难熔金属和纯金属的切削加工(二)(附图)

2.常用难熔金属的分类和用途有哪些?

常用难熔金属中钨的熔点高,密度大,耐蚀性好,在冶金、电子、化工、核工业中常用来制作耐高温零部件,如电极、高温反应堆包套材料、平衡器件、医用X光管钨靶等。

钨可以制成铸锭,也可以制成烧结制品。钨铸锭扒皮后可轧制成棒材或型材,也可以冷拔成丝;钨的烧结制品常做成高密度合金。

钼的熔点也很高(2695℃),密度适中,弹性模量极高,热膨胀系数小,导电、导热性好。钼的结合性好,常用于喷涂钢件表面,以减小磨损,提高使用寿命。钼还可以作为真空喷涂电极、真空蒸发金属、真空炉屏蔽板、发热体及高温构件;钼适于制作要求刚性、硬度高的部件,如镗刀杆、研磨轴等。钼的耐蚀性好,常用来制作在熔融锌或锌蒸气中工作的泵、叶轮轴等。钼及其合金有以下五种:

①钼含量大于99.9%的纯钼材料。

②钼与钛的合金,如Mo—0.5Ti。

③TZM(Mo—0.6Ti—0.08Zr)合金。

④TZC(Mo—0.5Ti—0.03Zr—0.15C)合金。

⑤Mo—30W合金。

钽的熔点为2980℃,在常用难熔金属中仅次于钨(3380℃),密度为16.67 g/cm3。退火状态下,钽具有良好的塑性,高温下也比较稳定,能吸收并保持住气体。钽耐酸,是生物适合性材料。钽在电子、化工、医疗等行业有较广泛的应用。同时,钽也是制作硬质合金不可缺少的材料。

在难熔金属中,铌的熔点为2468℃,其强度、硬度低而韧性高,具有良好的冷塑性,切削加工无特殊困难。在钢中加入少量的铌可以提高基体的强度和韧性。铌与碳形成稳定的碳化铌,使晶粒细化,可以提高钢的耐磨性,因此铌常用来制作高性能刀具。

锆是钛的同族元素,也是同素异构体。862℃以下呈密排六方晶格,是为α锆;862℃以上呈体心立方晶格,是为β锆。锆的熔点为1852℃,但软化温度低。锆的化学活性很强,可与很多元素形成坚固的化合物。锆对杂质的敏感性很强,在加工过程中吸收氧、氮、氢等气体,会严重影响其强度。当温度高于400℃时,锆与氧、氮、水蒸气会产生强烈反应,因此锆的使用温度应低于500℃,最好在400℃以下使用。当氢包含在锆固溶体内时,即使在液氮温度(-196℃)下,锆仍有很大韧性,适宜在低温领域工作。

锆具有引火性,当锆粉颗粒平均尺寸小于10μm时,弥散悬浮于空气中,常常发生自燃或爆炸。

(待续)