Главная  Переработка нефти и газа 

Скачать эту книгу

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 [ 43 ] 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63

других отраслей индустрии. Титан и его сплавы могут быть применены для работы более чем в 130 агрессивных средах.

Замена титаном стали в сплавах, используемых для производства рам и осей грузовиков и автоприцепов, позволяет увеличивать их полезную грузоподъемность и срок службы. Благодаря применению в сплавах титана снижается масса автомобильных н дизельных двигателей.

Большой эффект дает использован\не титана в производстве арматуры химических аппаратов, приборов и т. п., а также в гальванотехнике. Например, титановые крючки и подвески для изделий, погружаемых в гальванические ванны, выдерживают до 4 000 операций, тогда как алюминиевые всего лишь 200. Эффективность широкого использования титана и его сплавов в народном хозяйстве трудно переоценить.

3. Молибден, цирконий, бериллий и их сплавы

Молибден. Мо и его сплавы обладают комплексом свойств, исключительно ценных для техники. Т. пл. Мо 2610° С. Предел прочности на разрыв для листрвого молибдена 1200 МН/м (120 кгс/мм), относительное удлинение 10-12%. Металлический молибден (в виде порошка) получают восстановлением чистой МоОз в токе водорода. Образующийся порошок затем прессуют под давлением 200-300 МН/м2 с последующим спеканием в атмосфере водорода. Спеченные заготовки обрабатывают давлением (прокатка, ковка, протяжка). Образцы массой 500-2 000 кг получают дуговой плавкой.

Механические свойства молибдена зависят от чистоты металла п предшествующей механической и термической его обработки. Молибден устойчив в растворах соляной, плавиковой, фосфорной, муравьиной, уксусной, щавелевой кислот при обычных температурах. Присутствие окислителей пли аэрация растворов приводит к резкому усилению коррозионного процесса. В азотной, серной и соляной кислотах молибден быстро растворяется при 80-100° С. Со щелочами молибден в отсутствие окислителей ие взаимодействует. Он устойчив в расплавленном натрии, свинце, магнии.

Иа воздухе и в кислороде при обычной температуре молибден устойчив, но при 600° С и выше металл быстро

окисляется. Пары воды активно реагируют с молибденом при 600-1 000° С, образуя оксиды молибдена и водород. Он разрушается фтором (20°С), хлором (свыше 250°С), бромом (свыше 450°С).

Коррозионная стойкость молибдена повышается легированием металла небольшими количествами титана,

. циркония и ниобия. Сплавы на основе молибдена исполь-.зуются, главным образом, как жаропрочные конструкционные материалы. На основе систем Мо-Ti,

, Мо-Ti-Zr-С, Мо-Re и других созданы промышленные сплавы, обладающие хорошими механическими и тех-

нологическими свойствами. Среднее значение предела

i прочности на разрыв для сплавов молибдена составляет при 20° С 700-800 МН./м (70-80 кгс/мм), а при 1200° С 300~7450 МН/м (30-45 кгс/мм) при средней величине относительного удлинения в этих условиях соответственно 7-30 и 10-15%.

Молибден и сплавы на его основе применяют как конструкционный материал в производстве электроосветительных ламп и электровакуумных приборов (радиолампы, генераторные лампы, рентгеновские трубки). Молибденовая проволока и лента применяются в качестве нагревателей для высокотемпературных печей. 70-80% выпускаемого промышленностью молибдена идет на производство легированных сталей.

Цирконий. Zr обладает низкими прочностными свойствами при высокой пластичности и удельной прочности. Он обладает высокой способностью поглощать нейтроны, поэтому его применяют в атомной технике, в частности, в конструкциях ядерных реакторов.

Получение чистого металлического циркония - трудная технологическая задача, поскольку цирконий обладает высокой химической активностью. Губчатый цирконий чаще всего получают магнийтермическим способом (подобно процессу получения титана). После двойного переплава в дуговых печах получают однородные по составу и структуре высокопластичные циркониевые слитки. Механические свойства циркония (табл. 15) определяются степенью чистоты металла и методом его обработки.

Высокая коррозионная стойкость циркония в средах электролитов объясняется наличием на его поверхности защитной пленки Zr02. Он устойчив в растворах любых концентраций азотной, соляной (до 100°С), фосфорной

Механические, свойства циркония

Таблица 15

(до 60° С) кислот, в растворах серной кислоты с концентрацией до 50% (до 100°С), в органических кислотах. Более крепкие растворы серной кислоты, а также плавиковой разрушают цирконий. Под действием хлорной и бромной воды при обычных температурах цирконий становится хрупким. По отношению к растворам щелочен цирконий более стойкий материал, чем титан. В расплавах щелочных металлов цирконий устойчив до 600° С.

В газовых средах цирконий стоек при комнатной температуре, но с повышением температуры он взаимодействует с большинством промышленных газов.

Легирование циркония оловом (до 2,5%), железом, никелем или хромом (до 1,0%) ревко улучшает антикоррозионные качества циркония. Для получения сплавов циркония, применяемых главным образом для конструктивного оформления ядерных реакторов, используют такие легирующие элементы, как алюминий, ниобий, молибден и др.

Цирконий и сплавы на его основе используют в электронике, в электровакуумных приборах, а также в медицинской промышленности.

Бериллий. Be легкий светло-серый металл с пл. 1,5-10* кг/м* и т. пл. 1284° С. Он обладает наиболее высокой из всех металлов теплоемкостью и высоким модулем упругости. Механические свойства бериллия зависят от чистоты металла и характера обработки. Предел прочности при растяжении бериллия 200-550 МН/м (20-55 кгс/мм), а относительное удлинение 0,2-2%. Бериллий обладает высокой химической активностью, но благодаря образованию тонкой прочной защитной пленки оксида бериллия, он устойчив на воздухе, в концентрированной азотной кислоте, но легко разрушается под дей-