ВОЛЬФРАМОВЫЕ СПЛАВЫ

ВОЛЬФРАМОВЫЕ СПЛАВЫ, сплавы на основе вольфрама. Для легирования В. с. применяют металлы (Mo, Re, Си, Ni, Ag и др.), окислы (ThCh), карбиды (ТаС) и др. соединения, к-рые вводят в W для повышения его жаропрочности, пластичности (при темп-pax до 500°С), обрабатываемости, а также обеспечения необходимого комплекса физ. свойств. В. с. получают методами порошковой металлургии или сплавлением компонентов в дуговых и электроннолучевых печах. В пром-сти применяются гл. обр. металлокерамич. В. с. По структуре различают 3 группы В. с.: сплавы - твёрдые растворы, псевдосплавы с соединениями (искусств, дисперсные системы, см. Тугоплавкие металлы) и псевдосплавы с металлами.

Осн. В. с. с однофазной структурой твёрдого раствора являются сплавы W с Мо (до 50% ) и Re (до 30% ). При добавлении Мо повышается жаропрочность и электросопротивление сплава; кроме того, у сплавов W - Мо термин, коэфф. расширения примерно такой же, как у различных сортов тугоплавкого стекла. Эти сплавы легче обрабатываются по сравнению с чистым W. В. с. с 20-50% Мо применяют в электровакуумных приборах для изготовления нагревателей, экранов и др. Рений в твёрдом растворе на основе W существенно повышает низкотемпературную пластичность ц соответственно обрабатываемость. Макс, пластичностью обладают В. с. с 20 - 28% Re. При дальнейшем увеличении содержания Re пластичность вновь начинает падать из-за выделения избыточной а-фазы. Кроме повышенной пластичности, сплавы W-Re отличаются высокой жаропрочностью и большой термо-эдс в паре с W и между собой. Несмотря на дефицитность и дороговизну Re, эти сплавы в 50-х гг. начали использоваться в электровакуумных приборах (сплавы с 5-30% Re) и в качестве термопарных материалов, предназначенных для работы вплоть до 2500 °С.

Искусств, дисперсные системы на основе W с 0,5-2% ThO₂ и 0,3-0,5% ТаС отличаются рекордно высокими темп-рами рекристаллизации (до 2000 °С) и показателями жаропрочности (при 2200°С - в 2-3 раза большими, чем у нелегированного W). Кроме того, ThO₂ улучшает эмиссионные характеристики сплава. Эти сплавы применяют в электровакуумных приборах, а также для изготовления нек-рых деталей двигателей ракет и самолётов.

Псевдосплавы W с нерастворяющимися в нём Си и Ag (вводимыми раздельно или вместе в количестве от 5 до 40% ) имеют гетерогенную структуру, состоящую из зёрен W, окружённых прослойками Си и Ag или их сплава. Эти материалы сочетают высокую твёрдость, жаропрочность, износостойкость, сопротивление электроэрозии, свойственные W, с хорошей электро- и теплопроводностью Си и Ag. Из этих В. с. изготовляют электроконтакты. Вольфрам, пропитанный Ag и Си, применяется и в др. областях (напр., как материал для сопел неохлаждаемых ракетных двигателей). Близкую к псевдосплавам W с Си и Ag структуру имеют т. н. "тяжёлые сплавы" W с 3-10% Ni и 2-5% Си. Их плотность после спекания спрессованных заготовок достигает 18 г /см³. "Тяжёлые сплавы" используют в качестве материалов защиты от y-излучения в радиотерапии и при изготовлении контейнеров для хранения радиоактивных препаратов. Большая плотность "тяжёлых сплавов" позволяет применять их и в др. областях - для изготовления роторов гироскопов, противовесов для самолётов и т. д.

Плавленые В. с., предназначаемые для произ-ва крупногабаритных полуфабрикатов и изделий, работающих при темп-pax св. 1500°С, пока не выпускаются в пром. масштабах из-за технологич. трудностей.

Разрабатываемые и осваиваемые плавленые В. с. представляют собой твёрдые растворы, дополнительно упрочнённые небольшим количеством дисперсных частиц карбидов (реже окислов и боридов). В качестве металлич. добавок применяют Мо, Та, Re, Zr, Nb, Ti. Первые три вводятся в количестве неск. % и даже десятков %, а последние - в десятых долях %. Предельное количество легирующих элементов подбирают, исходя из минимально необходимой низкотемпературной пластичности. Перспективными В. с., сочетающими высокую жаропрочность с удовлетворительной низкотемпературной пластичностью, являются сплав:, (содержащие добавки в %): W + (l + 10)Re + + (1 + 10)Та, W + 25Mo + 0,l-0,15Zr + +0,05С, W + 0,05-2Nb + 0,001-0,02 С. Двойной сплав We 15% Мо предназначен для изготовления лопаток реактивных двигателей.

Лит.: Справочник по машиностроительным материалам, т. 2, М., 1959; Савицкий Е. М., Бурханов Г. С., Металловедение тугоплавких металлов и сплавов, М., 1967. B.C. Золоторевский.