкой (до 500 градусов). В производстве твердого электролита жаростойких элементов используется так называемая трехокись вольфрама.

Купить по выгодной цене

На складе ООО «Авек Глобал» — широчайший ассортимент продукции из редких и тугоплавких металлов. Мы предлагаем высококачественный товар по оптимальным ценам.

Наши специалисты готовы ответить на любые Ваши вопросы и помочь Вам при выборе необходимых материалов, а также предоставят всю необходимую информацию о продукции, ценах и сроках доставки. Цены зависят от объёма поставки и дополнительных условий.

При оптовых заказах предоставляются скидки. Приобретая продукцию компании «Авек Глобал», Вы найдете достойного партнера.

Pereosnastka.ru

Тугоплавкие сплавы

Категория:

Литейное производство

Тугоплавкие сплавы

Общепринятой границы по температуре плавления, которая бы четко отделяла тугоплавкие элементы от других, еще нет. В одних случаях такой температурой считают 1600 °С, а в других 1875 °С (температура плавления хрома).

Если принять температуру 1600 °С за величину нижнего предела температур плавления тугоплавких металлов, то к числу тугоплавких можно отнести металлы: V, W, Hf, Ir, Lu, Mo, Nb Os, Pt, Re, Rh, Та, Те, Th, Ti, Tc, Cr, Zr.

По температуре плавления перечисленные 18 металлов можно разделить на три подгруппы (по элементу, наиболее характерно представляющему тугоплавкость).1. Подгруппа хрома (температура плавления от 1600 до 2000 °С) — Ti, V, Cr, Zr, Rh, Lu, Pt, Th.2. Подгруппа молибдена (температура плавления от 2500 до 3000° С) — Мо, Тс, Та, Os.

3. Подгруппа вольфрама (температура плавления более 3000° С) — W, Re.

По плотности тугоплавкие металлы можно разделить на металлы:1) легкие (до 5 г!см3) — Ti;2) тяжелые (5-10 г/см3) — V, Cr, Zr, Nb, Lu;

3) очень тяжелые — Mo, Тс, Rh, Hf, Та, W, Os, Ir, Rt, Th.

Хром и ванадий по сравнению с другими тугоплавкими элементами имеют меньшую температуру плавления, однако из-за определенных недостатков (например, хром при температуре ниже 350 °С очень хрупок) их редко применяют в качестве основы тугоплавких сплавов.

При испытании растяжением гладких ненадрезанных образцов температура перехода вязкого разрушения в хрупкое составляет для ниобия 200 °С; тантала 196 °С; молибдена 0 °С; вольфрама 300 °С; хрома 350 °С.

При иномхарактере испытаний и наличии примесей температура перехода из вязкого состояния в хрупкое может измениться, однако общая тенденция сохраняется, что должно учитываться при выборе металла для соответствующих условий и в качестве основы сплава.

Сплавы на основе титана. Титан обладает низкой теплопроводностью (в 13 раз меньшей, чем у алюминия), низким модулем нормальной упругости (11 250 кгс/мм2), высоким электросопротивлением и значительной анизотропией некоторых физических свойств, обусловленной его гексагональной структурой.

Технический титан благодаря высокому сопротивлению коррозии является прекрасным материалом для химического машиностроения и приборостроения, а также для судостроения. Он используется для изготовления деталей насосов, применяемых для перекачки агрессивных жидкостей, теплообменников, работающих в условиях химически агрессивных сред и т. д.

Титан является основой новой группы сплавов с малой плотностью, высокой общей и удельной прочностью. Предел прочности при растяжении некоторых титановых сплавов превышает 150 кгс/мм2.

С учетом низкой плотности сплавы с такой прочностью эквивалентны стали с пределом прочности при растяжении 255 кгс/мм2.

Изделия из титановых сплавов хорошо работают при значительных отрицательных температурах, вплоть до температуры жидкого азота.

Тугоплавкие металлы — характеристики, свойства и применение

Производство тугоплавких металлов

Еще с конца 19 века были известны тугоплавкие металлы. Тогда им не нашлось применения. Единственная отрасль, где их использовали, была электротехника и то в очень ограниченных количествах.

Но все резко поменялось с развитием сверхзвуковой авиации и ракетной техники в 50-е года прошлого столетия.

Производству потребовались новые материалы, способные выдерживать значительные нагрузки в условиях температур свыше 1000 ºC.

Список и характеристики тугоплавких металлов

Тугоплавкость характеризуется повышенным значением температуры перехода из твердого состояния в жидкую фазу. Металлы, плавление которых осуществляется при 1875 ºC и выше, относят к группе тугоплавких металлов. По порядку возрастания температуры плавки сюда входят следующие их виды:

Ванадий
Хром
Родий
Гафний
Рутений
Вольфрам
Иридий
Тантал
Молибден
Осмий
Рений
Ниобий.

Современное производство по количеству месторождений и уровню добычи удовлетворяют только вольфрам, молибден, ванадий и хром. Рутений, иридий, родий и осмий встречаются в естественных условиях довольно редко. Их годовое производство не превышает 1,6 тонны.

Жаропрочные металлы обладают следующими основными недостатками:

Повышенная хладноломкость. Особенно она выражена у вольфрама, молибдена и хрома. Температура перехода у металла от вязкого состояния к хрупкому чуть выше 100 ºC, что создает неудобства при их обработке давлением.
Неустойчивость к окислению. Из-за этого при температуре свыше 1000 ºC тугоплавкие металлы применяются только с предварительным нанесением на их поверхность гальванических покрытий. Хром наиболее устойчив к процессам окисления, но как тугоплавкий металл он имеет самую низкую температуру плавления.

К наиболее перспективным тугоплавким металлам относят ниобий и молибден. Это связано с их распространённостью в природе, а, следовательно, и низкой стоимостью в сравнении с другими элементами данной группы.

Помимо этого, ниобий зарекомендовал себя как металл с относительно низкой плотностью, повышенной технологичностью и довольно высокой тугоплавкостью. Молибден ценен, в первую очередь, своей удельной прочностью и жаростойкостью.

Самый тугоплавкий металл встречаемый в природе — вольфрам. Его механические характеристики не падают при температуре окружающей среды свыше 1800 ºC. Но перечисленные выше недостатки плюс повышенная плотность ограничивают его область использования в производстве. Как чистый металл он применяется все реже и реже. Зато увеличивается ценность вольфрама как легирующего компонента.

Физико-механические свойства

Металлы с высокой температурой плавления (тугоплавкие) являются переходными элементами. Согласно таблице Менделеева выделяют 2 их разновидности:

Подгруппа 5A – тантал, ванадий и ниобий.
Подгруппа 6A – вольфрам, хром и молибден.

Наименьшей плотностью обладает ванадий – 6100 кгм3, наибольшей вольфрам – 19300 кгм3. Удельный вес остальных металлов находится в рамках этих значений. Эти металлы отличаются малым коэффициентом линейного расширения, пониженной упругостью и теплопроводностью.

Данные металлы плохо проводят электрический ток, но обладает таким качеством как сверхпроводимость. Температура сверхпроводящего режима составляет 0,05-9 К исходя из вида металла.

Абсолютно все тугоплавкие металлы отличаются повышенной пластичностью в комнатных условиях. Вольфрам и молибден помимо этого выделяются на фоне остальных металлов более высокой жаропрочностью.

Коррозионная стойкость

Жаропрочным металлам свойственна высокая стойкость к большинству видов агрессивных сред. Сопротивление коррозии элементов 5A подгрупп увеличивается от ванадия к танталу. Как пример, при 25 ºC ванадий растворяется в царской водке, между тем как ниобий полностью инертен по отношению к данной кислоте.

Тантал, ванадий и ниобий отличаются устойчивостью к воздействию расплавленных щелочных металлов. При условии отсутствия в их составе кислорода, которые значительно усиливает интенсивность протекания химической реакции.

Молибден, хром и вольфрам имеют большую сопротивляемость к коррозии. Так азотная кислота, которая активно растворяет ванадий, значительно менее воздействует на молибден. При температуре 20 ºC данная реакция вообще полностью останавливается.

Все тугоплавкие металлы охотно вступают в химическую связь с газами. Поглощение водорода из окружающей среды ниобием осуществляется при 250 ºC. Тантал при 500 ºC. Единственный способ остановить эти процессы – проведение вакуумного отжига при 1000 ºC. Стоит заметить, что вольфрам, хром и молибден куда менее склонны к взаимодействию с газами.

Как уже было сказано ранее, лишь хром отличается сопротивляемостью к окислению. Данное свойство обусловлено его способностью образовывать твердую пленку оксида хрома на своей поверхности. Растворение кислорода хромом происходит только при 700 С. У остальных тугоплавких металлов процессы окисления начинаются ориентировочно при 550 ºC.

Хладноломкость

Распространению использования жаропрочных металлов в производстве мешает обладание ими повышенной склонности к хладноломкости. Это означает, что при падении температуры ниже определенного уровня происходит резкое возрастание хрупкости металла. Для ванадия такой температурой служит отметка в -195 ºC, для ниобия -120 ºC, а вольфрама +330 ºC.

Наличие хладноломкости жаропрочными металлами обусловлено содержанием примесями в их составе. Молибден особой чистоты (99,995%) сохраняет повышенные пластические свойства вплоть до температуры жидкого азота. Но внедрение всего 0,1% кислорода сдвигает точку хладноломкости к -20 С.

Области применения

До середины 40-х годов тугоплавкие металлы использовались только как легирующие элементы для улучшения механических характеристик стальных цветных сплавов на основе меди и никеля в электропромышленности. Соединения молибдена и вольфрама применялись также в производстве твердых сплавов.

Техническая революция, связанная с активным развитием авиации, ядерной промышленности и ракетостроения, нашла новые способы использования тугоплавких металлов. Вот неполный перечень новых сфер применения:

Производство тепловых экранов головного узла и каркасов ракет.
Конструкционный материал для сверхзвуковых самолётов.
Ниобий служит материалом сотовой панели космических кораблей. А в ракетостроении его используют в качестве теплообменников.
Узлы термореактивного и ракетного двигателя: сопла, хвостовые юбки, лопатки турбин, заслонки форсунок.
Ванадий является основой для изготовления тонкостенных трубок тепловыделяющих элементов термоядерного реактора в ядерной промышленности.
Вольфрам применяется как нить накаливания электроламп.
Молибден все шире и шире используется в производстве электродов, применяемых для плавки стекла. Помимо этого, молибден — металл, используемый для производства форм литья под давлением.
Производство инструмента для горячей обработки деталей.

Какой металл считается самым тугоплавким

Производство тугоплавких металлов

Металл с давних времён используются человеком в различных сферах деятельности. Чтобы получить качественное металлическое изделие, важно подобрать хороший материал, оценивая при этом его характеристики. Важный параметр — тугоплавкость. Для изготовления некоторых изделий подходят только самые тугоплавкие металлы.

Исторические сведения

Прежде чем изучать характеристики самых тугоплавких металлов в мире следует ознакомиться с их историей открытия. Металлообработка известна человеку несколько тысяч лет. Однако активное получение тугоплавких металлов началось только со второй половины 19 века.

Изначально они использовались только в электротехнике. С появлением новых технологий в строении самолётов, машин, поездов и ракет детали с высоким показателем плавления начали использоваться активнее. Пик популярности заготовок, выдерживающих температуры более 1000 градусов, пришёлся на середину 20 века.

Определение

Тугоплавкий металл — отдельный класс, к которому относятся металлические заготовки, выдерживающие воздействие критически высоких температур. Обычно у представителей этого класса температура плавления более 1600 градусов, что считается точкой плавления железа. К ним относят благородные сплавы. Их ещё называют представителями платиновой группы.

Виды

Виды металлов и сплавов, обладающие устойчивостью к повышенным температурам:

Вольфрам. Впервые о нем узнали в 1781 году. Чтобы расплавить, его потребовалось разогреть до 3380 градусов. Вольфрам считается самым тугоплавким. Изготавливается он из порошка, который обрабатывается химическим способом. Сначала смесь разогревается, а затем подвергается давлению. На выходе получаются спрессованные заготовки.
Ниобий. Плавится при 2500 градусах. Обладает высокой теплопроводностью, обрабатывается не так сложно, как вольфрам. Изготавливается из порошка, который запекают и обрабатывают с помощью высокого давления. Из ниобия делают проволоку, трубы и ленту.
Молибден. Визуально его можно спутать с вольфрамом. Изготавливается он из порошка при запекании и воздействии давлением. Как и вольфрам обладает парамагнетическими свойствами. Используется в радиоэлектронике, изготовлении промышленного оборудования, печей и электродов.
Тантал. Плавится при 3000 градусах. Чтобы сделать проволоку из тантала или закалить материал, его не нужно нагревать до критических температур. Используется для изготовления элементов в радиоэлектронике (конденсаторы, пленочные резисторы). Популярен в ядерной промышленности.
Рений. Материал, который ученые открыли позже остальных. Найти его можно в медной и платиновой руде. Используется на промышленном производстве, как легирующая добавка.

К материалам с высокими температурами плавления относится и хром. Благодаря своим уникальным характеристикам он применяется в различных сферах промышленности. Обладает повышенной устойчивостью к критическим температурам и коррозийным процессам. Однако стоит учитывать его хрупкость.

Свойства

Чтобы понимать, где лучше использовать материал, нужно знать свойства тугоплавких металлов. Из них изготавливаются детали для промышленного оборудования, техники и электроники. Характеристики тяжелых тугоплавких металлов будут описаны ниже.

Физические свойства

Характеристики:

Плотность — до 10000 кг/м3. У вольфрама этот показатель достигает 19000 кг/м3.
Средняя температура плавления — 2500 градусов по Цельсию. Самая высокая температура плавления металла у вольфрама — 3390 градусов.
Удельная теплоёмкость — 400 Дж.

Тугоплавкие предметы не выдерживают ударов и падений.

Химические свойства

Химические свойства:

Это твердые вещества, обладающие высокой химической активностью.
Прочная межатомная структура.
Сопротивляемость длительному воздействию кислот и щелочей.
Высокий показатель парамагнитности.

Эти материалы имеют некоторые недостатки. Главным из них является трудный процесс обработки и изготовления продукции из него.

Применение

Изначально тугоплавкие металлы использовались при изготовлении конденсаторов и транзисторов для радиоэлектроники. Количество их сфер применения увеличилось только к середине 20 века. Промышленной комплекс расширился до изготовления деталей для станков, автомобилей, самолётов и ракет.

Сплавы, выдерживающие воздействие критических температур, начали использоваться для изготовления посуды. Тугоплавкие металлы применяются в процессе производства строительных и соединительных материалов. Из них делают детали для бытовых приборов и электроники.

Самым тугоплавким считается вольфрам. Его температура плавления в 3390 градусов превышает показатели других материалов. Однако нельзя забывать про то, что при падении вольфрамовой детали с высоты, она треснет или разобьётся на отдельные части.

Вольфрам — Самый ТУГОПЛАВКИЙ Металл На ЗЕМЛЕ!
Остальные материалы с высоким показателем плавления, немногим отличаются от вольфрама. Используются в машиностроении, кораблестроении, ядерной энергетики, изготовлении промышленного оборудования.

Их разработка и исследование продолжается и по сей день.

Какой металл считается самым тугоплавким Ссылка на основную публикацию

Свойства тугоплавких металлов и сплавов

Производство тугоплавких металлов

Металлы, которые плохо поддаются расплавке, называются тугоплавкими. Технически в эту группу входят пять основных и 9 дополнительных элементов периодической системы. Основными тугоплавкими металлами признаются те, что имеют температуру расплава больше 2-х тысяч градусов по Цельсию.

Это ниобий, рений, тантал, молибден и вольфрам. К дополнительным тугоплавким металлоэлементам принято относить те из них, чья температура плавления составляет порядка 1700-1850 градусов по Цельсию.

Это три элемента четвертого периода (титан, ванадий, хром), три элемента пятого периода (цирконий, рутений, родий) и три элемента шестого периода (гафний, осмий, иридий).

Столь высокая тугоплавкость металлов достигается благодаря строению их атомов. В них находятся электроны двух видов: обычные s-электроны и особые d-электроны. Последние, благодаря своему близкому расположению, делают связи между атомами очень прочными. Прочными настолько, что металл требуется нагреть на пару тысяч градусов, чтобы разорвать эти связи.

С химической точки зрения такие металлы похожи. Они легко образуют естественные хим. соединения, потому найти их в чистом виде не возможно. На открытом воздухе вступают в реакцию с кислородом, однако при нормальных температурах реакция идет вяло, а на поверхности металла образует защитная пленка.

Зато если неплавкий металл нагреть, реакция ускорится во много раз, а материал будет подвержен коррозии, станет хрупким и потеряет часть своих природный свойств. Похожим образом на некоторые неплавкие металлы действуют углерод, водород и азот.

Именно поэтому тугоплавкие материалы предпочитают использовать в вакууме, оградив от влияния «опасных» веществ.

Такие похожие химически, физические свойства тугоплавких металлов весьма различны, что обусловлено разностью форм их кристаллических решеток. У одних она гексагональная, а у других — кубическая, объемно центрированная. Отсюда и отличия в плотности, твердости и сопротивляемости сжатию.

Тугоплавкие металлы и сплавы

Однако исследования не стоят на месте, а потому сейчас большинство свойств тугоплавких элементов можно скорректировать путем их легирования, то есть получения сплавов.

Сплавы на основе неплавких металлов сохраняют свою непревзойденную устойчивость к воздействия высоких температур и сопротивление к деформированию.

При этом они еще и приобретают такие полезные свойства, как большая или меньшая пластичность, коррозионостойкость, жаропрочность, упругость и пр.

Две трети всех неплавких металлов получают из руды, а точнее их так называемых рудных концентратов. Это значит, что помимо основного элемента в руде находится множество вспомогательных.

Прежде чем получится хоть грамм тугоплавкого элемента необходимо концентрат «распилить», химически очистить от всего ненужного, а затем восстановить или, как еще говорят, рафинировать. В зависимости от того, насколько чистый металл нужен, используют дугообразную, электронно-лучевую или плазменную плавку.

В последней получаются металлы самого лучшего вида. Готовые тугоплавкие металлоэлементы представляют собой порошок или гранулы, правда иногда их сразу подвергают обработке и получают тугоплавкие заготовки — листы, пленку, трубы, нити и пр. Получением как заготовок, так и чистых металлов занимаются заводы тугоплавких металлов и сплавов.

Один из старейших в России — ОАО «Опытный завод тугоплавких металлов и твёрдых сплавов» — работает в данной сфере с 48-го года XX века. Еще один советский, а ныне Узбекский завод — ОАО «УзКТЖМ», существует с 1956 года.

Применение тугоплавких металлов основано на максимально эффективном использовании их природных свойств.

Среди отраслей народного хозяйства, прибегающих к помощи тугоплавких металлоэлементов, можно выделить строительство машин, судов, космических аппаратов и их деталей, атомную энергетику, ядерную промышленность и химическую промышленность, электроснабжение и металлургию. При этом практически нигде тугоплавкие металлоэлементы не используются «в живую», обычно для этих целей берут их различные сплавы.

Свойства самых тугоплавких металлов

Так самый тугоплавкий металл в мире (вольфрам) обычно легируется рением, торием, никелем при участии меди и/или железа. Первый делает сплав более коррозионстойким, второй — более надежным, а третий — придает небывалую плотность.

Следует обратить внимание, что во всех сплавах вольфрама содержится не более 4/5. Из-за того, что вольфрам одновременно и твердый, и тугоплавкий его обычно применяют в электроснабжении, строении приборов, изготовлении оружия, снарядов, боеголовок и ракет.

Более плотные сплавы (на базе никеля) применяют для производства клюшек для игры в гольф. Вольфрам образует и так называемые псевдосплавы. Дело в том, что в них металл не легируется, а наполняется жидким серебром или медью.

За счет разницы в температурах расплава получаются лучшие тепло и электропроводные свойства.

Молибден в отличие от вольфрама можно легировать лишь не некоторые сотые долей и получать при этом отличные свойства. Основными легирующими элементами молибдена являются: титан+цирконий и вольфрам. С последним сплав получается чрезвычайно инертным, с большим сопротивлением.

Это дает возможность использовать его для изготовления форм для литья цинковых деталей. Особое направления использования молибдена — в качестве легирующего элемента в стальных сплавах. Сплавы сталь+молибден обладают хорошей износостойкостью и невысокими показателями трения.

Сталь+молибден применяют в для изготовления труб, трубных конструкций, автомобиле и машиностроении.

Ниобий и тантал как братья, всегда находятся рядом. И тот и другой применяют в изготовлении электролитических конденсаторов .Ниобий иногда также легируют гафнием и титаном, чтобы он не вступал в реакцию с кислородов во время нагрева.

Отжиг ниобия позволяет получать металл с разными коэффициентами упругости и твердости. Ниобий можно встретить в электроснабжении, ракето- и судостроении, ядерной промышленности и пр.

Тантал же благодаря своей инертности к кислотам используется в медицине и производстве высокоточной электроники.

Самый редкий и самый дорогой металл из представленных — рений. Его сложно добывать, поэтому в сплавах он выступает не в качестве основного элемента, а в качестве легирующего. Нередким является его применение с медью и платиной. Рений упрочняет такие образования и улучшает их способность к ковке. Используется в ядерной, химической (катализатор) и электронной промышленностях.

Использование полезных свойств тугоплавких металлов и сплавов рассматривается учеными всего мира, как весьма перспективное направление научных изысканий.