Современные потребности
Для работы в интервале температур 1100-3000°С могут быть использованы только тугоплавкие металлы и их сплавы. Наибольшее распространение за последние годы получили металлы большой четверки: Mo, W, Nb, Та. Как и все чистые металлы, эти металлы не обладают достаточной жаропрочностью и для обеспечения требований современной техники нуждаются в легировании. К настоящему времени проведено большое количество работ по систематическому изучению влияния легирующих элементов на жаропрочность металлов большой четверки.
Установлено, что и для этих металлов действительны общие принципы теории жаропрочности, разработанные для железных и никелевых сплавов: реализуются в основном принципы упрочнения твердого раствора и создания оптимальной двухфазной структуры. На этой основе разработано большое количество сплавов, уровень жаропрочности которых удовлетворяет, иногда и превышает современные потребности промышленности.
Показано, что путем легирования удалось повысить предел прочности, например, при температуре 1300°С 10 кГмм2 для чистого молибдена до 55 кГмм2 для сплава ВМ-3, с 6 кГмм2 для чистого ниобия (при 1200°) до 50 кГмм2 для сплава ВМ-4. Следует отметить, что по уровню жаропрочности отечественные сплавы не уступают зарубежным. Эти данные, а также достаточно широко проведенные исследования и по длительной прочности показывают, что сплавы на основе Мо и Nb могут быть использованы при температурах до 1800-2000° в зависимости от продолжительности службы.
Выше 2000° могут работать лишь сплавы на основе вольфрама и иногда (в специальных условиях) — сплавы на основе тантала. 100-часовую длительную прочность, равную 10-12 кГмм2, существующие сплавы обеспечивают на основе ниобия до 1300- 1400°, а на основе молибдена — до 1400-1600°.
Таким образом, следует считать, что разработка более высокожаропрочных сплавов на основе тугоплавких металлов в настоящее время не является актуальной задачей металловедения — такие сплавы есть. Однако существуют затруднения с использованием этих сплавов в реальных условиях.
