Yüksek erime noktasına sahip malzeme. En dayanıklı metal. Metallerin özellikleri. En dayanıklı metal tungstendir

Bilindiği gibi en eriyebilir metal, hem sıvı hem de katı halde elektrik iletkenliğine sahip olduğu doğrulandıktan hemen sonra metal olarak sınıflandırılan cıvadır.

Fransiyum, en eriyebilir metal unvanı için "rekabet edebilir", ancak nadir bir metaldir ve ayrıca yüksek radyoaktivitesi nedeniyle iyi incelenemez. En kolay eriyen malzemeyi biliyoruz ama en dayanıklı metal hangisi? Bu tungsten.

Bu metal nasıl keşfedildi?

Dünyanın en dayanıklı metali İsveçli bilim adamı K.V. Scheele (1781'de) tarafından keşfedildi. Cevheri nitrik asit içinde çözerek tungsten trioksiti (metallerin en hafifi buna denirdi) sentezlemeyi başardı. Birkaç yıl sonra, en saf metal, onu wolframitten izole eden İspanya'dan kimyagerler F. Fermin ve J. José de Eluard tarafından elde edildi. Ancak o zamanlar bu keşif insanlığı pek etkilemedi ve bunun nedeni, ortaya çıkan metali işlemek için gerekli teknolojilerin mevcut olmamasıydı.

Tungsten nerede kullanılır?

Tungsten bileşikleri yaygın olarak kullanılmaktadır. Mühendislik ve madencilik endüstrilerinde kuyu açmak için kullanılırlar. Yüksek mukavemeti ve sertliği nedeniyle bu metal, uçak motorlarının, filamentlerin, top mermilerinin, yüksek hızlı jiroskop rotorlarının, mermilerin vb. parçalarını yapmak için kullanılır. Tungsten argon ark kaynağında elektrot olarak da başarıyla kullanılmaktadır. Bu tür endüstriler, tekstil, boya ve vernik gibi tungsten bileşikleri olmadan yapamazlar.

Üretim teknolojisi

"Saf" tungsten doğada bulunamadığı için (kayaların bir bileşenidir), bu metali izole etmek için bir prosedür gereklidir. Dahası, bilim adamları yer kabuğundaki içeriğini şu şekilde tahmin ediyorlar: 1000 kg kaya başına yalnızca 1,3 gram tungsten var. Bilinen metal türleriyle karşılaştırırsak, en refrakter metalin oldukça nadir bir element olduğu belirtilebilir.

Dünyanın derinliklerinden cevher çıkarıldığında içindeki tungsten miktarı yalnızca yüzde ikiye kadar çıkıyor. Bu nedenle çıkarılan hammaddeler, özel yöntemler kullanılarak metalin kütle oranının yüzde altmışa indirildiği işleme tesislerine gider. "Saf" tungsten elde edilirken süreç birkaç teknolojik aşamaya ayrılır. Birincisi, çıkarılan hammaddeden saf trioksitin izole edilmesidir. Bu amaçla, metalin en yüksek erime noktası 500 ila 800 derece arasında olduğunda termal ayrışma kullanılır. Bu sıcaklıkta fazla elementler erir ve erimiş kütleden tungsten oksit toplanır.

Daha sonra elde edilen bileşik kapsamlı bir öğütme aşamasından geçer ve ardından bir indirgeme reaksiyonu gerçekleşir. Bunu yapmak için hidrojen eklenir ve 700 derecelik bir sıcaklık kullanılır. Sonuç, tozlu bir görünüme sahip saf metaldir. Daha sonra yüksek basınç kullanılarak tozun sıkıştırılması ve sıcaklığın 1200-1300 derece olduğu hidrojen ortamında sinterlenmesi işlemi gelir.

Ortaya çıkan kütle, kütlenin elektrik akımı ile 3000 dereceden fazla ısıtıldığı özel bir eritme fırınına gönderilir. Yani tungsten eritildikten sonra sıvı hale gelir. Daha sonra kütle yabancı maddelerden arındırılır ve tek kristalli kafesi oluşturulur. Bunu yapmak için bölge eritme yöntemini kullanırlar - bunun özü, metalin yalnızca bir kısmının belirli bir süre içinde erimesidir. Bu yöntem, bir alanda biriken yabancı maddelerin, alaşımın genel yapısından kolayca uzaklaştırılabilecekleri şekilde yeniden dağıtılması işlemine olanak tanır. Gerekli tungsten, çeşitli endüstrilerde gerekli ürün türlerini üretmek için kullanılan külçe formunda gelir.

Tungsten metali

En dayanıklı metal olan tungsten (wolframium) 1783'te elde edildi. İspanyol kimyagerler d'Eluyard kardeşler onu wolframit mineralinden izole edip karbonla indirgediler. Şu anda tungsten üretimi için hammaddeler wolframit ve şeelit konsantreleri - WO3'tür. Tungsten tozu elektrikli fırınlarda 700-850 °C sıcaklıkta üretilir. Metalin kendisi, çelik kalıplarda basınç altında preslenerek ve iş parçalarına daha fazla ısıl işlem uygulanarak tozdan üretilir. Son nokta ise yaklaşık 3000 °C'ye kadar ısınmanın elektrik akımı geçirilmesiyle gerçekleşmesidir.

Endüstriyel Uygulama

Tungsten uzun süre endüstriyel uygulama bulamadı. Tungstenin farklı nitelikteki çeliğin özellikleri üzerindeki etkisini ancak 19. yüzyılda incelemeye başladılar. Yirminci yüzyılın başında tungsten ampullerde kullanılmaya başlandı: ondan yapılan bir filaman 2200 °C'ye kadar ısınır. Bu bakımdan tungsten çağımızın vazgeçilmezidir.

Tungsten çelikleri savunma sanayinde de kullanılıyor - tank zırhı, torpido ve mermiler, uçakların en ince parçaları vb. üretiminde. Tungsten çeliğinden yapılmış alet, en yoğun metal işleme süreçlerine dayanabilir.

Tungsten, özel refrakterliği, ağırlığı ve sertliği bakımından diğer tüm metal kardeşlerden farklıdır. Saf tungsten 3380 °C'de erir, ancak yalnızca Güneş'in yüzeyindeki sıcaklığa denk gelen 5900 °C'de kaynar.

Bir kilogram tungstenden 3,5 km uzunluğunda bir tel yapabilirsiniz. Bu uzunluk 23.000 adet 60 watt'lık ampulün filamanlarını üretmeye yetiyor.

Hangi metallerin refrakter olarak kabul edildiği konusunda hala bir fikir birliği yoktur. Çoğu zaman, demirin erime noktasının (1536°C) üzerindeki sıcaklıklarda eriyen metaller geleneksel olarak refrakter olarak sınıflandırılır. Saf formlarındaki ve alaşımların temeli olan tüm refrakter metaller arasında titanyum, zirkonyum, molibden, tungsten ve çok daha az ölçüde niyobyum, tantal ve vanadyum teknolojide yaygın kullanım alanı bulmuştur.

Yakın zamana kadar refrakter metaller toz metalurjisi yöntemleriyle üretiliyordu ve esas olarak çeliklerin ve bazı alaşımların alaşımlanmasında kullanılıyordu. Havacılık ve roket teknolojisinin artan ihtiyaçlarını karşılamak için giderek daha fazla ısıya dayanıklı malzemelere ihtiyaç duyulması nedeniyle, ısıya dayanıklı yapı malzemeleri olarak refrakter metaller ve bunlara dayalı alaşımlar giderek daha fazla kullanılmaktadır. Bu durumda, yabancı maddelerle, özellikle de gazlarla kirlenmiş refrakter metaller kırılgan olduğundan ve basınç ve kaynakla işlenmesi zor olduğundan, artan temizlik gereksinimlerine tabidirler.

Titanyum ve alaşımları

D.I. Mendeleev'in periyodik tablosunun 4. grubunun bir elementi olan titanyum bir geçiş metalidir. Nispeten düşük bir yoğunluğa sahiptir (4,51 g/cm3). Spesifik mukavemet açısından titanyum alaşımları, alaşımlı çeliklerden ve yüksek mukavemetli alüminyum alaşımlarından üstündür ve bu da onları havacılık ve roketçilik için vazgeçilmez yapısal malzemeler haline getirir. Titanyum ve alaşımlarının yapısal bir malzeme olarak ana dezavantajı, demir ve alaşımlarının yaklaşık yarısı kadar olan küçük elastik modülüdür (bkz. § 5). Titanyum 1670°C'de erir ve katı halde iki allotropik modifikasyona sahiptir. 882°C'ye kadar var olan düşük sıcaklık α-modifikasyonu, altıgen sıkı paketlenmiş bir kafese sahiptir. Yüksek sıcaklık β-modifikasyonu, vücut merkezli bir kübik kafese sahiptir. Titanyum, tatlı ve deniz suyunda ve çeşitli agresif ortamlarda yüksek korozyon direnciyle karakterize edilir. Bu özellik, yüzeyde koruyucu bir oksit filminin oluşmasıyla açıklanır, bu nedenle titanyum, oksit filmi tahrip etmeyen veya oluşumunu teşvik etmeyen ortamlarda (seyreltik sülfürik asit, kral suyu, nitrik asit) özellikle dirençlidir.

Titanyum 500°C'ye kadar sıcaklıklarda havada pratik olarak dayanıklıdır. 500°C'nin üzerinde atmosferik gazlarla (oksijen, nitrojen), hidrojen, karbon monoksit ve su buharıyla aktif olarak etkileşime girer. Titanyumda önemli miktarlarda çözünen nitrojen ve oksijen, plastik özelliklerini azaltır. Tane sınırları boyunca titanyum karbür şeklinde biriken, içeriği% 0,1 - 0,2'den fazla olan karbon da titanyumun sünekliğini büyük ölçüde azaltır. Özellikle zararlı bir safsızlık, yüzde binde biri oranında mevcut olduğunda bile çok kırılgan hidritlerin ortaya çıkmasına ve dolayısıyla titanyumun soğuk kırılganlığına neden olan hidrojendir. Tüm bu yabancı maddeler titanyumun korozyon direncini ve kaynaklanabilirliğini bozar. Güçlü reaktiviteleri nedeniyle titanyum ve alaşımları, su soğutmalı bakır kristalizatörlerinde vakum arklı elektrik fırınlarında eritilir.

Titanyuma eklenen alaşım elementlerinin etkisinin, polimorfik dönüşümün sıcaklığı üzerindeki etkisiyle değerlendirilmesi tavsiye edilir. Büyük bir metal grubu, β fazının varlık aralığını arttırır ve onu oda sıcaklığına kadar stabil hale getirir. β-stabilizatörler olarak adlandırılan bu tür elementler arasında geçiş metalleri V, Cr, Mn, Mo, Nb, Fe bulunur. Diğer elementler aktif β-stabilizatörleridir ve titanyumun α-modifikasyonunun varlığını genişletir. Bunlar A1, O, N, C'yi içerir. Polimorfik dönüşümün sıcaklığını pratik olarak etkilemeyen nötr elementler (Sn, Zr, Hf) de bilinmektedir.

Böylece titanyum oda sıcaklığında bir veya daha fazla elementle katkılandığında α-, α+β- veya β-fazından oluşan farklı bir yapı elde edilebilir. Tüm modern titanyum alaşımlarının ayrıldığı bu üç gruptur.

Hemen hemen tüm titanyum alaşımları alüminyum ile alaşımlıdır. Bu, alüminyumun tatmin edici sünekliği korurken hem α- hem de β-fazlarını etkili bir şekilde güçlendirmesi, alaşımların ısı direncini arttırması ve hidrojen gevrekleşmesi eğilimini azaltmasıyla açıklanmaktadır.

Tipik bir dövme titanyum a-alaşımı, %5 Al içeren BT5 çift alaşımıdır. Bu alaşımın oda sıcaklığında mekanik özellikleri: σ in = 750÷950 MPa, δ = 12÷25%. Sürünme direncini arttırmak için ikili titanyum-alüminyum alaşımları, nötr sertleştiricilerle (kalay ve zirkonyum) alaşımlanır. Bu tür alaşımlar, %5 Al ve %2,5 Sn içeren BT5-1 ve %6,5 Al, %2 Zr ve küçük ilaveler (her biri %1) molibden ve vanadyum içeren BT20 alaşımıdır. Oda sıcaklığında, ilk alaşımın σ in = 850÷950 MPa, ikinci alaşımın - σ in = 950÷1000 MPa'sı vardır. Bu sınıfın alaşımları artan ısı direnci ile karakterize edilir. Isıl işlemle sertleştirilmezler ve 450 - 500°C'ye kadar sıcaklıklarda çalışabilirler. Çoğu a-titanyum alaşımı tavlanmış halde kullanılır, tavlama sıcaklığı 700 - 850°C'dir.

En çok sayıda ve en geniş pratik uygulamaya sahip olanı α+β-deforme olabilen alaşım grubudur. Bu grup, alüminyum ve β-stabilizatörleriyle alaşımlanan alaşımları içerir. Bu alaşımlar iyi bir mukavemet ve plastik özelliklere sahiptir ve 350 - 400°C'ye kadar sıcaklıklarda çalışabilir. α- ve β-fazlarının göreceli miktarlarını değiştirerek, geniş bir özellik yelpazesine sahip alaşımlar elde edilebilir. Ayrıca α+β alaşımları termal olarak sertleştirilir ve bu da özelliklerinin önemli ölçüde değiştirilmesini mümkün kılar. Tipik α+β alaşımları BT6 (%6 Al; %4 V) ve BT14'tür (%4 Al; %3 Mo; %1 V). Alaşım VT14 en dayanıklı titanyum alaşımlarından biridir. Böylece, 860 - 880°C'de söndürüldükten sonra bu alaşımın çekme mukavemeti 950 MPa'dır ve 480 - 550°C'de 12 - 16 saat yaşlandırmanın ardından yüksek plastik özelliklerini koruyarak 1200 - 1300 MPa'ya yükselir. Bu alaşımlardan yapılan ürünler tavlanmış ve termal olarak güçlendirilmiş halde kullanılır; 350 - 400°C'ye kadar sıcaklıklarda çalışabilirler. β alaşımlarından en yaygın olarak kullanılanı, sertleşme ve yaşlanma sonrasında 1300 - 1500 MPa çekme dayanımına sahip olan VT15 alaşımıdır (%3 - 4 A1; %7 - 8 Mo; %10 - 11 Cr). yaklaşık %6 uzama ile. Ancak aşırı doymuş β fazının düşük stabilitesi nedeniyle bu alaşım 350°C'ye kadar sıcaklıklarda çalışabilir.

Dökme titanyum alaşımları yüksek akışkanlık ile karakterize edilir ve yoğun dökümler üretir, ancak dövme alaşımlarla karşılaştırıldığında daha düşük mukavemet ve sünekliğe sahiptirler. %5 Al içeren en yaygın kullanılan alaşım VT5L, σ in = 700÷900 MPa, δ = 6÷13% değerine sahiptir. Alaşım, 400°C'ye kadar sıcaklıklarda uzun süre çalışan şekillendirilmiş dökümlerin üretilmesi için tasarlanmıştır. VT5L alaşımının krom ve molibden (VT3-11 alaşımı) ile ilave alaşımı, mukavemette (σ = 1050 MPa) ve ısı direncinde (450°C'ye kadar) bir artışa, ancak süneklik ve akışkanlıkta bir azalmaya yol açar.

Titanyum alaşımları esas olarak havacılık, roketçilik, gemi yapımı ve kimya mühendisliğinde kullanılır.

Zirkonyum ve alaşımları

Zirkonyumun erime noktası 1855°C olup oda sıcaklığında yoğunluğu 6,49 g/cm3'tür. Titanyum gibi iki modifikasyonda mevcuttur. 865°C'ye kadar stabil olan düşük sıcaklıklı α-modifikasyonu, altıgen sıkı paketlenmiş bir kafese sahiptir. Yüksek sıcaklık β-modifikasyonu vücut merkezli bir kübik kafese sahiptir.

Zirkonyum asit ve alkali çözeltilerine, suya ve su buharına dayanıklıdır; Gazlarla aktif olarak etkileşime girer: 150 - 200°C'nin üzerinde oksijen, 300 - 1000°C sıcaklık aralığında hidrojen, 450°C'nin üzerinde nitrojen ve karbondioksit ile oksitler, nitrürler, hidritler, karbürler oluşur. Bu yeteneği sayesinde zirkonyum, gaz emici bir malzeme olan gaz giderici olarak yaygın şekilde kullanılır. Saf zirkonyumun, belirtilen bileşiklere ek olarak zirkonyumda katı çözeltiler oluşturan ara safsızlıklarla kirlenmesi, metalin sünekliği ve korozyon direncinde bir azalmaya yol açar. Zirkonyumun yüksek kimyasal aktivitesi nedeniyle üretim ve işleme süreçleri vakumda veya koruyucu atmosferde gerçekleştirilir.

Bir diğer ayırt edici özellik zirkonyum küçük bir termal nötron yakalama kesitine ve nükleer ışınlamaya karşı yüksek dirence sahiptir. Bu nitelikler, suya ve 300 - 350°C'ye kadar aşırı ısıtılmış buhara karşı dirençle birleştiğinde, zirkonyumu nükleer su soğutmalı reaktörlerin ana yapısal malzemelerinden biri haline getirir. Bununla birlikte, saf zirkonyum nispeten düşük mekanik özelliklere sahiptir: σ in = 200÷400 MPa, δ = %30÷20, HB (70 - 90). Bu nedenle yapı malzemesi olarak zirkonyum alaşımları kullanılmaktadır. Zirkonyum, küçük ilaveler (% 1 - 2'ye kadar) kalay, demir, nikel, krom, molibden, niyobyum ile katkılıdır. Zirkonyumu güçlendiren bu alaşım elementleri, korozyon direncini arttırır. Ek olarak, nükleer ışınlama altında çalışırken önemli olan nispeten küçük bir termal nötron yakalama kesitine sahiptirler.

Niyobyum, zirkonyumun su ve kızgın buhardaki korozyon direncini arttırır. İkili alaşımlar Zr-%1 Nb ve Zr -% 2,5 Nb, katı yakıtın yakıt olarak kullanıldığı su soğutmalı reaktörlerde yakıt elemanlarının (yakıt elemanları) kaplamalarının üretiminde yaygın olarak kullanılmaktadır. Küçük kalay ilaveleri, ara yüzeydeki yabancı maddelerin, özellikle nitrojenin, zirkonyumun korozyon direnci üzerindeki zararlı etkilerini bastırır. Kalay, demir, krom ve nikel ile kompleks alaşımlama ile daha da büyük bir etki elde edilir. Şu anda zirkalloy-2 tipi alaşımlar endüstriyel ölçekte (%1,2 - 1,7 Sn; %0,07 - 0,2 Fe; %0,05 - 0,15 Cr; %0,03 - 0,08 Ni) ve Ozhenit-0,5 alaşımı kullanılmaktadır, toplam içeriği% 0,5 olan kalay, demir, niyobyum, nikel ile alaşımlıdır. Mekanik özellikler açısından Zircalloy-2 tipi alaşımlar (σ in = 480÷500 MPa, δ = %30) paslanmaz çeliklere yakındır, Ojenite alaşımı daha düşük dayanıma sahiptir (σ in = 300 MPa, δ = %35) ).

Isıl işlem (su verme, temperleme, tavlama) kullanılarak zirkonyum alaşımlarının mekanik özelliklerini değiştirmek mümkündür, ancak genellikle stresi azaltmak için yalnızca α bölgesinde (800 - 850°C) tavlamaya tabi tutulurlar. Bunun nedeni, su verme ve temperlemenin kural olarak zirkonyum alaşımlarının ana performans özelliğinde - yarı kararlı fazların oluşumu nedeniyle korozyon direncinde - azalmaya yol açmasıdır.

Tungsten ve alaşımları

Tungsten en dayanıklı metaldir. Erime noktası 3400°C’dir. Oda sıcaklığında tungstenin yoğunluğu 19,3 g/m3'tür, kristal kafes vücut merkezli kübiktir. Bu metalin büyük kısmı çeliklerin alaşımlanması ve sert alaşımların üretilmesi için harcanıyor. Bağımsız bir malzeme olarak tungsten, vakum ve elektrik endüstrilerinde kullanılır. Akkor lambaların filamentlerini, radyo lambalarının parçalarını, ısıtıcıları, vakum fırınlarının çeşitli parçalarını vb. yapmak için kullanılır. Bu ürünler, iş parçası tozlarından sinterlenmiş çubukların plastik deformasyonu ile elde edilir ve soğuk işlenmiş halde veya tavlamadan sonra kullanılır. stresi azaltmak için (1000°C, 1 saat). Ticari sınıf tungstenin ana dezavantajı, oda sıcaklığında, başta oksijen ve karbon olmak üzere ara katman yabancı maddelerin kirlenmesinden kaynaklanan kırılganlığıdır. Böyle bir metalin oda sıcaklığında gerilme mukavemeti, neredeyse sıfır uzama ile 500 - 1400 MPa'dır. Teknik saflığa sahip tungsten, 300 - 400°C'nin üzerindeki sıcaklıklarda plastik hale gelir. Bu sıcaklığa kırılganlık eşiği denir. Yeniden kristalize edilmiş tungsten (yeniden kristalleşme sıcaklığı 1400 - 1500°C) daha da kırılgandır, kırılganlık eşiği 450 - 500°C'dir. Bunun nedeni, ara katmanlardaki yabancı maddelerin tane sınırlarına doğru hareket etmesi ve kırılgan ara katmanların oluşmasıdır. Tungstenin kırılganlık eşiğinin derinlemesine temizlenmesiyle kemikler sıfırın altındaki sıcaklıklara düşürülebilir.

Elektrikli vakum endüstrisinde, HF sınıfının teknik olarak saf tungstenine ek olarak, oksit katkılı özel kaliteler de kullanılır - A1 2 O 3, SiO 2, K 2 O (BA sınıfı). Tungsten taneciklerinin sınırları boyunca yer alan bu katkı maddelerinin ince parçacıkları, yeniden kristalleşme sıcaklığını arttırır. Dolayısıyla bu tür metallerden yapılan ürünler ısıtıldığında şeklini koruyabilmekte ve sarkmamaktadır. Thoriated tungsten (% 1 - 2 ThO2 ile) yüksek ısı direncinin yanı sıra yüksek ve kararlı termiyonik özelliklere sahiptir, ancak insan sağlığına yönelik tehlike (radyoaktivite) nedeniyle yakın zamanda başarılı bir şekilde lantan katkı maddeleri içeren tungsten ile değiştirilmiştir. oksit (L) ve oksit itriyum (VI). Eritilmiş tungsten ve alaşımlarından yapılan ürünler şu ana kadar özellikle yeni teknolojide sınırlı kullanım alanı bulmuştur.

Tungsteni alaşımlarken, onun gücünü, ısı direncini arttırmaya, kırılganlığını azaltmaya ve üretilebilirliğini geliştirmeye çalışırız. Niyobyumlu (%2'ye kadar Nb), molibdenli (%15'e kadar Mo), renyumlu (%30'a kadar Re) tungstenin tek fazlı alaşımları geliştirilmiştir. Renyumun tungstenin özellikleri üzerinde özellikle etkili bir etkisi vardır. %27 Re içeren alaşım oda sıcaklığında sünektir ve döküm durumunda σ = 1400 MPa ve δ = %15'e sahiptir. Ancak renyumun kıtlığı nedeniyle bu alaşımların kullanım olanakları sınırlıdır.

Dağınık karbür parçacıklarıyla güçlendirilmiş heterofaz tungsten alaşımları da umut vericidir. Küçük tantal (%0,2 - 0,4'e kadar) ve karbon (%0,1'e kadar) ilavelerinin eklenmesi, mukavemet ve sünekliğin artmasına neden olur. 1600 - 1900°C'ye kadar sıcaklıklardaki tungsten alaşımları, tungstenden daha fazla ısıya dayanıklıdır, ancak bu sıcaklıkların üzerinde ısı direncindeki avantajlarını kaybederler.

Molibden ve alaşımları

Molibdenin vücut merkezli kübik bir kafesi vardır. Erime noktası 2620°C'dir. Molibden tungsten ile karşılaştırıldığında daha az kırılgandır. Kırılganlığının sıcaklık eşiği saflığa bağlı olarak 70 - 300°C aralığındadır. Molibdenin kırılganlığı aynı zamanda tanecik sınırlarına yakın arayer yabancı maddelerin veya ara fazların birikmesinden de kaynaklanır. Isıtıldığında molibden güçlü bir şekilde oksitlenir ve 680 - 700 ° C'nin üzerindeki sıcaklıklarda oksitleri yücedir. Molibdenin büyük kısmı çeliklerin alaşımlanması için harcanır. Bağımsız bir malzeme olarak molibden, toz metalurjisi ile üretilen kütük çubuklardan yapılmış tel, çubuk, bant, levha şeklinde kullanılır. Bu haliyle elektronik vakum cihazlarında (anotlar, ızgaralar, destekler) ısıtma elemanları ve vakum fırınları için ekranlar olarak kullanılır. Farklı saflıklardaki molibdenin oda sıcaklığında gerilme mukavemeti,% 25 - 1 uzama ile 450 - 800 MPa'dır. Molibdenin yoğunluğu (10,2 g/cm3) tungstenin yoğunluğundan neredeyse iki kat daha düşük olduğundan molibden, 1300 - 1400°C'ye kadar sıcaklıklarda spesifik mukavemet açısından tungsten ve alaşımlarından üstündür.

Son zamanlarda, vakum arkına veya elektron ışınıyla yeniden eritmeye tabi tutulan daha saf molibden ve ayrıca molibden alaşımları giderek daha fazla kullanılmaktadır. Molibdenin belirli elementlerle alaşımlanması onun güçlendirilmesine ve sünekliğinin artmasına yol açar. Renyumun molibden üzerinde ve onunla birlikte çok çeşitli katı çözeltiler oluşturan tungsten üzerinde özellikle etkili bir etkisi vardır. Renyum molibdeni önemli ölçüde güçlendirir, aynı zamanda interstisyel yabancı maddelere ve soğuk kırılganlığa karşı hassasiyetini azaltır ve yeniden kristalleşme sıcaklığını arttırır. Molibdenin az miktarda titanyum ve zirkonyumla (%1'e kadar) alaşımlanması, oda sıcaklığında ve yüksek sıcaklıklarda önemli ölçüde güçlendirmeye yol açar. Bu alaşım elementleri, molibdende her zaman mevcut olan karbon ile dağılmış karbür parçacıkları oluşturur.

Niyobyum, tantal, vanadyum ve bunların alaşımları

Niyobyumun yaklaşık var. C. kafes, 2470°C erime noktasına ve 8,57 g/cm3 yoğunluğa sahiptir. Tungsten ve molibdenden farklı olarak niyobyum, oksijeni, nitrojeni ve karbonu oldukça önemli miktarlarda çözme yeteneğine sahiptir. Bu nedenle, kendisi ve alaşımları önemli ölçüde daha yüksek sünekliğe sahiptir, yeniden kristalleşme sırasında kırılgan hale gelmez ve iyi kaynak yapma yeteneğine sahiptir. Tungsten (%15'e kadar) ve molibden (%5'e kadar) içeren katı çözelti tipinde niyobyum alaşımları geliştirilmiştir. Zirkonyum karbürlerin çökelmesi sonucu sertleşmenin sağlandığı zirkonyum (% 1'e kadar) ve karbon (% 0,1'e kadar) ilaveli alaşımlar da oluşturulmuştur. Alaşımlar 900 - 1200°C sıcaklıkta çalışacak şekilde tasarlanmıştır. Çeliklerin alaşımlanmasında önemli miktarda niyobyum kullanılır.

Tantal'ın yaklaşık var. C. kafeslidir, 3996°C'de erir, yoğunluğu 16,6 g/cm3'tür. Bu metal, agresif ortamlarda yüksek süneklik ve kimyasal direnç ile karakterize edilir. Direnç, yoğun ve dayanıklı bir oksit filmin oluşmasıyla açıklanmaktadır. Tantal, toz metalurjisi yöntemleri kullanılarak elektrolitik kapasitör anotlarının üretiminde toz halinde kullanılır. Bu durumda asıl önemli olan, gözenekli anotların iç yüzeyinde özel olarak oluşturulan oksit filmin yüksek dielektrik özellikleridir. Elektrikli vakum cihazlarının ve kimyasal ekipmanların parçaları için bant, çubuklar, teller ve borular tantaldan yapılır.

Vanadyumun erime noktası 1900°C civarındadır. C. k kafes, yoğunluğu 6,1 g/cm3'tür. Vanadyumun büyük bir kısmı çeliklerin alaşımlanmasında tüketilir. Saf vanadyum ve buna dayalı alaşımlar henüz yaygın endüstriyel kullanım alanı bulmamıştır.

Sert alaşımlar

Sert alaşımlar, tungsten karbür ve az miktarda kobalttan (%2 - 20) oluşan metal malzemelerdir. Sert alaşımlardan ürünler yalnızca toz metalurjisi ile üretilir. İlk olarak kompaktlar, tungsten karbür ve kobalt tozlarının bir karışımından yapılır. Daha sonra 1350 - 1480°C'de sinterlenirler. Yaklaşık 1200°C'de, tozların karışımında ötektik bileşimli bir sıvı (%65 - 70 Co, %35 - 30 WC) belirir. Böylece sinterleme, büyük miktarda sıvı fazın varlığında meydana gelir. Sinterlemeden sonra soğutulduğunda, sıvı katılaşır ve erimemiş tanelere bağlanan tungstenli karbür ve tungstenli karbür taneleri arasında katmanlar oluşturan kobalt ondan salınır. karbür ürünlerin mekanik mukavemetini sağlar. Bitmiş sert alaşımdaki tungstenli karbürün parçacık boyutu genellikle 1 - 2 mikrondur. Sert alaşımların temel amacı metal kesme ve delme takımlarıdır. Sert alaşımlardan yapılmış nervürler, kesiciler ve matkaplar, kesici kenarın ısınmasının 1000°C ve daha yüksek olduğu koşullar altında çelik, dökme demir ve demir dışı alaşımları işlemek için kullanılabilir. Karbür delme aletleri (uçlar, kesiciler) çelik olanlardan birkaç kat daha uzun ömürlüdür. Sert alaşımlar aynı zamanda metal şekillendirmeye yönelik aletlerin (kalıplar, kalıplar, kalıplar) yapımında da kullanılır.

Tungsten karbür bazlı sert alaşımlara ek olarak, çift tungsten ve titanyum karbür bazlı sert alaşımların yanı sıra üçlü tungsten karbür, titanyum ve tantal bazlı sert alaşımlar da vardır.

Karmaşık karbür bazlı sert alaşımlar, çelik işlenirken daha yüksek dirence sahiptir.

Tungsten-kobalt karbür alaşımları BK2, BK6, BK15 vb. olarak adlandırılır. Son sayı kobalt yüzdesine karşılık gelir. Tungsten ve titanyum karbür bazlı sert alaşımlar T15K6, T30K4 vb. olarak adlandırılır. T harfinden sonraki sayı titanyum karbür içeriğini, K harfinden sonraki sayı ise kobalt içeriğini gösterir. Üçlü karbür bazlı alaşımlar için TT7K12 vb. tanımı kabul edilir. TT harflerinden sonraki sayı, titanyum ve tantal karbürlerin toplam içeriğine karşılık gelir. Sert alaşımlar bükülme mukavemeti ve Rockwell sertliği ile karakterize edilir. Eğilme mukavemeti 1000 - 2000 MPa, sertliği ise HRC'dir (85 - 90). Daha yüksek kobalt içeriğine sahip alaşımlar daha fazla dayanıma ve daha düşük sertliğe sahiptir.

Relit olarak adlandırılan dökme tungsten karbür bazlı yüzey kaplama alaşımları, yapı ve kullanım doğası bakımından sert alaşımlara yakındır. Grafit potada eritilerek elde edilen tungsten karbür, 0,6 mm'den büyük olmayan parçacıklara ezilir ve daha sonra eritilerek madencilik ekipmanlarının çalışma yüzeylerine uygulanır. Yüzey katmanının yapısı, erimiş çelik bir tabandaki erimemiş kalıntı tanelerinden oluşur.

Hemen hemen tüm metaller normal koşullar altında katıdır. Ancak belirli sıcaklıklarda toplanma durumlarını değiştirebilir ve sıvı hale gelebilirler. Metalin en yüksek erime noktasının ne olduğunu öğrenelim mi? En düşük hangisi?

Metallerin erime noktası

Periyodik tablodaki elementlerin çoğu metaldir. Şu anda yaklaşık 96 tane var. Hepsinin sıvıya dönüşmesi için farklı koşullar gerekiyor.

Katı kristalli maddelerin, üzerinde sıvı hale geldikleri ısıtma eşiğine erime noktası denir. Metaller için bu birkaç bin derece arasında değişir. Birçoğu nispeten yüksek ısıyla sıvıya dönüşür. Bu onları tencere, tava ve diğer mutfak gereçlerinin yapımında yaygın olarak kullanılan bir malzeme haline getirir.

Gümüş (962 °C), alüminyum (660,32 °C), altın (1064,18 °C), nikel (1455 °C), platin (1772 °C) vb. ortalama erime noktalarına sahiptir. Ayrıca bir grup refrakter ve düşük erime noktalı metal de vardır. Birincisinin sıvıya dönüşmesi için 2000 santigrat derecenin üzerinde bir sıcaklığa ihtiyacı var, ikincisinin ise 500 dereceden daha az bir sıcaklığa ihtiyacı var.

Düşük erime noktalı metaller genellikle kalay (232 °C), çinko (419 °C) ve kurşun (327 °C) içerir. Ancak bazılarının sıcaklıkları daha da düşük olabilir. Örneğin, francium ve galyum elde erir, ancak sezyum oksijenle tutuştuğu için yalnızca bir ampulde ısıtılabilir.

Metallerin en düşük ve en yüksek erime sıcaklıkları tabloda sunulmaktadır:

Tungsten

Tungsten metali en yüksek erime noktasına sahiptir. Bu göstergede yalnızca ametal olmayan karbon daha üst sıralarda yer alır. Tungsten, çok yoğun ve ağır, açık gri, parlak bir maddedir. Güneş'in fotosfer sıcaklığına neredeyse eşit olan 5555 °C'de kaynar.

Oda koşullarında oksijenle zayıf reaksiyona girer ve korozyona uğramaz. Refrakterliğine rağmen oldukça sünektir ve 1600 °C'ye ısıtıldığında bile dövülebilir. Tungstenin bu özellikleri, lambalardaki akkor filamanlarda, resim tüplerinde ve kaynak elektrotlarında kullanılır. Çıkarılan metallerin çoğu, mukavemetini ve sertliğini arttırmak için çelikle alaşımlanır.

Tungsten askeri alanda ve teknolojide yaygın olarak kullanılmaktadır. Mühimmat, zırh, motor ve askeri araç ve uçakların en önemli parçalarının imalatında vazgeçilmezdir. Ayrıca radyoaktif maddelerin depolanmasına yönelik cerrahi aletler ve kutuların yapımında da kullanılır.

Merkür

Cıva erime noktası eksi olan tek metaldir. Ayrıca normal koşullar altında basit maddeleri sıvı halde bulunan iki kimyasal elementten biridir. İlginçtir ki metal 356,73 °C'ye ısıtıldığında kaynar ve bu, erime noktasından çok daha yüksektir.

Gümüşi beyaz bir renge ve belirgin bir parlaklığa sahiptir. Zaten oda koşullarında buharlaşarak küçük toplar halinde yoğunlaşır. Metal çok zehirlidir. İçinde birikebilir iç organlar insanlarda beyin, dalak, böbrek ve karaciğer hastalıklarına neden olur.

Cıva, insanın öğrendiği ilk yedi metalden biridir. Orta Çağ'da ana simya unsuru olarak kabul edildi. Toksisitesine rağmen, bir zamanlar tıpta diş dolgularının bir parçası olarak ve aynı zamanda frengi tedavisinde de kullanılıyordu. Artık cıva tıbbi preparatlardan neredeyse tamamen çıkarılmıştır, ancak ölçüm cihazlarında (barometreler, basınç göstergeleri), lambaların, anahtarların ve kapı zillerinin imalatında yaygın olarak kullanılmaktadır.

Alaşımlar

Belirli bir metalin özelliklerini değiştirmek için diğer maddelerle alaşım yapılır. Böylece sadece daha fazla yoğunluk ve güç elde etmekle kalmaz, aynı zamanda erime noktasını da azaltabilir veya arttırabilir.

Bir alaşım iki veya daha fazla kimyasal elementten oluşabilir ancak bunlardan en az birinin metal olması gerekir. Bu tür "karışımlar" endüstride çok sık kullanılır çünkü tam olarak ihtiyaç duyulan malzemelerin kalitesini elde etmeyi mümkün kılarlar.

Metallerin ve alaşımların erime noktası, birincisinin saflığına ve aynı zamanda ikincisinin oranlarına ve bileşimine bağlıdır. Düşük erime noktalı alaşımlar elde etmek için çoğunlukla kurşun, cıva, talyum, kalay, kadmiyum ve indiyum kullanılır. Cıva içerenlere amalgam denir. %12/%47/%41 oranındaki bir sodyum, potasyum ve sezyum bileşiği, eksi 78°C'de zaten sıvıya, eksi 61°C'de ise cıva ve talyumun bir karışımına dönüşür. En dayanıklı malzeme, 4115 °C erime noktasına sahip, 1:1 oranlarında tantal ve hafniyum karbürlerin alaşımıdır.

www.syl.ru

En dayanıklı metal. Metallerin özellikleri

Metaller, eski çağlardan beri insanlar tarafından kullanılan en yaygın malzemedir (plastik ve camla birlikte). O zaman bile insan metallerin özelliklerini biliyordu; güzel sanat eserleri, tabaklar, ev eşyaları ve yapılar yaratmak için tüm özelliklerini karlı bir şekilde kullandı.

Bu maddeleri değerlendirirken ana özelliklerden biri sertlikleri ve refrakterlikleridir. Belirli bir metalin kullanım alanını belirlemeyi mümkün kılan bu niteliklerdir. Bu nedenle tüm fiziksel özellikleri dikkate alacağız ve eriyebilirlik konularına özellikle dikkat edeceğiz.

Metallerin fiziksel özellikleri

Metallerin fiziksel özelliklerine göre özellikleri dört ana nokta şeklinde ifade edilebilir.

Metalik parlaklık - bakır ve altın hariç hepsi yaklaşık olarak aynı gümüşi beyaz güzel karakteristik parlaklığa sahiptir. Sırasıyla kırmızımsı ve sarı bir renk tonu var. Kalsiyum gümüşi mavidir.
Toplanma durumu: Sıvı formdaki cıva dışında hepsi normal koşullar altında katıdır.
Elektriksel ve termal iletkenlik tüm metallerin karakteristik özelliğidir ancak değişen derecelerde ifade edilir.
Dövülebilirlik ve süneklik aynı zamanda tüm metaller için ortak olan parametrelerdir ve spesifik temsilciye bağlı olarak değişebilir.
Erime ve kaynama noktaları hangi metalin refrakter, hangisinin eriyebilir olduğunu belirler. Bu parametre tüm elemanlar için farklıdır.

Tüm fiziksel özellikler metal kristal kafesin özel yapısı ile açıklanmaktadır. Mekansal düzenlemesi, şekli ve gücü.

Düşük erime noktalı ve refrakter metaller

Söz konusu maddelerin uygulama alanları söz konusu olduğunda bu parametre çok önemlidir. Refrakter metaller ve alaşımlar, makine ve gemi yapımının, birçok önemli ürünün eritilmesi ve dökümünün ve yüksek kaliteli çalışma aletlerinin elde edilmesinin temelini oluşturur. Bu nedenle erime ve kaynama noktalarının bilgisi temel bir rol oynar.

Metalleri mukavemete göre karakterize ederek onları sert ve kırılgan olarak ayırabiliriz. Refrakterlikten bahsedersek iki ana grup vardır:

Düşük erime noktalı malzemeler, 1000 o C'nin altındaki sıcaklıklarda toplanma durumlarını değiştirebilen malzemelerdir. Örnekler arasında kalay, kurşun, cıva, sodyum, sezyum, manganez, çinko, alüminyum ve diğerleri yer alır.
Refrakter, erime noktası belirtilen değerden yüksek olanlardır. Birçoğu yok ve pratikte daha da azı kullanılıyor.

Aşağıda erime noktası 1000 o C'nin üzerinde olan metallerin bir tablosu sunulmaktadır. En dirençli temsilcilerin bulunduğu yer burasıdır.

Metal adı	Erime noktası, o C	Kaynama noktası, o C
Altın, Au	1064.18	2856
Berilyum, Be	1287	2471
Kobalt, Co	1495	2927
Krom, Cr	1907	2671
Bakır, Cu	1084,62	2562
Demir, Fe	1538	2861
Hafniyum, Hf	2233	4603
İridyum, IR	2446	4428
Manganez, Mn	1246	2061
Molibden, Mo	2623	4639
Niyobyum, Nb	2477	4744
Nikel, Ni	1455	2913
Paladyum, Pd	1554,9	2963
Platin, Pt	1768.4	3825
Renyum, Re	3186	5596
Rodyum, Rh	1964	3695
Rutenyum, Ru	2334	4150
Tantalos, Ta	3017	5458
Teknesyum, Ts	2157	4265
Toryum, Th	1750	4788
Titanyum, Ti	1668	3287
Vanadyum, V	1910	3407
Volfram, W	3422	5555
Zirkonyum, Zr	1855	4409

Bu metal tablosu erime noktası 1000 o C'nin üzerinde olan tüm temsilcileri içerir. Ancak pratikte birçoğu çeşitli nedenlerden dolayı kullanılmamaktadır. Örneğin, ekonomik faydalar nedeniyle veya radyoaktivite nedeniyle çok yüksek derecede kırılganlık, aşındırıcı etkilere karşı duyarlılık.

Dünyadaki en refrakter metalin tungsten olduğu da tablo verilerinden açıkça görülmektedir. Altın en düşük orana sahiptir. Metallerle çalışırken yumuşaklık önemlidir. Bu nedenle yukarıdakilerin birçoğu teknik amaçlarla da kullanılmamaktadır.

En dayanıklı metal tungstendir

Periyodik tabloda 74 seri numarasında yer almaktadır. Adını ünlü fizikçi Stephen Wolfram'dan almıştır. Normal şartlarda gümüşi beyaz renkli, sert, refrakter bir metaldir. Belirgin bir metalik parlaklığa sahiptir. Kimyasal olarak pratik olarak inerttir ve isteksizce tepki verir.

Doğada mineraller halinde bulunur:

volframit;
şelit;
hübnerit;
ferberit

Bilim adamları, tungstenin mevcut tüm metaller arasında en dayanıklı metal olduğunu kanıtladılar. Ancak seaborgiyumun teorik olarak bu metalin rekorunu kırabileceğine dair öneriler var. Ancak ömrü çok kısa olan radyoaktif bir elementtir. Dolayısıyla bunu kanıtlamak henüz mümkün değil.

Belirli bir sıcaklıkta (1500 o C'nin üzerinde) tungsten dövülebilir ve sünek hale gelir. Dolayısıyla buna dayalı olarak ince tel üretmek mümkündür. Bu özellik sıradan ev ampullerinde filaman yapmak için kullanılır.

3400 o C'nin üzerindeki sıcaklıklara dayanabilen en refrakter metal olan tungsten, aşağıdaki teknoloji alanlarında kullanılmaktadır:

argon kaynağı için elektrot olarak;
aside dayanıklı, aşınmaya dayanıklı ve ısıya dayanıklı alaşımların üretimi için;
ısıtma elemanı olarak;
vakum tüplerinde filaman vb. olarak.

Metal tungstenin yanı sıra bileşikleri teknoloji, bilim ve elektronikte yaygın olarak kullanılmaktadır. Dünyanın en refrakter metali olarak çok yüksek kaliteli özelliklere sahip bileşikler oluşturur: güçlü, hemen hemen her türlü kimyasal etkiye dayanıklı, aşındırıcı değildir ve düşük ve yüksek sıcaklıklara dayanabilir (tungsten sülfür, tek kristalleri ve diğerleri) maddeler kazanacaktır).

Niyobyum ve alaşımları

Nb veya niyobyum normal koşullar altında gümüşi beyaz parlak bir metaldir. Aynı zamanda sıvı duruma geçiş sıcaklığı 2477 o C olduğu için refrakterdir. Niyobyumun insan pratiğinde giderek daha popüler hale gelmesini sağlayan, düşük kimyasal aktivite ve süperiletkenlik kombinasyonunun yanı sıra bu kalitedir. her yıl. Bugün bu metal aşağıdaki gibi endüstrilerde kullanılmaktadır:

roket bilimi;
havacılık ve uzay endüstrisi;
nükleer güç;
kimyasal aparat mühendisliği;
radyo mühendisliği.

Bu metal çok düşük sıcaklıklarda bile fiziksel özelliklerini korur. Buna dayalı ürünler korozyon direnci, ısı direnci, mukavemet ve mükemmel iletkenlik ile karakterize edilir.

Bu metal, kimyasal direnci arttırmak için alüminyum malzemelere eklenir. Katotlar ve anotlar ondan yapılır ve demir dışı alaşımlar onunla alaşımlanır. Hatta bazı ülkelerde madeni paralar bile niyobyum içeriğiyle yapılıyor.

Tantal

Serbest formda ve normal koşullar altında metal, oksit bir filmle kaplanmıştır. İnsanlar için yaygın ve çok önemli olmasını sağlayan bir dizi fiziksel özelliğe sahiptir. Başlıca özellikleri aşağıdaki gibidir:

1000 o C'nin üzerindeki sıcaklıklarda süperiletken haline gelir.
Tungsten ve renyumdan sonra en dayanıklı metaldir. Erime noktası 3017 o C'dir.
Gazları mükemmel şekilde emer.
Çok fazla zorlanmadan levha, folyo ve tel haline getirilebildiği için çalışması kolaydır.
İyi bir sertliğe sahiptir ve kırılgan değildir, sünekliği korur.
Kimyasal maddelere karşı çok dayanıklıdır (kraliyet suyunda bile çözünmez).

Bu özellikleri sayesinde birçok ısıya ve aside dayanıklı, korozyon önleyici alaşımın temeli olarak popülerlik kazanmayı başarmıştır. Çok sayıda bileşiği nükleer fizikte, elektronikte ve hesaplamalı cihazlarda kullanılmaktadır. Süperiletken olarak kullanılır. Daha önce akkor lambalarda element olarak tantal kullanılıyordu. Şimdi yerini tungsten aldı.

Krom ve alaşımları

En sert metallerden biri doğal form mavimsi beyaz renk. Erime noktası şu ana kadar ele alınan elementlerinkinden daha düşüktür ve 1907 o C'ye ulaşır. Ancak mekanik etkilere iyi uyum sağladığı, işlendiği ve kalıplandığı için teknolojide ve endüstride hala her yerde kullanılmaktadır.

Krom kaplama olarak özellikle değerlidir. Ürünlere güzel bir parlaklık kazandırmak, korozyona karşı koruma sağlamak ve aşınma direncini arttırmak amacıyla uygulanır. İşleme krom kaplama denir.

Krom alaşımları çok popülerdir. Sonuçta, alaşımdaki bu metalin küçük bir miktarı bile, ikincisinin sertliğini ve darbelere karşı direncini önemli ölçüde artırır.

Zirkonyum

En pahalı metallerden biri olduğundan teknik amaçlarla kullanımı zordur. Ancak fiziksel özellikleri onu diğer birçok endüstride vazgeçilmez kılmaktadır.

Normal koşullar altında güzel gümüşi beyaz bir metaldir. Oldukça yüksek bir erime noktasına sahiptir - 1855 o C. Kimyasal olarak aktif olmadığından iyi bir sertliğe ve korozyon direncine sahiptir. Aynı zamanda insan derisi ve bir bütün olarak tüm vücut ile mükemmel biyolojik uyumluluğa sahiptir. Bu onu tıbbi kullanım için (aletler, protezler vb.) değerli bir metal haline getirir.

Zirkonyum ve alaşımları da dahil olmak üzere bileşiklerinin ana uygulama alanları şunlardır:

nükleer enerji;
piroteknik;
metal alaşımlama;
ilaç;
biyo-ürün üretimi;
inşaat malzemesi;
süper iletken gibi.

İnsan sağlığının iyileştirilmesine etki edebilecek takılar bile zirkonyum ve buna dayalı alaşımlardan yapılmaktadır.

Molibden

Hangi metalin en refrakter olduğunu öğrenirseniz, belirtilen tungstene ek olarak molibden adını da verebilirsiniz. Erime noktası 2623 o C'dir. Aynı zamanda oldukça sert, plastik ve işlenmeye uygundur.

Esas olarak saf haliyle değil, alaşımların ayrılmaz bir bileşeni olarak kullanılır. Molibdenin varlığı sayesinde aşınma direnci, ısı direnci ve korozyon önleme açısından önemli ölçüde güçlendirilmiştir.

Bazı molibden bileşikleri teknik yağlayıcı olarak kullanılır. Bu metal aynı zamanda hem mukavemeti hem de korozyon direncini aynı anda etkileyen, çok nadir görülen bir alaşım malzemesidir.

Vanadyum

Gümüşi parlaklığa sahip gri metal. Oldukça yüksek bir eriyebilirlik indeksine sahiptir (1920 o C). İnertliği nedeniyle birçok proseste esas olarak katalizör olarak kullanılır. Enerji sektöründe kimyasal akım kaynağı olarak, inorganik asitlerin üretiminde kullanılmaktadır. Birincil öneme sahip olan saf metal değil, onun bazı bileşikleridir.

Renyum ve buna dayalı alaşımlar

Tungsten'den sonra en dayanıklı metal hangisidir? Bu renyum. Eriyebilirlik indeksi 3186 o C'dir. Dayanım olarak hem tungsten hem de molibdenden üstündür. Plastisite çok yüksek değildir. Renyuma olan talep çok yüksek ancak üretimi zordur. Sonuç olarak günümüzde var olan en pahalı metaldir.

Yapmak için kullanılır:

Jet Motorları;
termokupllar;
spektrometreler ve diğer cihazlar için filamentler;
Petrol rafinasyonunda katalizör olarak.

Tüm uygulama alanları pahalıdır, bu nedenle yalnızca çok gerekli durumlarda, başka bir şeyle değiştirilme olanağının olmadığı durumlarda kullanılır.

Titanyum alaşımları

Titanyum, metalurji endüstrisinde ve metal işlemede yaygın olarak kullanılan çok hafif gümüş-beyaz bir metaldir. İnce bir şekilde dağılmış durumdayken patlayabilir, bu nedenle yangın tehlikesi oluşturur.

Uçak ve roket mühendisliğinde ve gemi üretiminde kullanılır. Vücutla biyolojik uyumluluğu nedeniyle (protezler, piercingler, implantlar vb.) tıpta yaygın olarak kullanılmaktadır.

fb.ru

isim ve özellikler:: SYL.ru

Metaller, cam ve plastikle birlikte en yaygın malzemeler arasındadır. Antik çağlardan beri insanlar tarafından kullanılmaktadırlar. Uygulamada insanlar metallerin özelliklerini öğrendiler ve bunları tabaklar, ev eşyaları, çeşitli yapılar ve sanat eserleri yapmak için karlı bir şekilde kullandılar. Bu malzemelerin temel özellikleri refrakterlikleri ve sertlikleridir. Aslında belirli bir alanda uygulanması bu niteliklere bağlıdır.

Metallerin fiziksel özellikleri

Tüm metaller aşağıdaki genel özelliklere sahiptir:

Renk – karakteristik bir parlaklığa sahip gümüş-gri. İstisnalar şunlardır: bakır ve altın. Sırasıyla kırmızımsı ve sarı bir renk tonu ile ayırt edilirler.
Sıvı olan cıva dışında fiziksel hali katıdır.
Isıl ve elektriksel iletkenlik her metal türü için farklı şekilde ifade edilir.
Plastisite ve dövülebilirlik, spesifik metale bağlı olarak değişken parametrelerdir.
Erime ve kaynama noktası - refrakterliği ve eriyebilirliği belirler, Farklı anlamlar tüm malzemeler için.

Metallerin tüm fiziksel özellikleri kristal kafesin yapısına, şekline, gücüne ve mekansal düzenlemesine bağlıdır.

Metallerin refrakterliği

Bu parametre, metallerin pratik kullanımıyla ilgili soru ortaya çıktığında önem kazanmaktadır. Uçak yapımı, gemi yapımı ve makine mühendisliği gibi ulusal ekonominin bu kadar önemli sektörleri için temel, refrakter metaller ve bunların alaşımlarıdır. Ayrıca yüksek mukavemetli çalışma aletlerinin imalatında da kullanılırlar. Birçok kişi döküm ve eritme yoluyla elde eder önemli ayrıntılar ve ürünler. Tüm metaller mukavemetlerine göre kırılgan ve sert, refrakterliklerine göre de iki gruba ayrılırlar.

Refrakter ve düşük erime noktalı metaller

Refrakter - erime noktaları demirin erime noktasını (1539 °C) aşmaktadır. Bunlar platin, zirkonyum, tungsten, tantal içerir. Bu tür metallerin yalnızca birkaç türü vardır. Pratikte daha da az kullanılırlar. Bazıları yüksek radyoaktiviteye sahip oldukları için kullanılmaz, bazıları çok kırılgandır ve gerekli yumuşaklığa sahip değildir, bazıları korozyona karşı hassastır, bazıları ise ekonomik olarak uygun değildir. Hangi metal en refrakterdir? Bu makalede tam olarak tartışılacak olan şey budur.
Düşük erime noktalı metaller, kalayın erime noktası olan 231,9 °C'den düşük veya buna eşit bir sıcaklıkta toplanma durumlarını değiştirebilen metallerdir. Örneğin sodyum, manganez, kalay, kurşun. Metaller radyo ve elektrik mühendisliğinde kullanılır. Genellikle korozyon önleyici kaplamalar ve iletkenler olarak kullanılırlar.

Tungsten en dayanıklı metaldir

Metalik parlaklığa sahip, açık gri renkte, refrakterliği yüksek, sert ve ağır bir malzemedir. Makinede işlenmesi zordur. Oda sıcaklığında kırılgan bir metaldir ve kolayca kırılır. Bunun nedeni oksijen ve karbon safsızlıklarıyla kirlenmedir. Teknik olarak saf tungsten, 400 santigrat derecenin üzerindeki sıcaklıklarda plastik hale gelir. Kimyasal eylemsizlik sergiler ve diğer elementlerle zayıf reaksiyona girer. Doğada tungsten aşağıdaki gibi karmaşık mineraller formunda oluşur:

şelit;
volframit;
ferberit;
hübnerit.

Tungsten, toz formunda karmaşık kimyasal işlemler kullanılarak cevherden elde edilir. Presleme ve sinterleme yöntemleri kullanılarak basit şekilli parçalar ve çubuklar üretilir. Tungsten sıcaklığa çok dayanıklı bir elementtir. Bu nedenle yüz yıl boyunca metali yumuşatamadılar. Birkaç bin dereceye kadar ısınabilecek fırınlar yoktu. Bilim adamları tungstenin en dayanıklı metal olduğunu kanıtladılar. Seaborgium'un teorik verilere göre daha yüksek refrakterliğe sahip olduğu yönünde bir görüş olsa da, radyoaktif bir element olması ve kısa bir ömre sahip olması nedeniyle bu kesin olarak ifade edilemez.

Tarihi bilgi

Mesleğini eczacılık yapan ünlü İsveçli kimyager Karl Scheele, küçük bir laboratuvarda çok sayıda deney yaparak manganez, baryum, klor ve oksijeni keşfetti. Ve 1781'deki ölümünden kısa bir süre önce, tungsten mineralinin o zamanlar bilinmeyen bir asidin tuzu olduğunu keşfetti. İki yıllık çalışmanın ardından öğrencileri, iki d'Eluyar kardeş (İspanyol kimyager), mineralden yeni bir kimyasal element izole etti ve ona tungsten adını verdi. Sadece bir yüzyıl sonra, en dayanıklı metal olan tungsten endüstride gerçek bir devrim yarattı.

Tungstenin kesme özellikleri

1864 yılında İngiliz bilim adamı Robert Muschet, kırmızı ısıya dayanabilen ve sertliği daha da artırabilen tungsteni çeliğe alaşım katkı maddesi olarak kullandı. Elde edilen çelikten yapılan kesiciler metal kesme hızını 1,5 kat artırarak dakikada 7,5 metreye ulaştı.

Bu yönde çalışan bilim adamları, tungsten kullanarak metal işleme hızını artıran yeni teknolojiler aldılar. 1907'de, kesme hızını artırabilen sert alaşımların kurucusu olan kobalt ve kromlu yeni bir tungsten bileşiği ortaya çıktı. Şu anda dakikada 2000 metreye çıktı ve tüm bunlar en refrakter metal olan tungsten sayesinde.

Tungsten uygulamaları

Bu metalin nispeten yüksek bir fiyatı vardır ve mekanik olarak işlenmesi zordur, bu nedenle benzer özelliklere sahip diğer malzemelerle değiştirilmesinin imkansız olduğu yerlerde kullanılır. Tungsten yüksek sıcaklıklara mükemmel şekilde dayanır, önemli bir mukavemete sahiptir, sertlik, elastikiyet ve refrakterliğe sahiptir, bu nedenle endüstrinin birçok alanında yaygın olarak kullanılmaktadır:

Metalurjik. Yüksek kaliteli alaşımlı çeliklerin üretiminde kullanılan tungstenin ana tüketicisidir.
Elektroteknik. En refrakter metalin erime noktası neredeyse 3400 °C'dir. Metalin refrakterliği, akkor filamanların, aydınlatma ve elektronik lambalardaki kancaların, elektrotların, X-ışını tüplerinin ve elektrik kontaklarının üretiminde kullanılmasına olanak tanır.

Makine Mühendisliği. Tungsten içeren çeliklerin mukavemetinin artması nedeniyle katı dövme rotorlar, dişliler, krank milleri ve biyel kolları üretilir.
Havacılık. Uçak motorlarının, elektrikli vakum cihazlarının ve akkor filamentlerin yapıldığı sert ve ısıya dayanıklı alaşımların üretiminde kullanılan en refrakter metal hangisidir? Cevap basit; tungsten.
Uzay. Jet motorları için jet nozulları ve ayrı elemanların üretiminde tungsten içeren çelik kullanılır.
Askeri. Metalin yüksek yoğunluğu, zırh delici mermiler, mermiler, torpidolar için zırh koruması, mermiler ve tanklar ve el bombaları üretmeyi mümkün kılar.
Kimyasal. Filtre ağlarında asitlere ve alkalilere karşı dayanıklı tungsten tel kullanılmaktadır. Tungsten kimyasal reaksiyonların hızını değiştirmek için kullanılır.
Tekstil. Tungstik asit kumaşlar için boya olarak kullanılırken, sodyum tungstat deri, ipek, su geçirmez ve ateşe dayanıklı kumaşların yapımında kullanılır.

Tungstenin endüstrinin çeşitli alanlarındaki kullanımlarına ilişkin yukarıdaki liste, bu metalin yüksek değerini göstermektedir.

Tungstenli alaşımların hazırlanması

Dünyanın en refrakter metali olan tungsten, malzemelerin özelliklerini geliştirmek amacıyla sıklıkla diğer elementlerle alaşımlar yapmak için kullanılır. Tungsten içeren alaşımlar genellikle toz metalurjisi teknolojisi kullanılarak üretilir, çünkü geleneksel yöntem tüm metalleri erime noktasında uçucu sıvılara veya gazlara dönüştürür. Füzyon işlemi oksidasyonu önlemek için vakum veya argon atmosferinde gerçekleşir. Metal tozlarından oluşan bir karışım preslenir, sinterlenir ve eritilir. Bazı durumlarda, yalnızca tungsten tozu preslenir ve sinterlenir ve daha sonra gözenekli iş parçası başka bir metalin eriyiği ile doyurulur. Bu şekilde gümüş ve bakır içeren tungsten alaşımları elde edilir. En refrakter metalin küçük ilaveleri bile molibden, tantal, krom ve niyobyum içeren alaşımlarda ısı direncini, sertliği ve oksidasyon direncini artırır. Bu durumda oranlar, endüstrinin ihtiyaçlarına bağlı olarak kesinlikle herhangi bir şey olabilir. Demir, kobalt ve nikel içeren bileşenlerin oranına bağlı olarak daha karmaşık alaşımlar aşağıdaki özelliklere sahiptir:

havada solmaz;
iyi kimyasal dirence sahip;
mükemmel mekanik özelliklere sahiptir: sertlik ve aşınma direnci.

Tungsten berilyum, titanyum ve alüminyum ile oldukça karmaşık bileşikler oluşturur. Yüksek sıcaklıklarda oksidasyona karşı dirençlerinin yanı sıra ısı direnciyle de ayırt edilirler.

Alaşımların özellikleri

Uygulamada tungsten sıklıkla bir grup başka metalle birleştirilir. Üretimde asitlere karşı direnci arttırılmış krom, kobalt ve nikel içeren tungsten bileşikleri kullanılmaktadır. cerrahi Aletler. Ve en refrakter metal olan tungsten'e ek olarak özel ısıya dayanıklı alaşımlar krom, nikel, alüminyum ve nikel içerir. Tungsten, kobalt ve demir, manyetik çeliğin en iyi kaliteleri arasındadır.

En eriyebilir ve refrakter metaller

Düşük erime noktalı metaller, erime noktası kalaydan (231,9 °C) daha düşük olan tüm metalleri içerir. Bu grubun elemanları elektrik ve radyo mühendisliğinde korozyon önleyici kaplamalar olarak kullanılır ve sürtünme önleyici alaşımların bir parçasıdır. Erime noktası -38,89 °C olan cıva oda sıcaklığında sıvı halde olup bilimsel aletlerde, cıva lambalarında, redresörlerde, anahtarlarda ve klor üretiminde yaygın olarak kullanılmaktadır. Cıva, eriyebilir grupta yer alan diğer metallerle karşılaştırıldığında en düşük erime noktasına sahiptir. Refrakter metaller, erime noktası demirinkinden (1539 °C) yüksek olan tüm metalleri içerir. Çoğunlukla alaşımlı çeliklerin üretiminde katkı maddesi olarak kullanılırlar ve ayrıca bazı özel alaşımların temelini de oluşturabilirler. Maksimum erime noktası 3420 °C olan tungsten, saf haliyle esas olarak elektrik lambalarındaki filamentler için kullanılır.

Bulmacalarda sıklıkla şu sorular sorulur: En kolay eriyen veya en dayanıklı metal hangisidir? Şimdi tereddüt etmeden cevap verebilirsiniz: En eriyebilir olanı cıva ve en dayanıklı olanı tungstendir.

Kısaca donanım hakkında

Bu metale ana yapısal malzeme denir. Demir parçalar hem uzay gemisinde hem de denizaltıda, evde mutfakta çatal bıçak takımı ve çeşitli süslemeler şeklinde bulunur. Bu metal gümüş grisi bir renge sahiptir, yumuşaklık, süneklik ve manyetik özelliklere sahiptir. Demir çok aktif bir elementtir; havada bir oksit filmi oluşur ve reaksiyonun devamını engeller. Pas nemli bir ortamda ortaya çıkar.

Demirin erime noktası

Demir sünekliğe sahiptir, kolayca dövülür ve dökümü zordur. Bu dayanıklı metal, mekanik olarak kolayca işlenir ve manyetik sürücülerin üretiminde kullanılır. İyi işlenebilirlik, dekoratif dekorasyonlarda kullanılmasına olanak tanır. Demir en dayanıklı metal midir? Erime noktasının 1539 °C olduğunu belirtelim. Ve tanım gereği refrakter metaller, erime noktası demirinkinden daha yüksek olan metalleri içerir.

Demirin en refrakter metal olmadığını, hatta bu element grubuna bile ait olmadığını kesinlikle söyleyebiliriz. Orta derecede eriyen malzemelere aittir. En refrakter metal nedir? Böyle bir soru artık sizi şaşırtmayacaktır. Güvenle cevaplayabilirsiniz - bu tungsten.

Bir sonuç yerine

Dünya çapında yılda yaklaşık otuz bin ton tungsten üretiliyor. Bu metal kesinlikle alet yapımında kullanılan en iyi çelik sınıfları arasında yer alır. Üretilen tüm tungstenin %95'e kadarı metalurji ihtiyaçları için tüketilmektedir. Sürecin maliyetini azaltmak için çoğunlukla %80 tungsten ve %20 demirden oluşan daha ucuz bir alaşım kullanıyorlar. Tungstenin özelliklerinden yararlanılarak bakır ve nikel alaşımı, radyoaktif maddelerin depolanmasında kullanılan kapların üretiminde kullanılmaktadır. Radyoterapide, güvenilir koruma sağlayan ekranların yapımında aynı alaşım kullanılır.

www.syl.ru

Tablodaki farklı metallerin erime noktaları

Her metal ve alaşımın kendine özgü fiziksel ve kimyasal özellikleri vardır; bunların en önemlisi erime noktasıdır. Sürecin kendisi, bir cismin bir toplanma durumundan diğerine, bu durumda katı kristal durumdan sıvı duruma geçişi anlamına gelir. Bir metali eritmek için, erime sıcaklığına ulaşılıncaya kadar ona ısı uygulamak gerekir. Bununla birlikte hala katı halde kalabilir, ancak daha fazla maruz kalma ve artan ısı ile metal erimeye başlar. Sıcaklık düşürülürse, yani ısının bir kısmı uzaklaştırılırsa, eleman sertleşecektir.

Herhangi bir metalin en yüksek erime noktası tungsten'e ait: 3422C o, en düşük olanı cıva içindir: element zaten -39C o'da erir. Kural olarak alaşımların kesin değerini belirlemek mümkün değildir: bileşenlerin yüzdesine bağlı olarak önemli ölçüde değişebilir. Genellikle sayı aralığı olarak yazılırlar.

Nasıl oluyor

Tüm metallerin erimesi yaklaşık olarak aynı şekilde gerçekleşir - harici veya dahili ısıtma kullanılarak. Birincisi bir termal fırında gerçekleştirilir; ikincisi için, yüksek frekanslı bir elektromanyetik alanda elektrik akımı geçirilerek veya indüksiyonla ısıtma yoluyla dirençli ısıtma kullanılır. Her iki seçenek de metali yaklaşık olarak eşit şekilde etkiler.

Sıcaklık arttıkça, moleküllerin termal titreşimlerinin genliği Kafesteki yapısal kusurlar, çıkıkların büyümesinde, atomik sıçramalarda ve diğer rahatsızlıklarda ifade edilir. Buna atomlar arası bağların kopması eşlik eder ve belirli miktarda enerji gerektirir. Aynı zamanda vücudun yüzeyinde yarı sıvı bir tabaka oluşur. Kafes yıkımı ve kusur birikimi periyoduna erime denir.

Metal ayırma

Erime noktalarına bağlı olarak metaller ikiye ayrılır:

Düşük erime: 600C'den fazla sıcaklığa ihtiyaç duymazlar. Bu çinko, kurşun, asma, kalay.
Orta erime: erime noktası 600°C ile 1600°C arasında değişir. Bunlar altın, bakır, alüminyum, magnezyum, demir, nikel ve tüm elementlerin yarısından fazlasıdır.
Refrakter: Metalin sıvı hale gelmesi için 1600C'nin üzerindeki sıcaklıklar gereklidir. Bunlara krom, tungsten, molibden, titanyum dahildir.

Erime noktasına bağlı olarak eritme aparatı da seçilir. Gösterge ne kadar yüksek olursa, o kadar güçlü olması gerekir. İhtiyacınız olan elemanın sıcaklığını tablodan öğrenebilirsiniz.

Bir diğer önemli miktar kaynama noktasıdır. Bu, sıvıların kaynatılması işleminin başladığı değerdir, sıcaklığa karşılık gelir doymuş buhar kaynayan bir sıvının düz yüzeyinin üzerinde oluşan. Genellikle erime noktasının neredeyse iki katıdır.

Her iki değer de genellikle normal basınçta verilir. Onlar kendi aralarında doğrudan orantılı.

Basınç arttıkça erime miktarı artar.
Basınç azaldıkça erime miktarı azalır.

Düşük erime noktalı metaller ve alaşımlar tablosu (600C o'ya kadar)

Orta derecede erime noktalı metaller ve alaşımlar tablosu (600C'den 1600C'ye)

Refrakter metaller ve alaşımlar tablosu (1600C üzeri)

stanok.guru

Refrakter metaller - liste ve uygulama kapsamı

Refrakter metaller 19. yüzyılın sonlarından beri bilinmektedir. O zaman bunların hiçbir faydası yoktu. Kullanıldıkları tek endüstri elektrik mühendisliğiydi ve o zaman çok sınırlı miktarlardaydı. Ancak geçen yüzyılın 50'li yıllarında süpersonik havacılık ve roket teknolojisinin gelişmesiyle her şey dramatik bir şekilde değişti. Üretim, 1000 ºC'nin üzerindeki sıcaklıklarda önemli yüklere dayanabilecek yeni malzemeler gerektiriyordu.

Refrakter metallerin listesi ve özellikleri

Refrakterlik, katı durumdan sıvı faza geçiş sıcaklığının artan değeri ile karakterize edilir. 1875 ºC ve üzerinde eriyen metaller refrakter metaller olarak sınıflandırılır. Erime sıcaklığının arttırılmasına göre bunlar aşağıdaki türleri içerir:

Vanadyum
Rodyum
Hafniyum
Rutenyum
Tungsten
İridyum
Tantal
Molibden
Osmiyum
Renyum
Niyobyum.

Mevduat sayısı ve üretim düzeyi açısından modern üretim yalnızca tungsten, molibden, vanadyum ve kromdan karşılanmaktadır. Rutenyum, iridyum, rodyum ve osmiyum doğal koşullarda oldukça nadirdir. Yıllık üretimleri 1,6 tonu geçmiyor.

Isıya dayanıklı metaller aşağıdaki ana dezavantajlara sahiptir:

Artan soğuk kırılganlık. Özellikle tungsten, molibden ve kromda belirgindir. Bir metalin sünek durumdan kırılgan duruma geçiş sıcaklığı 100 ºC'nin biraz üzerindedir, bu da basınç altında işlenirken rahatsızlık yaratır.
Oksidasyona karşı kararsızlık. Bu nedenle, 1000 ºC'nin üzerindeki sıcaklıklarda, refrakter metaller yalnızca yüzeylerine galvanik kaplamaların ön uygulamasıyla kullanılır. Krom, oksidasyon işlemlerine en dirençli olanıdır ancak refrakter bir metal olarak en düşük erime noktasına sahiptir.

En umut verici refrakter metaller arasında niyobyum ve molibden bulunur. Bunun nedeni, doğadaki yaygınlıkları ve dolayısıyla bu grubun diğer unsurlarıyla karşılaştırıldığında düşük maliyetleridir.

Doğada bulunan en dayanıklı metal tungstendir. 1800 ºC'nin üzerindeki ortam sıcaklıklarında mekanik özellikleri azalmaz. Ancak yukarıda sıralanan dezavantajlar ve artan yoğunluk, üretimdeki kullanım kapsamını sınırlamaktadır. Saf bir metal olduğundan giderek daha az kullanılır. Ancak alaşım bileşeni olarak tungstenin değeri artar.

Fiziksel ve mekanik özellikler

Erime noktası yüksek (refrakter) olan metaller geçiş elementleridir. Periyodik tabloya göre 2 türü vardır:

Alt grup 5A – tantal, vanadyum ve niyobyum.
Alt grup 6A – tungsten, krom ve molibden.

Vanadyum en düşük yoğunluğa sahiptir - 6100 kg/m3, tungsten en yüksek yoğunluğa sahiptir - 19300 kg/m3. Geriye kalan metallerin özgül ağırlığı bu değerler içerisindedir. Bu metaller düşük doğrusal genleşme katsayısı, azaltılmış elastikiyet ve termal iletkenlik ile karakterize edilir.

Bu metaller elektriği iyi iletmezler ancak süperiletkenlik özelliğine sahiptirler. Süperiletken rejimin sıcaklığı metalin türüne bağlı olarak 0,05-9 K'dir.

Kesinlikle tüm refrakter metaller, oda koşullarında artan süneklik ile karakterize edilir. Tungsten ve molibden de yüksek ısı direnci nedeniyle diğer metallerden öne çıkıyor.

Korozyon direnci

Isıya dayanıklı metaller, çoğu agresif ortam türüne karşı yüksek dirençle karakterize edilir. 5A alt gruplarının elemanlarının korozyon direnci vanadyumdan tantaluma doğru artar. Örnek olarak, 25 °C'de vanadyum kral suyunda çözünürken, niyobyum bu asite karşı tamamen etkisizdir.

Tantal, vanadyum ve niyobyum erimiş alkali metallere karşı dayanıklıdır. Bileşimlerinde oksijen bulunmaması koşuluyla, kimyasal reaksiyonun yoğunluğunu önemli ölçüde artırır.

Molibden, krom ve tungsten korozyona karşı daha fazla dirence sahiptir. Böylece vanadyumu aktif olarak çözen nitrik asitin molibden üzerinde etkisi çok daha az olur. 20 ºC sıcaklıkta bu reaksiyon tamamen durur.

Tüm refrakter metaller gazlarla kolayca kimyasal bağlara girer. Hidrojenin ortamdan niyobyum tarafından emilmesi 250 ºC'de gerçekleşir. 500 ºC'de tantal. Bu işlemleri durdurmanın tek yolu 1000 ºC'de vakum tavlaması yapmaktır. Tungsten, krom ve molibdenin gazlarla etkileşime girme eğiliminin çok daha az olduğunu belirtmekte fayda var.

Daha önce de belirtildiği gibi yalnızca krom oksidasyona dayanıklıdır. Bu özellik, yüzeyinde katı bir krom oksit filmi oluşturma kabiliyetinden kaynaklanmaktadır. Oksijenin krom tarafından çözünmesi yalnızca 700 C'de gerçekleşir. Diğer refrakter metaller için oksidasyon işlemleri yaklaşık 550 ºC'de başlar.

Soğuk kırılganlık

Isıya dayanıklı metallerin üretimde kullanımının yaygınlaşması, bunların soğukta kırılganlığa olan eğiliminin artması nedeniyle engellenmektedir. Bu, sıcaklık belirli bir seviyenin altına düştüğünde metalin kırılganlığının keskin bir şekilde arttığı anlamına gelir. Vanadyum için bu sıcaklık -195 °C, niyobyum için -120 °C ve tungsten için +330 °C'dir.

Isıya dayanıklı metallerde soğuk kırılganlığın varlığı, bileşimlerindeki yabancı maddelerin içeriğinden kaynaklanmaktadır. Özel saflıkta (%99,995) molibden, sıvı nitrojenin sıcaklığına kadar artan plastik özelliklerini korur. Ancak yalnızca %0,1 oksijenin eklenmesi soğuk kırılganlık noktasını -20 C'ye kaydırır.

Kullanım alanları

40'lı yılların ortalarına kadar refrakter metaller, elektrik endüstrisinde bakır ve nikel bazlı demir dışı çelik alaşımlarının mekanik özelliklerini geliştirmek için yalnızca alaşım elementleri olarak kullanılıyordu. Sert alaşımların üretiminde molibden ve tungsten bileşikleri de kullanıldı.

Havacılığın, nükleer endüstrinin ve roket biliminin aktif gelişimi ile bağlantılı teknik devrim, refrakter metalleri kullanmanın yeni yollarını buldu. İşte yeni uygulamaların kısmi bir listesi:

Ana ünite ve roket çerçeveleri için ısı kalkanlarının üretimi.
Süpersonik uçaklar için yapısal malzeme.
Niyobyum, uzay aracının petek paneli için bir malzeme görevi görüyor. Ve roket biliminde ısı eşanjörü olarak kullanılır.
Termojet ve roket motoru bileşenleri: nozullar, kuyruk etekleri, türbin kanatları, nozul kapakları.
Vanadyum, nükleer endüstride ince duvarlı füzyon reaktörü yakıt elemanları tüplerinin üretiminin temelini oluşturur.
Tungsten elektrik lambalarının filamanı olarak kullanılır.
Molibden, camı eritmek için kullanılan elektrotların üretiminde giderek daha fazla kullanılmaktadır. Ayrıca molibden enjeksiyon kalıplarının üretiminde kullanılan bir metaldir.
Parçaların sıcak işlenmesi için aletlerin üretimi.

prompriem.ru

Dünyadaki en refrakter metal

Meraklı insanlar muhtemelen hangi metalin en dayanıklı olduğu sorusuyla ilgileniyorlar? Cevaplamadan önce refrakterlik kavramının kendisini anlamakta fayda var. Bilim tarafından bilinen tüm metaller, kristal kafesteki atomlar arasındaki bağların değişen stabilite dereceleri nedeniyle farklı erime noktalarına sahiptir. Bağ ne kadar zayıfsa onu kırmak için gereken sıcaklık da o kadar düşük olur.

Dünyanın en refrakter metalleri, aşırı termal koşullar altında çalışan parçalar üretmek için saf formlarında veya alaşımlarında kullanılır. Yüksek sıcaklıklara etkili bir şekilde dayanabilirler ve ünitelerin çalışma ömrünü önemli ölçüde uzatabilirler. Ancak bu grubun metallerinin termal etkilere karşı direnci, metalurjistleri standart dışı üretim yöntemlerine başvurmaya zorlamaktadır.

Hangi metal en refrakterdir?

Dünyadaki en dayanıklı metal, 1781 yılında İsveçli bilim adamı Carl Wilhelm Scheele tarafından keşfedildi. Yeni malzemeye tungsten adı verildi. Scheele, cevheri nitrik asitte çözerek tungsten trioksiti sentezlemeyi başardı. Saf metal iki yıl sonra İspanyol kimyagerler Fausto Fermin ve Juan José de Eluar tarafından izole edildi. Yeni unsur hemen tanınmadı ve sanayiciler tarafından benimsendi. Gerçek şu ki, o zamanın teknolojisi böylesine dayanıklı bir maddenin işlenmesine izin vermiyordu, bu nedenle çağdaşların çoğu bilimsel keşfe fazla önem vermiyordu.

Tungsten çok daha sonra takdir edildi. Günümüzde alaşımları çeşitli endüstrilere yönelik ısıya dayanıklı parçaların üretiminde kullanılmaktadır. Gaz deşarjlı ev lambalarının filamanı da tungstenden yapılmıştır. Ayrıca havacılık endüstrisinde roket nozullarının üretiminde ve gaz ark kaynağında yeniden kullanılabilir elektrotlar olarak kullanılır. Refrakter olmasının yanı sıra, tungsten aynı zamanda yüksek bir yoğunluğa da sahiptir, bu da onu yüksek kaliteli golf sopaları yapmak için uygun kılar.

Metal olmayan tungsten bileşikleri de endüstride yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu nedenle sülfür, 500 santigrat dereceye kadar sıcaklıklara dayanabilen ısıya dayanıklı bir yağlayıcı olarak kullanılır; karbür, en sert maddeleri işleyebilen ve yüksek ısıtma sıcaklıklarına dayanabilen kesiciler, aşındırıcı diskler ve matkaplar yapmak için kullanılır. Son olarak tungstenin endüstriyel üretimini ele alalım. En refrakter metalin erime noktası 3422 santigrat derecedir.

Tungsten nasıl elde edilir?

Saf tungsten doğada oluşmaz. Trioksit formundaki kayaların yanı sıra demir, manganez ve kalsiyumun wolframitleri, daha az sıklıkla bakır veya kurşundur. Bilim adamlarına göre yer kabuğundaki tungsten içeriği ton başına ortalama 1,3 gramdır. Bu, diğer metal türlerine kıyasla oldukça nadir bir elementtir. Madencilik sonrası cevherdeki tungsten içeriği genellikle %2'yi geçmez. Bu nedenle, çıkarılan hammaddeler, manyetik veya elektrostatik ayırma kullanılarak metalin kütle oranının %55-60'a getirildiği işleme tesislerine gönderilir.

Üretim süreci teknolojik aşamalara ayrılmıştır. İlk aşamada çıkarılan cevherden saf trioksit izole edilir. Bu amaçla termal ayrıştırma yöntemi kullanılır. 500 ila 800 santigrat derece arasındaki sıcaklıklarda, tüm fazla elementler erir ve oksit formundaki refrakter tungsten eriyikten kolaylıkla toplanabilir. Çıktı, %99'luk altı değerlikli tungsten oksit içeriğine sahip bir hammaddedir.

Ortaya çıkan bileşik iyice ezilir ve 700 santigrat derece sıcaklıkta hidrojen varlığında bir indirgeme reaksiyonu gerçekleştirilir. Bu, saf metali toz halinde izole etmenizi sağlar. Daha sonra altına basılır yüksek basınç ve hidrojen ortamında 1200-1300 santigrat derece sıcaklıkta sinterlenir. Bundan sonra ortaya çıkan kütle, akımın etkisi altında 3000 derecenin üzerinde bir sıcaklığa ısıtıldığı bir elektrikli eritme fırınına gönderilir. Tungsten bu şekilde erimiş bir duruma dönüşür.

Safsızlıklardan son saflaştırma ve tek kristalli bir yapısal kafes elde etmek için bölge eritme yöntemi kullanılır. Bu, belirli bir zamanda metalin toplam alanının yalnızca belirli bir bölgesinin eridiği anlamına gelir. Kademeli olarak hareket eden bu bölge, yabancı maddeleri yeniden dağıtır, bunun sonucunda sonuçta tek bir yerde birikirler ve alaşım yapısından kolayca çıkarılabilirler.

Bitmiş tungsten, istenen ürünlerin daha sonra üretilmesi için depoya çubuk veya külçe şeklinde gelir. Tungsten alaşımları elde etmek için tüm bileşen elementler gerekli oranlarda toz halinde ezilir ve karıştırılır. Daha sonra elektrikli fırında sinterleme ve eritme gerçekleştirilir.

Promplace.ru

Refrakter metaller... Refrakter metaller nedir?

H																		O
Li	Olmak												B	C	N	Ö	F	Hayır
Hayır	Mg												Al	Si	P	S	Cl	Ar
k	CA	Sc	Ti	V	CR	Mn	Fe	Ortak	Ni	Cu	Zn	GA	Ge	Gibi	Bak	kardeşim	Kr.
Rb	efendim	e	Zr	Not	Ay	Tc	Ru	Rh	Pd	Ag	CD	İçinde	sn	Sb	Te	BEN	Xe
C'ler	Ba	La	*	HF	Ta	K	Tekrar	İşletim sistemi	IR	puan	Au	Hg	TL	kurşun	Bi	Po	Şu tarihte:	Rn
Fr	ra	AC	**	RF	Veritabanı	Çavuş	Bh	Hs	dağ	DS	Rg
			*	CE	PR	Nd	Öğleden sonra	Sm	AB	Tanrım	TB	Dy	Ho	Ee	Tm	Yb	lu
			**	Bu	Pa	sen	Np	Pu	Am	Santimetre	Bk	bkz.	Es	FM	MD	HAYIR	LR

Refrakter metaller- çok yüksek erime noktasına ve aşınma direncine sahip bir kimyasal elementler (metaller) sınıfı. Refrakter metaller ifadesi en çok malzeme bilimi, metalurji ve mühendislik bilimleri gibi disiplinlerde kullanılır. Refrakter metallerin tanımı grubun her bir elemanı için farklı şekilde geçerlidir. Bu element sınıfının ana temsilcileri beşinci periyodun elementleridir - niyobyum ve molibden; altıncı dönem - tantal, tungsten ve renyum. Hepsinin erime noktası 2000 °C'nin üzerindedir, kimyasal olarak nispeten inerttir ve artan yoğunluğa sahiptir. Toz metalurjisi sayesinde çeşitli endüstrilere parça üretmek için kullanılabilirler.

Tanım

Refrakter metaller teriminin çoğu tanımı, onları yüksek erime noktalarına sahip metaller olarak tanımlar. Bu tanım gereği metallerin erime noktasının 2.200 °C'nin üzerinde olması gerekmektedir. Bu onların refrakter metaller olarak tanımlanmaları için gereklidir. Beş element (niyobyum, molibden, tantal, tungsten ve renyum) bu listeye ana elementler olarak dahil edilirken, bu metallerin daha geniş bir tanımı, erime noktası 2123K (1850 °C) olan titanyum, vanadyum gibi elementleri de dahil etmemizi sağlar. , krom, zirkonyum, hafniyum, rutenyum ve osmiyum. Transuranyum elementleri (tüm izotopları kararsız olan ve yeryüzünde bulunması çok zor olan) asla refrakter metaller olarak sınıflandırılmayacaktır.

Özellikler

Fiziki ozellikleri

Bu elementlerin erime noktası, karbon ve osmiyum hariç en yüksektir. Bu özellik sadece özelliklerine değil aynı zamanda alaşımlarının özelliklerine de bağlıdır. Metaller, altıgen sıkı bir paket şeklini aldığı renyum haricinde kübik bir sisteme sahiptir. Bu gruptaki elementlerin çoğu, farklı grupların üyesi oldukları için fiziksel özellikleri önemli ölçüde farklılık gösterir.

Sünme deformasyonuna karşı direnç ( İngilizce) refrakter metallerin tanımlayıcı bir özelliğidir. Sıradan metallerde deformasyon metalin erime noktasında başlar ve dolayısıyla alüminyum alaşımlarında sürünme deformasyonu 200 °C'de başlarken, refrakter metallerde 1500 °C'de başlar. Deformasyona karşı olan bu direnç ve yüksek erime noktası, refrakter metallerin örneğin jet motoru parçaları olarak veya çeşitli malzemelerin dövülmesinde kullanılmasına olanak tanır.

Kimyasal özellikler

Açık havada oksidasyona uğrarlar. Pasifleştirilmiş bir tabakanın oluşması nedeniyle bu reaksiyon yavaşlar. Renyum oksit çok kararsızdır çünkü yoğun bir oksijen akışı içinden geçtiğinde oksit filmi buharlaşır. Hepsi asitlere karşı nispeten dayanıklıdır.

Başvuru

Refrakter metaller ışık kaynağı, parça, yağlayıcı olarak, nükleer endüstride ARC olarak ve katalizör olarak kullanılır. Yüksek erime noktalarına sahip oldukları için hiçbir zaman açık havada eritme malzemesi olarak kullanılmazlar. Toz halindeki malzeme eritme fırınları kullanılarak sıkıştırılır. Refrakter metaller tel, külçe, inşaat demiri, kalay veya folyo halinde işlenebilir.

Tungsten ve alaşımları

Tungsten 1781 yılında İsveçli kimyager Carl Wilhelm Scheele tarafından keşfedildi. Tungsten tüm metaller arasında en yüksek erime noktasına sahiptir - 3422 °C.

Tungsten.

Renyum, %22'ye kadar konsantrasyonlarda tungstenli alaşımlarda kullanılır, bu da refrakterliği ve korozyon direncini artırır. Toryum, tungstenin alaşım bileşeni olarak kullanılır. Bu, malzemelerin aşınma direncini artırır. Toz metalurjisinde bileşenler sinterleme ve sonraki uygulamalar için kullanılabilir. Ağır tungsten alaşımları elde etmek için nikel ve demir veya nikel ve bakır kullanılır. Bu alaşımlardaki tungsten içeriği genellikle %90'ın üzerindedir. Sinterleme sırasında bile alaşım malzemesinin onunla karışımı düşüktür.

Tungsten ve alaşımları hala yüksek sıcaklıkların olduğu, ancak yüksek sertliğin gerekli olduğu ve yüksek yoğunluğun ihmal edilebildiği yerlerde kullanılmaktadır. Tungstenden oluşan filamentler günlük yaşamda ve enstrüman yapımında kullanım alanı bulmaktadır. Ampuller sıcaklık arttıkça elektriği daha verimli bir şekilde ışığa dönüştürür. Tungsten gaz ark kaynağında ( İngilizce) ekipman elektrodu eritmeden sürekli olarak kullanılır. Tungsten'in yüksek erime noktası, kaynakta maliyetsiz kullanılmasına olanak sağlar. Tungsten'in yüksek yoğunluğu ve sertliği onun top mermilerinde kullanılmasına olanak sağlar. Yüksek erime noktası, Polaris roketi gibi roket nozullarının yapımında kullanılır. Bazen yoğunluğundan dolayı kullanım alanı bulur. Örneğin golf sopası üretiminde kullanım alanı bulur. Bu tür parçalarda kullanım sadece tungsten ile sınırlı değildir çünkü daha pahalı olan osmiyum da kullanılabilmektedir.

Molibden alaşımları

Molibden.

Molibden alaşımları yaygın olarak kullanılmaktadır. En sık kullanılan alaşım - titanyum-zirkonyum-molibden - %0,5 titanyum, %0,08 zirkonyum ve geri kalanı molibden içerir. Alaşımın yüksek sıcaklıklarda dayanımı arttırılmıştır. Alaşımın çalışma sıcaklığı 1060 °C'dir. Tungsten-molibden alaşımının yüksek direnci (%70 Mo, %30 W) onu vanalar gibi çinko parçaların dökümü için ideal bir malzeme haline getirir.

Cıva kamış rölelerinde molibden kullanılır çünkü cıva molibden ile amalgam oluşturmaz.

Molibden en yaygın kullanılan refrakter metaldir. En önemlisi çelik alaşımlarında güçlendirici olarak kullanılmasıdır. Paslanmaz çelikle birlikte boru hatlarının imalatında kullanılır. Molibdenin yüksek erime noktası, aşınma direnci ve düşük sürtünme katsayısı onu çok kullanışlı bir alaşım malzemesi haline getirir. Mükemmel sürtünme özellikleri, güvenilirlik ve performansın gerekli olduğu yerlerde yağlayıcı olarak kullanılmasına yol açar. Otomotiv endüstrisinde CV mafsallarının üretiminde kullanılır. Çin, ABD, Şili ve Kanada'da büyük miktarda molibden yatakları bulunmaktadır.

Niyobyum alaşımları

Apollo CSM nozulunun karanlık kısmı titanyum-niyobyum alaşımından yapılmıştır.

Niyobyum neredeyse her zaman tantalla birlikte bulunur; niyobyum, adını Yunan mitolojisinde Tantalus'un kızı Niobe'den almıştır. Niyobyumun, bazıları refrakter metallerle paylaştığı birçok kullanım alanı vardır. Benzersizliği, elde etmek için tavlama yoluyla geliştirilebilmesinde yatmaktadır. geniş aralık sertlik ve esneklik göstergeleri; yoğunluk indeksi bu gruptaki diğer metallerle karşılaştırıldığında en küçük olanıdır. Elektrolitik kapasitörlerde kullanılabilir ve süper iletken alaşımlarda en yaygın metaldir. Niyobyum uçak gaz türbinlerinde, vakum tüplerinde ve nükleer reaktörlerde kullanılabilir.

%89 niyobyum, %10 hafniyum ve %1 titanyumdan oluşan niyobyum alaşımı C103, Apollo CSM gibi sıvı roket motorlarında nozullar oluşturmak için kullanılır ( İngilizce). Kullanılan alaşım, reaksiyon 400 °C sıcaklıkta gerçekleştiğinden niyobyumun oksitlenmesine izin vermez.

Tantal

Tantal, tüm refrakter metaller arasında korozyona en dayanıklı metaldir.

Tantalın önemli bir özelliği tıpta kullanımıyla keşfedildi - asidik ortama (vücudun) dayanabiliyor. Bazen elektrolitik kapasitörlerde kullanılır. Cep telefonu ve bilgisayar kapasitörlerinde kullanılır.

Renyum alaşımları

Renyum, tüm grubun en son keşfedilen refrakter elementidir. Bu gruptaki diğer metallerin (platin veya bakır) cevherlerinde düşük konsantrasyonlarda bulunur. Diğer metallerle birlikte bir alaşım bileşeni olarak kullanılabilir ve alaşımlara iyi özellikler kazandırır; dövülebilirlik ve çekme mukavemetini arttırır. Renyum alaşımları elektronik bileşenlerde, jiroskoplarda ve nükleer reaktörlerde kullanılabilir. En önemli uygulaması katalizör görevi görmesidir. Alkilasyon, Dealkilasyon, Hidrojenasyon ve Oksidasyonda kullanılabilir. Doğada nadir bulunması onu tüm refrakter metaller arasında en pahalısı yapar.

Refrakter metallerin genel özellikleri

Refrakter metaller ve alaşımları, sıra dışı özellikleri ve gelecekteki uygulama umutları nedeniyle araştırmacıların dikkatini çekmektedir.

Molibden, tantal ve tungsten gibi refrakter metallerin fiziksel özellikleri, sertlikleri ve yüksek sıcaklıklardaki stabiliteleri, onları hem vakumlu hem de vakumsuz malzemelerin sıcak metal işlenmesinde kullanılan bir malzeme haline getirir. Pek çok parça benzersiz özelliklerine dayanmaktadır: örneğin, tungsten filamentler 3073K'ye kadar sıcaklıklara dayanabilir.

Ancak 500 °C'ye kadar oksidasyona karşı dirençleri bu grubun en önemli dezavantajlarından biridir. Havayla temas, yüksek sıcaklık performanslarını önemli ölçüde etkileyebilir. Bu nedenle oksijenden izole edildikleri malzemelerde (örneğin ampul) kullanılırlar.

Uzay nükleer teknolojilerinin bazı kısımlarında refrakter metal alaşımları (molibden, tantal ve tungsten) kullanılmaktadır. Bu bileşenler, yüksek sıcaklıklara (1350K ila 1900K) dayanacak şekilde özel olarak tasarlanmıştır. Yukarıda belirtildiği gibi oksijenle temas etmemelidirler.

Ayrıca bakınız

Notlar

H.Ortner Uluslararası Refrakter Metaller ve Sert Malzemeler Dergisi (İngilizce). Elsevier. 20 Haziran 2012 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 26 Eylül 2010.
Michael Bauccio Refrakter metaller // ASM metalleri referans kitabı / Amerikan Metaller Derneği. - ASM International, 1993. - s. 120-122. - ISBN 19939780871704788
Wilson, J.W. Refrakter Metallerin Genel Davranışı // Refrakter Metallerin Davranışı ve Özellikleri. - Stanford University Press, 1965. - s. 1-28. - 419 s. - ISBN 9780804701624
Joseph R. Davis Alaşımlama: temelleri anlamak. - ASM International, 2001. - s. 308-333. - 647 s. - ISBN 9780871707444
1 2 Borisenko, V.A. 20-2500 °C aralığında molibdenin sertliğinin sıcaklığa bağımlılığının araştırılması // Sovyet Toz Metalurjisi ve Metal Seramik Dergisi. - 1963. - S. 182. - DOI:10.1007/BF00775076
Fathi, Habaşi Refrakter Metallere Tarihsel Giriş // Cevher Hazırlama ve Ekstraktif Metalurji İnceleme Dergisi. - 2001. - S.25-53. -DOI:10.1080/08827509808962488
Schmid, Kalpakjian Sürünme // Üretim mühendisliği ve teknolojisi. - Pearson Prentice Hall, 2006. - s. 86-93. - 1326 s. - ISBN 9787302125358
Weroński, Andrzej; Hejwowski, Tadeusz Sürünmeye Dirençli Malzemeler // Metallerin termal yorulması. - CRC Press, 1991. - s. 81-93. - 366 sn. - ISBN 9780824777265
1 2 Erik Lassner, Wolf-Dieter Schubert Tungsten: özellikleri, kimyası, elementin teknolojisi, alaşımlar ve kimyasal bileşikler. - Springer, 1999. - s. 255-282. - 422 sn. - ISBN 9780306450532
Ulusal Araştırma Konseyi (ABD), Tungsten Paneli, Kritik ve Stratejik Materyalin Teknik Yönleri Komitesi Tungsten Kullanımındaki Eğilimler: Rapor. - Ulusal Araştırma Konseyi, Ulusal Bilimler Akademisi-Ulusal Mühendislik Akademisi, 1973. - s. 1-3. - 90'lar.
Michael K. Harris Kaynak Sağlığı ve Güvenliği // Kaynak sağlığı ve güvenliği: OEHS profesyonelleri için bir saha kılavuzu. - AIHA, 2002. - S. 28. - 222 s. - ISBN 9781931504287
William L. Galvery, Frank M. Marlow Kaynak temelleri: sorular ve cevaplar. - Endüstriyel Presler A.Ş., 2001. - S. 185. - 469 s. - ISBN 9780831131517
W. Lanz, W. Odermatt, G. Weihrauch (7-11 Mayıs 2001). “KİNETİK ENERJİ PROJELERİ: GELİŞİM TARİHİ, TEKNOLOJİNİN DURUMU, TRENDLER” 19. Uluslararası Balistik Sempozyumu..
P. Ramakrishnan Havacılık ve Uzay Uygulamaları için toz metalurjisi // Toz metalurjisi: otomotiv, elektrik/elektronik ve mühendislik endüstrisi için işleme. - New Age International, 2007. - S. 38. - 381 s. - ISBN 8122420303
Arora, Arran Savunma Uygulamalarına Yönelik Tungsten Ağır Alaşım // Malzeme Teknolojisi Dergisi. - 2004. - V. 19. - Sayı 4. - S. 210-216.
V. S. Moxson, F. H. Froes Toz metalurjisi yoluyla spor ekipmanı bileşenlerinin imalatı // JOM Dergisi. - 2001. - V. 53. - S. 39. - DOI:10.1007/s11837-001-0147-z
Robert E.Smallwood TZM Moly Alloy // ASTM özel teknik yayını 849: Refrakter metaller ve endüstriyel uygulamaları: bir sempozyum. - ASTM International, 1984. - S. 9. - 120 s. - ISBN 19849780803102033
Kozbagarova, G.A.; Musina, A.S.; Mikhaleva, V. A. Civadaki Molibdenin Korozyon Direnci // Metallerin Korunması Dergisi. - 2003. - V. 39. - S. 374-376. -DOI:10.1023/A:1024903616630
Gupta, C.K. Elektrik ve Elektronik Endüstrisi // Molibdenin Ekstraktif Metalurjisi. - CRC Press, 1992. - s. 48-49. - 404 sn. - ISBN 9780849347580
Michael J. MagyarÜrün Özeti 2009: Molibden. Amerika Birleşik Devletleri Jeolojik Araştırması. 20 Haziran 2012 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 26 Eylül 2010.
Dr. Ervin, D.L. Bourell, C. Persad, L. Rabenberg Yüksek enerjili, yüksek oranlı konsolide molibden alaşımı TZM'nin yapısı ve özellikleri // Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Dergisi: A. - 1988. - V. 102. - S. 25.
Neikov Oleg D. Molibden ve Molibden Alaşımları tozunun özellikleri // Demir Dışı Metal Tozlarının El Kitabı: Teknolojiler ve Uygulamalar. - Elsevier, 2009. - s. 464-466. - 621 s. - ISBN 9781856174220
Joseph R. Davis Refrakter Metaller ve Alaşımlar // ASM uzmanlık el kitabı: Isıya dayanıklı malzemeler. - ASM International, 1997. - s. 361-382. - 591 s. - ISBN 9780871705969
1 2 John Hebda Niyobyum alaşımları ve Yüksek Sıcaklık Uygulamaları // Niyobyum Bilimi ve Teknolojisi Dergisi: Uluslararası Niyobyum Sempozyumu 2001 Bildirileri (Orlando, Florida, ABD). - Companhia Brasileira de Metalurgia e Mineração, 2001.
JW Wilson Renyum // Refrakter Metallerin Davranışı ve Özellikleri. - Stanford University Press, 1965. - ISBN 9780804701624

Edebiyat

Levitin, Valim Metallerin ve Alaşımların Yüksek Sıcaklık Gerilimi: Fiziksel Temeller. - WILEY-VCH, 2006. - ISBN 978-3-527-31338-9
Brunner, T. Sabit yataklı biyokütle yakma tesislerinden çıkan aerosol ve uçucu kül parçacıklarının elektron mikroskobu ile kimyasal ve yapısal analizleri, 1. Dünya Enerji ve Endüstri için Biyokütle Konferansı: 5-9 Haziran 2000'de Sevilla, İspanya'da düzenlenen konferansın tutanakları,Londra: James ve James Ltd.(2000). Erişim tarihi: 26 Eylül 2010.
Donald Spink Reaktif Metaller. Zirkonyum, Hafniyum ve Titanyum // . - 1961. - V. 53. - No. 2. - S. 97-104. -DOI:10.1021/ie50614a019
Earl Hayes Krom ve Vanadyum // Endüstri ve Mühendislik Kimyası Dergisi. - 1961. - V. 53. - Sayı 2. - S. 105-107. -DOI:10.1021/ie50614a020