ША Подгруппа

Мо

IV

ЛА Подгруппа

Рис. 3. Растворимость кислорода в металлах V А и VI А подгрупп при температуре 1900 К

Рнс. 4. Интервалы температур перехода из вязкого в хрупкое состояние для металлов V А и VI А подгрупп

исходит этот переход: чем выше эта температура, тем больше и склонность металла к охрупчиванию. Такая температура для металлов VIА подгруппы намного выше, чем для металлов V А подгруппы (рис. 4). Это свидетельствует о том, что металлы VI А подгруппы значительно больше склонны к хрупкому разрушению или обладают, как принято называть это свойство, хладолом-костью.

Вследствие указанных свойств металлов данной подгруппы они плохо обрабатываются и свариваются, что затрудняет применение хрома, молибдена и вольфрама в сварных конструкциях.

Металлы VI А подгруппы интенсивно окисляются при высоких температурах (выше 700—800 К), за исключением хрома, который имеет высокое сопротивление окислению вплоть до 1500 К. Это свойство металлов также создает дополнительное затруднение при сварке. Допускаемое количество примесей в технически чистых металлах VI А подгруппы ниже, чем в металлах предыдущих групп. Так, например, в технически чистом молибдене марки МЧВП по ТУ 48-42-66—71 допускается следующее содержание примесей-газов (% по массе не более) : 02—0,005; Ы2—0,005; Н2—0,0008.

Благодаря высокой жаропрочности и коррозионной стойкости металлов VI А подгруппы и особенно сплавов на их основе, они в ряде случаев оказываются весьма эффективными для изготовления деталей и узлов в таких отраслях техники, как авиационная и ракетокосми-ческая, для оборудования, работающего в жидких ме-

таллах, деталей двигателей, электрических печей и др. Поэтому в последние годы изыскивают пути, позволяющие получать сварные соединения удовлетворительного качества из металлов этой подгруппы. К ним относится получение особо чистых металлов, предназначенных для изгитовлепия сварных конструкций, по отношению к примесям-газам — кислороду, азоту и водороду. Хорошие результаты дает также добавка элементов, снижающих чувствительность к примесям-газам и повышающих высокотемпературную прочность. Поэтому практическое применение, в том числе для изготовления сварных изделий, в основном находят сплавы на основе металлов VI А подгруппы.

Благодаря указанным свойствам металлов данной подгруппы, еще более повышенные требования предъявляются и к технологии их сварки, которая должна обеспечить особо надежную защиту зоны сварки от газов атмосферы, чистоту сварочной атмосферы, присадочных и других материалов, а также выполнение ряда требований, рассмотренных ниже.

Из металлов VI А подгруппы больше всего распространен в природе хром: его запасы в земной коре превышают запасы ниобия, тантала, молибдена и вольфрама вместе взятых. Как видно из табл. 1, хром имеет наименьшую плотность по сравнению со всеми другими тугоплавкими металлами. Хром обладает еще одним важным свойством, благодаря которому он выделяется в ряду тугоплавких металлов: по сопротивлению окислению до температуры 1270 К он значительно превосходит все металлы, а при более высоких температурах —■ вплоть до 1320 К — скорость окисления хрома меньше скорости окисления даже такого стойкого металла, каким является никель. Хром имеет сравнительно высокий модуль упругости (см. табл. I). Указанные свойства хрома способствуют расширяющемуся в последние годы применению этого металла в качестве основы жаропрочных конструкционных сплавов (табл. 9).

Сплав ВХ-Ш может работать длительно в воздушной среде при нагревах до температуры 1670—1770 К, в то время как технический хром ВХ-1 пригоден для работы при температурах не выше 1000 К. Этот сплав имеет высокую коррозионную стойкость. Из него изготовляют поковки, штампованные заготовки, прутки и проволоку.

Сплав ВХ-2И обладает достаточно высокой жаропрочностью— до 1370 К. Из него могут быть получены листы, профили, штампованные заготовки, поковки и прутки.

Сплав ВХ-4 (типа нихром) — единственный сплав на основе хрома, сохраняющий пластичность до температуры 200 К. Он рекомендуется для малонагруженных литых деталей, работающих длительно при температурах до 1270 К, кратковременно при 1570 К. Из указанных сплавов лучшей свариваемостью обладает сплав ВХ-4.