Тугоплавкие металлы и сплавы

Тугоплавкие металлы, как звучит само определение этих сплавов, очень трудно поддаются расплавлению. Металлы, которые плохо поддаются расплавке, называются тугоплавкими. Классификация этих металлов достаточно своеобразная: одни производители относят к категории сплавы с температурой плавления 1650° Цельсия и выше, другие – с температурой более 2000°С.

Классический тугоплавкий металл – это 5 основных элементов периодической системы:

·       тантал;

·       ниобий;

·       вольфрам;

·       молибден;

·       рений.

Дополнительно к категории тугоплавких можно отнести металлы, температура плавления которых составляет от 1650 до 1800 градусов Цельсия. В эту группу попадают сплавы на основе титана, хрома, циркония, родия, гафния, иридия, ванадия и некоторых других элементов.

Тугоплавкие сплавы достаточно устойчивы к плавлению, что объясняется их атомным строением. В составе атомы присутствуют электроны s и d-типов. Именно d-электроны обеспечивают прочность межатомной связи, поэтому для разрыва этой «связки» необходима крайне высокая температура.

Применение

Сфера использования таких материалов, как тугоплавкие металлы и сплавы, достаточно обширна. Металлопрокат, изготовленный из тугоплавких сплавов, востребован во многих отраслях народного хозяйства. При этом применение не обязательно будет связано с высокими температурами.

Купить тугоплавкие сплавы может понадобиться для таких отраслей, как:

·       машиностроение;

·       станкостроение;

·       судостроение;

·       авиакосмическая промышленность;

·       атомная промышленность;

·       энергетическая и ядерная отрасль;

·       металлургическая промышленность.

На разнообразные тугоплавкие сплавы цена может существенно отличаться в зависимости от входящих в состав легирующих компонентов, которые обеспечивают уникальные свойства того или иного материала.

Особенности и свойства некоторых металлов

Самым тугоплавким материалом считается вольфрам, который в чистом виде практически не используется. В сплав вольфрама добавляют в качестве легирующих компонентов никелевые, железные и медные добавки, а также рений или торий.

Рений улучшает коррозионную устойчивость, торий делает материал более надежным и прочным, никель гарантирует высокую плотность. В вольфрамовых сплавах непосредственно основного компонента не более 75-80%, остальное – добавки.

Свойства вольфрама достаточно уникальны, ведь этом металл является и твердым и стойким к плавлению. Именно поэтому сплавы на его основе еще называют «военными»: они используются для производства ракет, снарядов, бронебойных патронов, разнообразного оружейного оборудования.

Молибденовые сплавы можно подвергать легированию в значительно меньших «дозах» — всего около нескольких процентов. Однако конечные свойства сплава при этом нисколько не «страдают». Главные легирующие элементы молибдена – титановые, циркониевые и вольфрамовые.

В последнем случае сплав получается достаточно инертным, обладающим значительным сопротивлением. Стали на основе молибдена используются в формах для литья элементов из цинка, в производстве трубного проката, в автомобильной промышленности.

Сплавы на основе ниобия и тантала востребованы в электротехнике для производства конденсаторов. Ракетостроение, судостроение, ядерная энергетика, сверхточная электроника, медицинская промышленность – все эти отрасли в большей или меньшей степени используют ниобиевые и танталовые тугоплавкие сплавы.

Наиболее редким из тугоплавких металлов и при этом предельно дорогим считается рений. Добыча его трудоемка и очень сложна технологически. В земной коре его не так много, поэтому рений всегда выступает в качестве легирующего элемента.

Часто его добавляют в сплавы меди и платины: рений улучшает прочность мягких металлов и позволяет использовать при обработке ковку. Основная сфера использования связана с ядерной энергетикой, химической и электронной отраслями.