Производство тугоплавких металлов: Обработка и производство редких и тугоплавких металлов. Купить сегодня. Лучшая цена от поставщика –.компании «Ауремо» / Auremo

alexxlab | 12.05.2023 | 0 | Разное

Изделия из тугоплавких металлов | luch-istok.ru

Предприятие изготавливает изделия из тугоплавких металлов W, Mo, Nb, Ta и сплавов на их основе. Разработанные технологические процессы позволяют получать длинномерные калиброванные трубы, диски, изделия сложной формы, перфорированные, габаритные и миниатюрные изделия, а также изделия и узлы по чертежам заказчика. Уникальный парк оборудования, наличие высококвалифицированных технологов и обработчиков, позволяет изготавливать детали из тугоплавких металлов с высоким классом точности и позиционирования. Обрабатываемые поверхности, в зависимости от исходного материала и технических требований, могут подвергаться механической, абразивной, электрохимической, электроэрозионной, либо химической размерной обработке с удалением деформированного слоя. Изделия изготавливаются из проката тугоплавких металлов, либо из монокристаллических заготовок собственного производства. Благодаря новым разработкам предприятие может осуществлять поставки изделий из тугоплавких металлов с защитным жаростойким покрытием, обеспечивающим кратковременную работу изделий на воздухе в окислительной атмосфере при температурах до 2000°С.

 

Номенклатура изготавливаемой продукции

Оболочки тепловыделяющих элементов высокотемпературных твэлов

На предприятии создана замкнутая технологическая цепочка по изготовлению жаропрочных оболочек высокотемпературных твэлов от исходных порошков металлов до готовых изделий.

 

Профилированные изделия из тугоплавких металлов

Особенности технологии получения профилированных изделий из тугоплавких металлов связаны с их высокой хрупкостью, низкой пластичностью и высокой температурой хрупко-пластичного перехода. Формирование сложного профиля, тем более на габаритных изделиях (L,D,h>1000мм), требует специального подхода при выборе способов и режимов обработки, а также режимов последующего отжига. Предприятие обладает многолетним опытом обработки тугоплавких металлов, широким парком уникального по своим возможностям оборудованием.

 

Перфорированные и миниатюрные изделия из тугоплавких металлов

Круг использования изделий из тугоплавких металлов традиционно сравнительно ограничен.

В том числе это связано с отсутствием специализированного оборудования и технологии для изготовления полноразмерных узлов и элементов, габаритных, точных и миниатюрных изделий (L,D,h<5мм). В институте разработаны технологические процессы и налажено опытное производство различных специальных изделий из Mo, W, Ta, Nb их их сплавов под потребности Заказчика.

 

Аноды рентгеновских трубок

Отделение изготавливает аноды для мощных рентгеновских трубок, используемых в медицине и других областях техники. Аноды, как правило, выполнены в виде основы (подложки) с покрытия (мишени) на основе газофазного вольфрама. Существенно неравномерный нагрев фокусной дорожки приводит к необходимости подбора соответствующих материалов мишени и подложки. На сегодня наиболее отработанным и надежным способом изготовления является формирование покрытия на поверхности молибденовой заготовки методом водородного восстановления гексафторида вольфрама WF6, с последующей его механической обработкой.

 

Номенклатура выпускаемых изделий.

№	Геометрия анода	Материальный состав	Теплоемкость, кДж	Материал подложки	Покрытие анода
1	D=88мм, f=14°	W-Mo	225	Мо	Газофазный W
2	D=88мм, f=17°	W-Mo	135	Мо	Газофазный W
3	D=70мм, f=17°	W-Mo	100	Мо	Газофазный W Фольга W
4	D=60мм, f=15°	W-Mo	80	Мо	Газофазный W Фольга W
5	D=7=90мм, f=12°	Mo	220	Мо
6	D=70мм, f=12°	W-Mo	200	Мо	Газофазный W Фольга W
7	D=57мм, f=17°	W-Mo	75	Мо	Газофазный W
8	D=60мм, f=14°	W-C		Графит	Газофазный W
9	D=70,90,100мм	Mo-W-C	300-700	Mo-W-C	Газофазный W
10	D=100мм	W-Ti		Титан	Газофазный W Фольга W

В зависимости от потребностей и задач, отделением проводится разработка и изготовление опытных вариантов анодов по чертежам и техническим требованиям Заказчика, включая мишени из WRe, выдерживающее существенно более интенсивные лучевые нагрузки.

Применение:

• детали и узлы высокотемпературных изделий длительно работающих в нейтральной и кратковременно в окислительной атмосфере;
• нагреватели высокотемпературных печей и устройств;
• катоды и аноды для рентгеновских трубок и электровакуумной промышленности;
• оболочки высокотемпературных твэлов;
• мишени магнетронов для микроэлектроники;
• лопатки и диски высокотемпературных (до 1400°С) турбин.

Производство изделий из тугоплавких металлов :: Книги по металлургии

ПРИПОИ ДЛЯ ПАЙКИ ТУГОПЛАВКИХ МЕТАЛЛОВ, ПРЕДНАЗНАЧАЮЩИХСЯ ДЛЯ РАБОТЫ ПРИ ТЕМПЕРАТУРАХ ДО 930° С

 

Интенсивные металлургические исследования увенча­лись разработкой ряда припоев, пригодных для пайки тугоплавких металлов, работающих при температурах до 930° G[3, 4]. Эти припои на основе циркония и титана плавятся при температурах в интервале 980—1315° С, обладают хорошей смачиваемостью и растекаемостью по ниобию, молибдену и почти не проявляют склонности к сплавообразованию с основным тугоплавким металлом. Девять наиболее перспективных припоев, разработанных на этой стадии исследований, перечислены в табл. 38.1. Отличная смачиваемость и растекаемость припоя 48Ti— 48Zr— 4Ве и структурная целостность соединений, пая­вшихся данным припоем, иллюстрируются на фиг. 38.1. Были проведены испытания оборотных тавровых пая­ных соединений, паявшихся перечисленными в табл. 38.1 припоями, на циклическое воздействие температур в интервале от 815 до 370° С и термическую ста­бильность при 815° С. Результаты испытаний показали, что такие соединения обладают отличным сопротивлением циклическому воздействию температур. Растрескивание шва (по припою) было при этом незначительным или совершенно отсутствовало. При выдержке паяных соеди­нений при 815° С в течение 100 час наблюдалось растре­скивание шва и образование пор, причем повышения твердости основного металла вследствие диффузии не наблюдалось. Для испытаний на сдвиг при комнатной и повышенной температурах были использованы образцы Миллера — Писле. Результаты их испытаний также при­ведены в табл. 38.1. Испытания проводились при ком­натной температуре и при 705 и 1095° С. Паяные соеди­нения испытывались после пайки, а также после пайки и старения. Паяные соединения, подвергавшиеся терми­ческой обработке, имели несколько пониженную проч­ность при сдвиге, за исключением соединений, паявшихся припоями 46Ti— 46Zr— 4V— 4Ве и 75Zr- 19Nb-6Ве. Испытания паяных соединений при 1095° С показа­ли гораздо более низкую прочность, чем при комнатной температуре. Однако данные этих испытаний имеют весь­ма большое значение, поскольку они проводились при температуре всего лишь на несколько сот градусов ниже температуры пайки.

Результаты испытаний показали, что припои 48Ti— 48Zr— 4Ве и 75Zr— 19Nb— 6Ве весьма перспективны для пайки сплавов ниобия и таптала, предназначающихся для работы при температурах до 930° С.

 

ПРИПОИ ДЛЯ ПАЙКИ ТУГОПЛАВКИХ МЕТАЛЛОВ, ПРЕДНАЗНАЧАЮЩИХСЯ ДЛЯ РАБОТЫ ПРИ ТЕМПЕРАТУРАХ ДО 1930° С

Чтобы эффективнее использовать физические и меха­нические свойства тугоплавких металлов в условиях высоких температур и воздействия коррозионных сред, необходимо располагать высокотемпературными припоя­ми, дающими паяные соединения, которые способны работать под нагрузкой при температурах по меньшей мере до 1930° С. С учетом этого требования вторая фаза программы включала разработку припоев для получения паяпых соединений, удовлетворяющих этим требованиям. Проведенные исследования позволили пока разработать два перспективных припоя на оспове систем ниобий — тантал — ванадий и титан — тантал — ванадий.

На тройных диаграммах состояния этих двух систем, приведенных на фиг. 38.2 и 38.3, экспериментально опре­деленные изотермы проведены через точки, соответствую­щие различным сплавам. Можно видеть, что сплавы исследуемых составов растекаются при температурах не ниже 1650° С. Как показали исследования, эти сплавы обладают отличной смачиваемостью и растекаемостью на ниобии, тантале и вольфраме в вакууме около 10^{-6 мм рт. ст}. и почти не взаимодействуют и не сплав­ляются с основным металлом. О хорошей технологично­сти припоев данных систем можно судить по фиг. 38.4, а, где показаны оборотные тавровые паяные соединения, использовавшиеся для определения смачиваемости и растекаемости припоев. Дополнительным преимуществом этих припоев является отличная пластичность при ком­натной температуре. Слитки данных припоев, полученные методом дуговой плавки, удается прокатывать в весьма тонкую фольгу. На первых порах предполагалось, что столь высокая пластичность обусловлена способностью бинарных сплавов соответствующих тройных систем пол­ностью образовывать твердый раствор [6, 7]. В настоящее время про­водятся испытания по определению предела прочности при сдвиге при комнатной и повышенных температурах припоев обеих систем. Испытания показали, что данные припои тройных систем обладают отличной совместимо­стью при пайке с ниобием, танталом и вольфрамом. Мик­рофотографии поперечных сечений оборотных тавровых соединений представлены на фиг. 38.5. Они иллюстри­руют высокую металловедческую добротность соедине­ний, даваемых такими припоями. Тенденция у данных припоев к сплавообразованию с основным металлом мини­мальна. Следует обратить внимание на однофазность микроструктуры припоя 65V— 25Та — 10Nb(фиг. 38.5,а). Дополнительные испытания включат определение способ­ности соединений, спаянных данными припоями, выдер­живать крайне тяжелые изменения температуры (испы­тания на циклический нагрев) и длительную выдержку при повышенных температурах (старение). Ожидается, что такие испытания дадут сведения о возможности использовать данные припои при температурах до 1930° С.

исследователей обходят проблему растрескивания в аддитивном производстве тугоплавких металлов

Исследовательская группа Университета Джона Хопкинса APL напечатала на 3D-принтере тугоплавкий металлический сплав, состоящий из вольфрама и рения, который имеет множество применений в экстремальных условиях благодаря своей высокой плотности и механической прочности при высоких температурах.

Кредит: Johns Hopkins APL

Пн, 20.03.2023 – 16:21

Эшли Хьюм

Исследователи из Лаборатории прикладной физики Джона Хопкинса (APL) в Лореле, штат Мэриленд, добились значительных успехов в 3D-печати тугоплавкими металлами. Эта небольшая группа элементов, включая вольфрам, тантал, молибден, ниобий и рений, весьма желательна для применения в экстремальных условиях из-за их высокой плотности и высокой температуры плавления.

«Огнеупорные материалы сложной геометрии представляют интерес для использования в различных высокотемпературных приложениях, от гиперзвуковых до ядерных реакторов», — сказал Морган Трекслер, руководитель программы APL «Наука экстремальных и многофункциональных материалов». «Аддитивное производство дает возможность вдохнуть новую жизнь в эти материалы, позволяя нам формировать их так, как мы не могли раньше».

В недавней статье об аддитивном производстве тантала группа исследователей APL обнаружила, что минимизация пористости (общая цель аддитивного производства) не является высшим приоритетом при разработке этих конкретных материалов.

«Тугоплавкие металлы сильно отличаются от традиционных материалов, — говорит Джанна Валентино, ведущий автор исследования. «Из-за их уникальных свойств с ними нельзя обращаться так же, как с более стандартными аддитивными материалами».

Те же самые характеристики, которые делают тугоплавкие металлы очень востребованными, также делают эти материалы чрезвычайно сложными в работе. Из-за их высокой температуры плавления — превышающей 4000 градусов по Фаренгейту (2200 градусов по Цельсию) — для аддитивного производства их необходимо нагревать до экстремальных температур. При обработке при таких высоких температурах тугоплавкие металлы подвержены обширному растрескиванию, что наиболее вредно с точки зрения общих характеристик.

Работая с Валентино и Трекслер, инженер по аддитивному производству Бобби Мюллер, материаловед Энди Леннон и инженер-металлург Алекс Ларк обнаружили способ уменьшить растрескивание огнеупорных материалов, произведенных аддитивным способом.

Это открыло целый мир возможностей для их применения. Например, исследователи могут печатать сложные решетчатые конструкции, которые невозможно получить при традиционном производстве, что позволяет создавать легкие конструкции, способные выдерживать высокие температуры.

«Необходимо найти баланс между пористостью и хрупкостью, — объяснил Валентино. «Возможность свести к минимуму образование трещин должна быть приоритетом для всех огнеупоров». Эта оптимизация приводит к большей, чем обычно, пористости конечного материала — больше, чем считается стандартом для других металлов, напечатанных на 3D-принтере, — но сводит к минимуму растрескивание.

Команда APL оптимизировала составы тугоплавких сплавов и условия обработки для сплавов всех элементов тугоплавкой группы. Подходы, разработанные к настоящему времени, привели к созданию высококачественных тугоплавких сплавов и демонстрациям изготовления изделий сложной геометрической формы.

«Огнеупорные материалы имеют решающее значение для нескольких приложений национальной безопасности», — сказал Трекслер. «Возможность и опыт производства тугоплавких металлов сложной геометрии могут открыть новые возможности в будущем в энергетике и обороне».

СВЯЗАННАЯ ОБЛАСТЬ ВОЗДЕЙСТВИЯ

Как были открыты и получены тугоплавкие металлы?

Как были открыты и получены тугоплавкие металлы?

---

---

0 Комментарий admin

Просмотры сообщений: 2,290

В сегодняшней статье мы рассмотрим , как были открыты и разработаны тугоплавкие металлы. Тугоплавкие металлы относятся к элементам или сплавам с температурой плавления выше 3002℉, таким как вольфрам , молибден , тантал, ниобий, титан, цирконий, гафний, ванадий, хром, рений и сплавы, включая сплавы вольфрама, сплавы молибдена сплавы ниобия, сплавы титана, сплавы ванадия, сплавы хрома, сплавы рения, сплавы хрома и циркония, сплавы тантала и пуговиц и др.

Как были открыты и получены тугоплавкие металлы?

Тугоплавкие металлы обычно изготавливаются в виде листов, полос, фольги, труб, прутков, ниток, профилей и изделий порошковой металлургии.

История

Так как тугоплавкие металлы обладают очень активными химическими свойствами, а процессы их извлечения сложны, люди впервые открыли тугоплавкие металлы поздно.

Молибден был впервые обнаружен в 1782 году шведским химиком Джиммером (П.Дж.Хьельм). Порошок вольфрама был впервые извлечен испанскими братьями де Луер в 1783 году методом углеродного восстановления.

Хром был извлечен французским химиком Л. Н. Вокленом в 1798 г. В 1866 г. Ч. В. Бромстранд открыл ниобий путем восстановления хлорида ниобия водородом. Пластичный тантал был впервые добыт в Германии по имени Болтон в 1903 году.

Металл цирконий и титан были впервые обнаружены соответственно в 1824 и 1910 годах. Металлический рений не был обнаружен до 1925. Именно до 20 века широко использовались тугоплавкие металлы.

В 1909 году американец У. Д. Кулидж впервые применил метод порошковой металлургии для получения вольфрамовой заготовки. После обжатия и растяжения материал стал вольфрамовой проволокой для лампочек.

В 1910 году молибдена было переработано в стержни, детали и проволоку. В середине 1940-х годов бурное развитие тугоплавких металлических материалов и технологии их обработки быстро развиваются в связи с потребностями авиации, аэрокосмической техники, электроники и атомной энергетики.

Таким образом, стали развиваться плавка тугоплавких металлов, порошковая металлургия и обработка пластмасс. В 1940-х годах появилась первая вакуумная электродуговая печь белого цвета. В 1950-х годах была изобретена электронно-лучевая плавильная печь.

Электронно-лучевая плавильная печь

С 1960-х годов появилось много новых технологий, в том числе холодное, горячее изостатическое прессование, прецизионное литье, изотермическая деформация, сварка и ряд порошковой металлургии, литье, обработка пластмасс, термообработка и так далее.

С помощью этих передовых технологий было произведено большое количество материалов из тугоплавких металлов и тугоплавких сплавов. В 1956 г. А. Кадверли извлек монокристаллы вольфрама, молибдена и рения чистотой выше 4N с помощью технологии электронно-лучевой подвесной плавки.

Исследования и разработки материалов из тугоплавких металлов в Китае начались с 1950-х годов. В 1953 году завод по производству ламп в Шанхае произвел первую в Китае вольфрамовую проволоку диаметром 0,18 мм. В 1956 году Пекинский завод электронных ламп построил первый в Китае комплексный цех по обработке вольфрама и молибдена.

С 1952 по 1960 год было создано множество научно-исследовательских институтов из тугоплавких металлов, таких как Научно-исследовательский институт металлургических материалов Министерства металлургии, Институт металлов, Министерство металлургии, Шанхайский институт цветных металлов и т. д.

Они успешно извлекали вольфрам, молибден, тантал, ниобий, титан, цирконий, гафний, ванадий, рений и другие тугоплавкие металлы. Кроме того, они построили технологическое оборудование, такое как вакуумная печь с белой дугой, вакуумная плавильная печь и электронно-лучевая плавильная печь.

Кроме того, они успешно производили пластины, ленты, стержни, проволоку и другую продукцию из жаропрочных сплавов. В 1958 году завод по производству цементированного карбида в Чжучжоу был введен в эксплуатацию и постепенно превратился в важную производственную базу вольфрама, молибдена, металлического ниобия и цементированного карбида в Китае.

С 1960-х по 1970-е годы было создано больше заводов по плавке и переработке тугоплавких металлов, таких как завод карбида Цзыгун, завод по обработке цветных металлов Баоцзи и так далее.

Оснащенные серией крупномасштабного плавильного и технологического оборудования, эти заводы разработали и произвели большое количество новых продуктов для использования, таких как вольфрамовые и вольфрамово-медные ракетные сопла, вольфрам-рениевые термопары, вольфрамовый сплав высокой плотности, вольфрамовое серебро и вольфрамово-медные контакты, вольфрамовая и молибденовая фольга, большой лист из молибденового сплава, стеновая танталовая трубка, капиллярная ниобиевая трубка, трубка из циркониевого сплава и трубка из титанового сплава, а также монокристалл вольфрама, молибдена, тантала, ниобия, ванадия, циркония и титана.

В 1980-х годах в Китае насчитывалось более 40 научно-исследовательских и производственных подразделений, занимающихся материалами из тугоплавких металлов, которые сформировали полную научно-исследовательскую и производственную систему с возможностью производить более 100 видов тугоплавких металлов и сплавов.

Тугоплавкие металлические материалы включают разновидности листа, полосы, полосы, фольги, трубы, прутка, проволоки, порошковых изделий и так далее. Тугоплавкие металлы и тугоплавкие сплавы на мировом рынке теперь могут в основном производиться в Китае.

Вольфрамовая проволока

Заключение 

Спасибо, что прочитали нашу статью, и мы надеемся, что она вам понравилась. Если вы хотите узнать о , как были открыты и разработаны тугоплавкие металлы , а также о применении тугоплавких металлов, вы можете посетить Advanced Refractory Metals для получения дополнительной информации. Мы обеспечиваем наших клиентов высококачественными тугоплавкими металлами по очень конкурентоспособной цене.