Здесь можно найти образцы любых учебных материалов, т.е. получить помощь в написании уникальных курсовых работ, дипломов, лабораторных работ, контрольных работ и рефератов. Так же вы мажете самостоятельно повысить уникальность своей работы для прохождения проверки на плагиат всего за несколько минут.

ЛИЧНЫЙ КАБИНЕТ 

 

Здравствуйте гость!

 

Логин:

Пароль:

 

Запомнить

 

 

Забыли пароль? Регистрация

Повышение уникальности

Предлагаем нашим посетителям воспользоваться бесплатным программным обеспечением «StudentHelp», которое позволит вам всего за несколько минут, выполнить повышение уникальности любого файла в формате MS Word. После такого повышения уникальности, ваша работа легко пройдете проверку в системах антиплагиат вуз, antiplagiat.ru, etxt.ru или advego.ru. Программа «StudentHelp» работает по уникальной технологии и при повышении уникальности не вставляет в текст скрытых символов, и даже если препод скопирует текст в блокнот – не увидит ни каких отличий от текста в Word файле.

Результат поиска


Наименование:


реферат Жаропрочность тугоплавких металлов и механические свойства

Информация:

Тип работы: реферат. Добавлен: 07.09.2012. Сдан: 2011. Страниц: 4. Уникальность по antiplagiat.ru: < 30%

Описание (план):


                   Содержание  

Введение ................................................................................................................ 3
1. Жаропрочность тугоплавких металлов .......................................................... 4
2. Механические свойства тугоплавких металлов ............................................. 8
Заключение .......................................................................................................... 11
Список  литературы ............................................................................................ 12 
                                               Введение   

        
                Тугоплавкими металлами называются металлы, температура плавления которых выше, чем у железа. Они характеризуются высокой жаропрочностью и низкой жаростойкостью. Кроме того, их модули упругости слабо зависят от температуры, что позволяет расширить интервал рабочих температур до 0,55=0,65 температуры плавления металла-основы. Тугоплавкие металлы хорошо противостоят воздействию жидких щелочных металлов, которые применяются в качестве теплоносителей, пленок на эмиттерах в термоэмиссионных преобразователях. Они обладают хорошей совместимостью с ядерным горючим, особенно тантал и вольфрам.
              Сечение захвата тепловых нейтронов у них (особенно у вольфрама и тантала) сравнительно велико. Однако с ростом энергии нейтронов существенно уменьшается. Эти достоинства делают тугоплавкие металлы и сплавы на их основе весьма перспективными для использования в ядерной технике. в частности, для изготовления оболочек ТВЭЛов в реакторах на быстрых нейтронах и жидкометаллическими теплоносителями. Наиболее благоприятное сочетание жаропрочных, коррозионных, ядерных характеристик и технологических свойств (деформируемость, свариваемость) – у ниобия, способного работать при температурах 1000-1100 °С в течение сотен и тысяч часов.
              Крупным недостатком тугоплавких металлов является их интенсивное взаимодействие с кислородом при температурах выше 400-600 °С. Легирование в этом случае мало эффективно, поэтому при работе в кислородосодержащих средах применяют защитные покрытия. Кроме того, они химически активны к другим газовым примесям внедрения – углероду, азоту, а металлы Vа-подгруппы – к водороду. В результате резко снижается пластичность вплоть до высокотемпературной хрупкости.  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

                      1. Жаропрочность  тугоплавких металлов 
    
       Важнейшей характеристикой тугоплавких металлов являются их жаропрочные свойства и совместимость с горючим и жидкими металлическими теплоносителями. Хотя данные о влиянии облучения на свойства тугоплавких металлов немногочисленны, они дают основание предполагать, что общий характер этого влияния такой же, как и в случае других металлов и сплавов. Под действием облучения тугоплавкие металлы, как правило, упрочняются, а их пластичность падает. Так, при облучении флюенсом 2 · 1020 нейтр./см2 (Е?0,6 МэВ) и 1020 нейтр./см2 (Е?0,6 МэВ) прочности ниобия при 20°С возрастает от; 496 до 533 МПа, а относительное удлинение снижается от 20,6 до 7,0%, т. е. почти в 3 раза. При этом наблюдается выравнивание значений временного сопротивления и предела текучести: если до, облучения ниобия они различались на 88 МПа, то после облучения— лишь на 15 МПа. Последнее особенно ярко проявляется в случае молибдена, облученного флюенсом 8X1020 нейтр./см2 (E?1МэВ), у которого эти характеристики при температуре ниже 300°С практически одинаковы (рисунок 1). 

 
 
Рисунок-1. Изменение механических свойств необлученного (1) и облученного флюенсом 8·1020 нейтр./см2 молибдена в зависимости от температуры испытания. 
 
     Облучение приводит также к повышению температуры  перехода тугоплавких металлов из пластичного  состояния в хрупкое. Например, облучение молибдена и вольфрама флюенсом 5·1019 нейтр./см2 (E?1 МэВ) увеличивает температуру перехода соответственно на 60 и 120°С.  Поскольку температура перехода из пластичного состояния в хрупкое, а также другие свойства тугоплавких металлов существенно зависят от содержания примесей, повышение чистоты металла должно сопровождаться более сильным изменением его свойств, под действием облучения. Действительно, ниобий электронно-лучевой плавки, облученный флюенсом 1019 нейтр./см2, упрочняется значительно сильнее, чем ниобий, содержащий 0,5% примесей. Влияние примесей на чувствительность свойств металла к облучению нельзя рассматривать в отрыве от структурного состояния. Электронно-микроскопические исследования молибдена, облученного при 60 °С флюенсом 2·1022 нейтр./см2, показали, что облучение приводит к образованию скоплений точечных дефектов со средним диаметром 60 A. Последующий отжиг при температуре до 600 °С мало влияет на размеры скоплений, а в интервале 600-800°С происходит некоторое их укрупнение (от 95 до 140 A).
      Изменение свойств тугоплавких металлов при  облучении имеет обратимый характер: оно устраняется последующим отжигом при высокой температуре, близкой к 0,4—0,5 Тпл. Так, свойства молибдена, облученного флюенсом 2·1022 нейтр./см2, практически восстанавливаются после отжига при температуре выше 1000°С, а свойства вольфрама, облученного флюенсом (1,4?80) · 1019 нейтр./см2, восстанавливаются при температуре ?1350°С. В связи с этим можно предположить, что при рабочей температуре, близкой к температуре рекристаллизации, влияние облучения на механические свойства тугоплавких металлов будет сравнительно небольшим.
      В соответствии с диаграммами состояния  взаимодействие тугоплавких металлов с ураном состоит главным образом во взаимном растворении (рисунок 2).  Плохо совместимы с ураном хром и ванадий (рисунок 2a), которые образуют с ним наиболее легкоплавкие эвтектики. При температуре, превышающей температуру плавления эвтектик, взаимодействие чрезвычайно интенсивно.  

                        Рисунок – 2 Диаграммы состояния сплавов            систем V – Mo; Nb – Mo; V – Ta; Ta – Cr; Ti – W; Zr – Mo
 
       Совместимость других тугоплавких металлов с ураном значительно лучше и увеличивается в ряду Мо, Nb, Та, W (таблица 1).
      При контакте с жидким ураном тугоплавкие  металлы растворяются в нем, причем растворение носит в основном фронтальный характер. Такое растворение характерно, например, для молибдена и ниобия. Кроме того, может происходить проникновение урана в тугоплавкие металлы по границам зерен.  В таблице 2 приведены данные по совместимости некоторых тугоплавких металлов с уран-плутониевым сплавом (U+20% Pu+10% Fе). Видно, что при 600°С ниобий в значительно большей степени совместим с этим сплавом, чем ванадий и молибден, а при температуре 700 и 800°С — наоборот. При 800°С в порядке возрастания совместимости металлы можно расположить в ряд Та, Nb, V, причем тантал уступает ниобию почти в 1,5 раза, ванадию — в 3 раза, молибдену — в 8 раз. Таким образом, легирование урана может сильно влиять на его совместимость с тугоплавкими металлами. 

Таблица 1
Глубина проникновения урана  в тугоплавкие  металлы при различной  температуре и  длительности испытания
Металл t, °С ?, ч Глубина проникновения, мм Металл t, °С ?, ч Глубина проникновения, мм
Мо 
 
 
 
Nb
900 1000 1100 1200 

900
1000 1100 1225
1008 336
33
4 

1008
168
48
8
0,23 0,33
0
0,76 

0 

0,025
0,18
Та 
 
 
 
W
900 1225 1300 1335 

1250 1300 1300 1350
1008 4
9
1,5 

8
4
9
2
0 0,13
0,25
0,76 

0
0
0,13
0,25
 
Таблица 2
Время   (сутки)   сквозного   диффузионного   проникновения   сплава U + 20%   Pu + 10%   Fs через оболочки заданной толщины при различной температуре
Материал оболочки 600 °С 700 °С 800 °С
0,025 мм 0,229 мм 0,025 мм 0,229 мм 0,025 мм 0,229 мм
Мо V
Nb
Та
Nb + 5,3% V
52,2 56,5
136

15,8
>1000 >1000
>1000

>1000
21,6 17,6
4,4

<1
>1000 >1000 360

72,5
3,1 1,2
<1
<1
<1
251 96,7
44,1
30,8
3
 
     С плутонием, который при температуре  выше 640 °С находится в жидком состоянии, взаимодействие тугоплавких металлов, по-видимому, должно быть примерно таким  же, как и с жидким ураном. Однако необходимо отметить, что плутоний более агрессивен, чем уран. Совместимость тугоплавких металлов с неметаллическим ядерным горючим — оксидами, карбидами, нитридами, сульфидами, — как правило, выше, чем с металлическим. Максимальная рабочая температура в таких системах намного превышает 1000 °С, а в некоторых случаях — даже 2000 °С. Еще более высокая рабочая температура, по-видимому, может быть достигнута при использовании моносульфида и двуокиси урана, а также ядерного горючего на основе монокарбида урана. По совместимости с тугоплавкими металлами моносульфид урана превосходит его карбиды и нитриды. Тем не менее такие композиции, как UN—Мо и UN—W, могут оказаться пригодными для использования в дисперсионных ТВЭЛах ядерных ракетных двигателей.
      Высокая совместимость тугоплавких металлов с соединениями урана может быть связана с тем, что последние обычно плавятся при значительно более высокой температуре, чем металлический уран. Так,  температура плавления оксидов состава U02,0, UO1,9 и UO1,75 соответственно равна 2880,  2770 и  2550 °С, температура плавления карбидов UC и UC2 - 2535 и 2450—2500 °С, а температура плавления соединений US и UN — 2450 и 2800 °С. Следует отметить, что в рассматриваемых системах, как и в аналогичных системах с металлическим ураном, возможно образование сравнительно легкоплавких структурных составляющих. Например, в системах UC—Сr и UC—W образуются эвтектики с температурой плавления 1315 и 2180°С, соответственно. Однако если сравнить эти значения с температурой плавления эвтектик в системах U—Сr и U—W (859 и 1135°С, соответственно) и с температурой плавления урана (1132 °С), то преимущество систем с соединениями урана становится очевидным.
      Хотя  сведения о характере взаимодействия в рассматриваемых системах весьма немногочисленны, есть основания полагать, что оно определяется, в первую очередь, термодинамическими соотношениями. Если соединение урана с металлоидом термодинамически менее прочно, чем аналогичное соединение тугоплавкого металла, то происходит диффузионное перераспределение металлоида из ядерного горючего в тугоплавкий металл. Оно сопровождается разрушением исходного соединения урана и образованием новых фаз, т. е. диффузия носит реактивный характер. В этом случае кинетика процесса обычно подчиняется параболическому закону.
      В заключение необходимо отметить, что  по совместимости с ядерным горючим  тугоплавкие металлы, за исключением, может быть, хрома и ванадия, значительно  превосходят сплавы на основе железа и никеля и их можно рассматривать  как наиболее перспективные материалы для изготовления оболочек ТВЭЛов, работающих при температуре 1000°С и выше в реакторах на быстрых нейтронах, охлаждаемых жидкометаллическими и газовыми теплоносителями.  

                2. Механические свойства тугоплавких металлов 

                                                     Твердость  

 
              Т, °С
                                Твердость, МН/м2 (кГ/мм2)
W Mo Nb
1560 525 (53,5) 172 (17,6) 102 (10,4)
1750 410 (41,8) 126(12,9) 50 (5,1)
2000 167 (17) 65,7 (6,7) 10,8 (1,1)
2500
и т.д.................


Перейти к полному тексту работы


Скачать работу с онлайн повышением уникальности до 90% по antiplagiat.ru, etxt.ru или advego.ru


Смотреть полный текст работы бесплатно


Смотреть похожие работы


* Примечание. Уникальность работы указана на дату публикации, текущее значение может отличаться от указанного.