Увод
Ватростални метали су група ретких метала који имају високе тачке топљења, високу термичку стабилност и изузетну отпорност на корозију. Као резултат ових својстава, ватростални метали се користе у широком спектру индустрија, укључујући ваздухопловство, нуклеарну енергију и одбрану. Једно од кључних својстава метала је њихова способност да издрже механичка оптерећења, али се често постављају питања у вези са крхкошћу ватросталних метала. У овом чланку ћемо погледати својства ватросталних метала која одређују њихову кртост и проценити да ли су они, у ствари, крти.
Шта су ватростални метали?
Ватростални метали су група метала који имају тачке топљења изнад 1850 степени, изузетну отпорност на топлоту и хабање и одличну отпорност на корозију. Ватростални метали укључују тантал (Та), волфрам (В), молибден (Мо), ниобијум (Нб), ренијум (Ре) и осмијум (Ос). Због својих високих тачака топљења и других пожељних својстава, ватростални метали се користе у широком спектру индустрија укључујући ваздухопловство, одбрану и нуклеарну индустрију. Једно од кључних питања у вези са употребом ватросталних метала је да ли су они крти.
Шта је крхкост?
Кртост је својство које описује склоност материјала да пукне или ломи под стресом или напрезањем. Крхки материјал ће изненада и без упозорења отказати када је изложен напрезању, док ће се дуктилнији материјал деформисати пре него што поквари. Постоји неколико фактора који могу допринети кртости материјала, укључујући његову кристалну структуру, конзистентност микроструктуре и присуство дефеката као што су пукотине или инклузије.
Фактори који утичу на ломљивост ватросталних метала
Кристална структура:
Ватростални метали генерално имају кубичну (бцц) кристалну структуру усредсређену на тело, која је инхерентно мање дуктилна од других кристалних структура као што су кубична (фцц) или хексагонално збијена (хцп). Бцц кристална структура ствара раван клизања унутар структуре која може подстаћи крхки лом када је напрегнут.
Микроструктура:
Микроструктура материјала такође може утицати на његову кртост. Ватростални метали се често производе техникама металургије праха, што може створити недоследности у микроструктури материјала. Ова недоследност може довести до дефеката као што су пукотине или инклузије које могу подстаћи крхки лом.
нечистоће:
Нечистоће унутар метала такође могу допринети његовој крхкости. Ватростални метали се често производе високотемпературним техникама које могу унети нечистоће у материјал. Присуство нечистоћа може створити дефекте који промовишу крхки лом.
Студије случаја ватросталних метала
тантал:
Тантал се често користи као ватростални метал у апликацијама на високим температурама због његове изузетне отпорности на топлоту и хабање. Тантал је такође познат по својој отпорности на корозију. Тантал се не сматра крхким металом и показало се да има добру дуктилност под одређеним условима.
волфрам:
Волфрам је још један ватростални метал који се често користи у апликацијама на високим температурама. Волфрам има високу тачку топљења и одличну термичку стабилност. Волфрам се сматра крхким металом, због своје бцц кристалне структуре.
молибден:
Молибден се често користи као ватростални метал због своје високе тачке топљења и одличне термичке стабилности. Молибден се не сматра крхким металом и показало се да има добру дуктилност под одређеним условима.
ниобијум:
Ниобијум се често користи као ватростални метал због своје отпорности на високе температуре и одличне отпорности на корозију. Није познато да је ниобијум крт метал, а показало се да има добру дуктилност под одређеним условима.
ренијум:
Ренијум је редак ватростални метал који има отпорност на високе температуре и одличну дуктилност. Ренијум се не сматра крхким металом, а показало се да има добру дуктилност чак и на високим температурама.
осмијум:
Осмијум је редак ватростални метал који има највишу тачку топљења од свих познатих елемената. Показало се да је осмијум релативно крт метал, због своје бцц кристалне структуре.
Закључак
Ватростални метали су група ретких метала који имају високе тачке топљења, високу термичку стабилност и изузетну отпорност на корозију. Због својих пожељних својстава, ватростални метали се користе у широком спектру индустрија, укључујући ваздухопловство, одбрану и нуклеарну индустрију. Питање да ли су ватростални метали крти је сложено и зависи од неколико фактора, укључујући кристалну структуру, микроструктуру и нечистоће. Док се неки ватростални метали сматрају кртима, други имају добру дуктилност под одређеним условима. Генерално, може се рећи да ватростални метали нису инхерентно крти, али њихова својства морају бити пажљиво размотрена када се користе у апликацијама са високим напрезањем.