Твердость. Предел прочности тугоплавких металлов при растяжении. Удельная прочность тугоплавких металлов. Температура перехода металлов в сверхпроводящее состояние.

  1. Твердость
  2. Предел прочности тугоплавких металлов при растяжении
  3. Удельная прочность тугоплавких металлов
  4. Температура перехода металлов в сверхпроводящее состояние
    Тантал
  5. Зависимость механических свойств тантала от температуры
  6. Твердость (по Виккерсу) тантала в зависимости от температуры
  7. Скорости ползучести тантала
    Молибден
  8. Изменение предела прочности молибдена в зависимости от температуры
  9. Скорости ползучести молибдена при 1400°С
    Вольфрам
  10. Механические свойства вольфрама
    Ниобий
  11. Механические свойства ниобия различных сортов при 20°С
  12. Таблица перевода чисел твердости
  13. Механические свойства листов из сплава TZM
  14. Упругие свойства тугоплавких металлов
  15. Коэффициент теплопроводности тугоплавких металлов
  16. Термодинамические свойства тугоплавких металлов
  17. Обозначение символов

Твердость

Т, °СТвердость, МН/м2 (кГ/мм2)
WMoNb
1560525 (53,5)172 (17,6)102 (10,4)
1750410 (41,8)126(12,9)50 (5,1)
2000167 (17)65,7 (6,7)10,8 (1,1)
250071,6 (7,3)22,5 (2,3)-
300046,1 (4,7)--

Предел прочности тугоплавких металлов при растяжении

Предел прочности тугоплавких металлов при растяжении

Удельная прочность тугоплавких металлов

Удельная прочность — показатель, характеризующий отношение предела прочности к плотности металла. В таблице приведенной ниже дана удельная прочность тугоплавких металлов при комнатной температуре. Следует однако учитывать, что удельная прочность в большей степени зависит от чистоты металла и способа его получения. Сравнение приведенных данных по удельной прочности показывает значительное преимущество молибдена и ниобия, по сравнению вольфрамом и танталом. Отмеченное справедливо до 1370 °С.

Название металлаУдельная прочность, кГ/мм2, Г/см3
Молибден8,9
Ниобий7,0
Тантал2,3
вольфрам5,17

Температура перехода металлов в сверхпроводящее состояние

Металл°К
Титан0,53
Ванадий5,1
Цирконий0,7
Ниобий9,17
Молибден0,9-0,98
Гафний0,35
Тантал4,40
Рений1,7
Вольфрам0,05

Тантал

Зависимость механических свойств тантала от температуры

Температура °Сσвσтδ,%
кГ/мм2
2547,140,425,3
10041,729,924,6
20539,424,912,6
3165226,618,0
42745,923,524,3
53842,118,416,2
64931,413,317,3
76021,311,923,1
87115,68,532,1
98215,28,733,!
109311,85,743,1
120510,35,347,2
18826,163,239,0
21803,0251,5134,0
24172,461,2444,0
27671,240,8611,0
28170,9970,8013,0

Твердость (по Виккерсу) тантала в зависимости от температуры

Температура, °CСлиток плавки,
испытанный в вакууме
Металл очищен электронно-лучевой плавкой, переплавлен в дуговой печи
20-89
2557-
20044-
4004182
6003773
8002537
90010-
1000-29
1200-21

Скорости ползучести тантала

Температура испытания, °СНапряжение кГ/мм2Время до разрушения, чСкорость ползучести, %ч,
800112390,030
12670,180
90099990,190
37370,525
444,800

Молибден

Изменение предела прочности молибдена в зависимости от температуры

Изменение предела прочности молибдена
в зависимости от температуры

Скорости ползучести молибдена при 1400°С

Напряжение, кГ/мм2Время до разрушения, чСкорость ползучести, %ч
2,0940,133
2,532,50,475
4,04,53,500
5,00,518,400

Вольфрам

Механические свойства вольфрама

СостояниеПри 20°СПри 400°С
σвHBEδψµσвδψ
кГ/мм2%кГ/мм2%
Деформированное9041540∙103000,2972-7812-1540-60
Рекристаллизованное5032040∙103000,29300-50-5

Ниобий

Механические свойства ниобия различных сортов при 20°С

Способ изготовления и состояниеТвердость в литом состоянии кГ/мм2σb
кГ/мм2 (предел прочности)
σ0,2
Кг/мм2 (предел прочности)
δ, % (относительное удлинение)ψ, % (относительное сужение)
HBHV
Спеченный: нагартованный-116-14570-1-2-
рекристаллизованный--24-35-16-50-
Дуговой плавки: Нагартованный-120-19062,552,512,560,0
рекристаллизованный--32-3522,5-245088,0
Электроннолучевой: плавки нагартованный60-6590-10042,535,523,089,0
Рекристаллизованный--22,51560,096,0

Таблица перевода чисел твердости

Твердость по РоквеллуТвердость по Виккерсу (HV)Твердость по Бринелю (HB)
По шкале С (HRC)По шкале А (HRA)
7086,51076-
6986,01004-
6885,5942-
6785,0894-
6684,5854-
6584,0820-
6483,5769-
6383,0763-
6282,5739-
6181,5715-
6081,0695-
5076,0513-
4975,5498-
4874,5485-
4774,0471448
4673,5458437
4573,0446425
4472,5435415
4271,5413393
4070,5393372
30-301283
28-285270
26-271260
24-257250
22-246240
20-236230

Механические свойства листов из сплава TZM

Толщина листа, ммМинимальный предел прочности, кГ/мм2Минимальный предел текучести, кГ/мм2Минимальное удлинение (на длине 50,8 мм), %
20°1200°20°1200°20°1200°
0,25-0,6498,435,280,917,645
0,64-1,1594,935,277,317,656
1,15-2,2891,435,274,817,678
2,28-4,7591,435,274,817,6810

Упругие свойства тугоплавких металлов

МеталлКоэффициент сжимаемости,
Х106 см2/кГ
Модуль нормальной упругости,
кГ/мм2
Модуль сдвига,
кГ/мм2
Коэффициент Пуассона
Титан-9000-10000--
Цирконий1,097896033300,35
Гафний-9800-14060--
Ванадий-13500--
Ниобий-908088200,39
Тантал0,521883070000,35
Хром-25000--
Молибден0,34733630122000,31
Вольфрам0,29341500151400,30
Рений-47000--
Рутений-42000--
Родий-28640--
Осмий-57000--
Иридий-53830--
Платина-15320--

Коэффициент теплопроводности тугоплавких металлов

ЭлементT °CКоэффициент теплопроводности k Вт/м∙К
Ванадий2033,2
Вольфрам27130
Молибден27162
Ниобий2753
Тантал2763
Хром2767
Цирконий5020,96

Термодинамические свойства тугоплавких металлов

ЭлементУдельная теплоемкость,
Дж/К∙моль
Теплота плавления,
кДж/моль
Теплота испарения,
кДж/моль
Ванадий0,48517,5460
Вольфрам24,835824
Молибден0,25128590
Ниобий0,26826,8680
Тантал0,14024,7758
Хром0,48821342
Цирконий0,28119,2567

Обозначение символов:

  • σв — предел прочности;
  • σт— предел текучести;
  • σ0,2 — предел текучести при котором остаточные деформации составляют 0,2 % от длины испытываемого образца;
  • δ — относительное удлинение;
  • ψ — относительное сужение;
  • k — коэффициент теплопроводности;
  • HB — твердость по Бринеллю;
  • HV — твердость по Виккерсу;
  • HR — твердость по Роквеллу.