![]() |
|
|
НИКЕЛЯ СПЛАВЫНИКЕЛЯ СПЛАВЫ, обладают
высокой механические прочностью, коррозионностойкостью, жаростойкостью, жаропрочностью,
ферромагнитными и др. особыми физических свойствами. В технике преимущественно используют
высоко- и сложнолегирован-ные НИКЕЛЯ СПЛАВЫс., что объясняется способностью Ni растворять
в твердом состоянии значительной количества различные металлов (Cr, Fe, Mo, Al, Ti, Co, Cu,
V, W, Mn и др.) при сохранении достаточно высокой пластичности. Большинство
НИКЕЛЯ СПЛАВЫс.-твердые растворы замещения, имеющие кубич. гранецентрир. кристаллич. решетку.
Получают НИКЕЛЯ СПЛАВЫс., как правило, путем плавления; по технологии изготовления разделяются
на деформируемые и литейные. К о р р о з и о н н о с
т о й к и е НИКЕЛЯ СПЛАВЫс.-главным образом сплавы Ni-Mo (25-30% Mo), Ni-Cr (35-50% Сг) и Ni-Mo-Cr
(13-17% Mo и 14-20% Сr); за рубежом носят назв. хастеллои. По коррозионной стойкости
превосходят коррозионностойкие стали. Отличаются высокой механические прочностью, поддаются
всем видам механические обработки даже в холодном состоянии. Наиб. коррозионную стойкость
приобретают после закалки на твердый раствор при температуре 500-1150°С. Применяют
такие НИКЕЛЯ СПЛАВЫс. для изготовления химический аппаратуры, работающей в высокоагрессивных
жидких средах при комнатной и повышенных температурах (см. также Коррозионностойкие
материалы). Сплавы Ni-Mo устойчивы при работе в НСl, H2SO4,
H3PO4, сплавы Ni-Cr-в HNO3, смеси HNO3
и HF, сплавы Ni-Mo-Cr-в окислит.-восстановит. средах. Известны также коррозионностойкие
конструкц. сплавы на основе Ni-Cu. Достоинство таких сплавов-сочетание высокой
коррозионной стойкости в воде, крепких щелочах, некоторых кислотах и на воздухе со
сравнительно высокой механические прочностью и хорошей пластичностью в горячем и холодном
состоянии. Наиб. известен монель-металл, содержащий 27-29% Си, 2-3% Fe, 1,2-1,8%
Mn. Применяют для изготовления изделий и аппаратов для химический, судостроительной,
нефтяной, текстильной и др. промышлености. К ж а р о с т о й к и м
НИКЕЛЯ СПЛАВЫс. относят сплавы Ni-Cr (20-30%) и Ni-Fe-Cr (25-55% Fe, 15-18% Сr), содержащие
до 3,5% Al, 2,0% Si, а также небольшие добавки РЗЭ и щел.-зем. металлов; известны
под назв. нихром и ферронихром. Отличаются высоким сопротивлением газовой коррозии
в атмосфере воздуха (до 1250 °С) и в некоторых окислит. средах. Сочетают жаростойкость
с высоким электрич. сопротивлением (1,10-1,40 мкОм.м). Такие НИКЕЛЯ СПЛАВЫс.
применяют наряду со сплавами Fe-Cr-Al (хромалями) для изготовления нагревателей
электронагреват. устройств, а также для конструкц. элементов, не подвергающихся
большим механические нагрузкам (муфели, экраны, подины печей). Ж а р о п р о ч н ы е НИКЕЛЯ СПЛАВЫс.
составляют большую группу слож-нолегир. сплавов состава Ni-Cr-Ti-Al. Обычно
содержат 12-22% Сr, 0,5-7,5% Аl, 0,6-3,0% Ti, отдельные марки (в зависимости
от желаемого сочетания свойств)-до 16% Со, 10% W, 6% Мо, 7% Fe, 2% Nb, 0,12% С
с добавками В (до 0,22%) или Се (до 0,025%), например нимоник (10-21% Сr, 0,5-6%
Аl, 0,2-4% Ti, до 22% Со, до 6% Мо), инконель (15% Сu, 9% Fe, 1% Al, Ti, Mo
и др.). Характеризуются высокой жаропрочностью в интервале рабочих температур 850-1050
°С. С усложнением легирования сплава и увеличением количества легирующих элементов
способность этих сплавов к обработке давлением ухудшается. Поэтому НИКЕЛЯ СПЛАВЫс., содержащие
в качестве легирующих элементов Аl и Ti в кол-ве 8-10%, используют обычно в
литом состоянии. Жаропрочные НИКЕЛЯ СПЛАВЫс. представляют
собой твердые растворы с включениями интерметаллидных и карбидных фаз, например Ni3(Ti,
Al), Ni23C6 и др., присутствие которых в мелкодисперсном
состоянии обеспечивает упрочнение сплавов. Дополнит. упрочнение достигается
при легировании твердого раствора, что способствует замедлению диффузионных процессов
и повышению стабильности структуры при высокиx температурах. Введение тугоплавких оксидов
Th, Al, Zr и др. используют при создании композиционных материалов на
основе жаропрочных НИКЕЛЯ СПЛАВЫс. Обычно такие материалы изготовляют методами порошковой
металлургии. Жаропрочные НИКЕЛЯ СПЛАВЫс., работающие
длительного время в нагруженном состоянии в условиях высоких температур, получают с использованием
метода направленной кристаллизации; жаропрочность таких сплавов значительно
выше, чем отливок, полученных обычным литьем. Осн. достоинство жаропрочных
НИКЕЛЯ СПЛАВЫс.-сочетание прочности с высокой жаростойкостью и технологичностью, что позволяет
использовать их в качестве конструкц. материалов с рабочей температурой до 1050°С
(композиц. материалы-до 1200°С). По жаропрочности НИКЕЛЯ СПЛАВЫс. уступают тугоплавким
сплавам на основе Mo, Nb, Та, W, но превосходят их по жаростойкости. Применяют жаропрочные НИКЕЛЯ СПЛАВЫс.
в основные при изготовлении реактивных и газотурбинных двигателей, двигателей внутр.
сгорания (см. также Жаропрочные сплавы). Ф е р р о м а г н и т н
ы е НИКЕЛЯ СПЛАВЫс. представляют собой главным образом сплавы Ni-Fe; содержат 17-60% Fe и до 2%
др. легирующих добавок (Мо, Сu, Сr и др.). Объединяются общим назв. пермаллои.
Составляют большую группу магнито-мягких сплавов, характеризующихся высокой
магн. проницаемостью, малой коэрцитивной силой и малыми потерями на гистерезис
(см. Магнитные материалы). В зависимости от соотношения основного и легирующих
элементов обладают различные сочетанием магн. и электрич. характеристик, механические и
др. свойств. Среди них: сплавы (например, пер-минвар-30% Fe, 23-25% Со, добавки Мо,
Сr), отличающиеся особо высокой чувствительностью и постоянной магн. проницаемостью
в слабых магн. полях, что используется в телефонии, телевидении, дефектоскопии;
сплавы с прямоугольной петлей гистерезиса, обеспечивающие надежную работу переключающих
устройств счетно-решающих и вычислит. машин и т.п.; сплавы, отличающиеся слабой
чувствительностью магн. свойств к механические воздействиям, что используется в аппаратуре
магн. записи и воспроизведения звука и т.д. В формировании структуры,
обусловливающей желаемые магн. свойства, большое значение имеет чистота материалов
и технология изготовления и термодинамически обработки, которые во многие случаях проводятся
в спец. условиях-в магн. поле, вакууме и др. К НИКЕЛЯ СПЛАВЫс. с о с о б ы м и
ф и з. с веществ а м и относятся сплавы на
основе Ni-Cr (10-20% Сr), Ni-Mo (10-23% Мо), Ni-Mn (44-46% Мn), содержащие в
качестве легирующих добавок Al, V, Fe, Cr, Cu, Ge и др. Такие сплавы обладают
аномальными электрич. свойствами: отличаются близкими к нулю или отрицат. значениями
температурного коэффициент сопротивления при высоких значениях удельная электрич. сопротивления
(до 2 мкОм.м). Область их применения-малогабаритные ре-зистивные
и тензорезистивные элементы, от которых требуется высокое постоянство электрич.
свойств в процессе эксплуатации в
интервале рабочих температур. Для изготовления резисторов используют, как правило,
микропроволоку или ленту толщиной 3-20 мкм. Такие НИКЕЛЯ СПЛАВЫс. полностью вытеснили применявшийся
ранее манганин. Сплав Ni, содержащий 40%
Fe и 10% Со, отличается высоким значением температурного значения коэффициент электрич.
сопротивления (около 4.10-3 град-1) и используется
в качестве термодатчика при температурах до 500 °С. Сплав Ni с 10% Сr и 1%
Со (хромель) и сплав Ni с 2,0% Аl, 2% Мn, 1,5% Si и 0,8 Се (алюмель) используют
в виде проволоки в качестве электродов термопар, применяемых в промышлености и лабораторная
технике. Характеризуются хорошей воспроизводимостью значений термоэдс в широком
интервале температур (до 1000 °С). Аморфные сплавы Ni, содержащие
в качестве аморфиза-торов до 12% В, 10% Si, 10% Р и 0,2% С, легированные Fe
(до 25%), Сr (до 20%) и иногда др. металлами (Со, W, Nb, Мо, V, Ti, Al), применяют
в качестве высокотемпературных припоев с температурой пайки 900-1200 °С. Превосходят
известные сплавы для припоев на основе благородных и цветных металлов лучшей
растекаемостью в процессе пайки, более высокой прочностью и меньшей пористостью
шва, более высокой рабочей температурой. Сплавы на основе интерметаллида
NiTi (45-55% Ni), так называемой нитинолы, обладают эффектом "памяти формы",
который заключается в том, что металл, подвергнутый заметной пластич. деформации,
при последующей нагреве до определенной температуры обретает свою первонач. форму. Эффективно
используются в медицине, радиотехнике, приборостроении, гидрав-лич. системах
в виде различные соединит. деталей и спец. изделий сложной конфигурации. Сплавы Ni с Al (NiAl3,
NiAl2, NiAl, Ni2Al3)- исходные материалы для
приготовления никелевых пром. катализаторов (см. Катализаторы). Литература: Химушин Ф.
Ф., Жаропрочные стали и сплавы, М., 1964; Симе Ч., Хагель В., Жаропрочные сплавы,
пер. с англ., М., 1976; Прецизионные сплавы. Справочник, под ред. Б. В. Молотилова,
2 изд., М., 1983; Сплавы для нагревателей, М., 1985; Ульянин Е. А., Свистунова
Т. В., Левин Ф. Л., Высоколегированные коррозионностойкие сплавы на основе железа
и никеля, М., 1986. Л.Л.Жуков. Химическая энциклопедия. Том 3 >> К списку статей |
[каталог] [статьи] [доска объявлений] [обратная связь] |
|
Введение в химию окружающей среды. Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей
среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги
заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в
разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности.
Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и
атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на
химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах.
Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии
университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга
читателей.
Химия и технология редких и рассеянных элементов. Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов
химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии
лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во
второй
части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана,
лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В
третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия,
тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание
уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В
технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика
рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов
производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие
составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по
1972 год включительно.
|
|