ПРЕДИСЛОВИЕ

Развитие новой техники требует создания новых материалов с самым разнообразным сочетанием различных свойств. Широко применяемые в промышленности сплавы на основе железа, никеля, кобальта, титана, алюминия и магния уже не могут полностью удовлетворить требования современной техники. В настоящее время все большее значение приобретают редкие металлы и их сплавы, обладающие рядом интересных физико-химических свойств.

Содержание ванадия в земной коре превышает содержание почти всех других тугоплавких металлов. Наша страна богата ванадием. Ванадий обладает высокой температурой плавления, хорошей пластичностью при низких температурах, высокой удельной прочностью при повышенных температурах, хорошими сверхпроводящими характеристиками, высокой коррозионной стойкостью в расплавах щелочных металлов и в ряде органических и неорганических агрессивных сред, а также хорошими ядерно-физическими свойствами. Однако до настоящего времени применение ванадия и его сплавов еще не получило должного развития. Основным тормозом использования ванадия и его сплавов в промышленности была недостаточная чистота исходного металла (а следовательно, невысокий комплекс механических свойств из-за его высокой чувствительности к примесям внедрения), легкая окисляемость выше 300°, а также недостаточный уровень исследований его свойств и свойств его сплавов.

В 60-х годах в связи с появлением новых способов приготовления чистых веществ (электролиз, вакуумная или аргонная дуговая, электронно-лучевая, плазменная и лазерная плавки, вакуумная зонная рафинировка с различными источниками нагрева, высоковакуумный отжиг, обработка давлением и сварка в вакууме или в среде инертных газов) и новых методов исследования (цветная и вакуумная металлография, микроскопия в поляризованном свете, инфракрасных, ультрафиолетовых и рентгеновских лучах, высокотемпературный термический анализ, рентгеноспектральный анализ, нейтронография, электронная, ионная и протонная микроскопия и т. д.) резко возросли технические возможности получения, обработки и исследования сплавов редких металлов. Так, ныне даже совсем простой и давно известный метод обыкновенной световой «белой» микроскопии при умелом использовании открывает богатые и по существу неисчерпаемые возможности изучения структуры металлов и сплавов.

К настоящему времени в СССР и за рубежом добились известных успехов в разработке методов получения чистого пластичного ванадия, исследовании его свойств и создании новых сплавов с его участием, что поставило перед наукой и промышленностью задачу по расширению областей применения металлического ванадия, его сплавов и соединений.

Изысканию новых сплавов способствует построение диаграмм состояния различных металлических систем, систематическое исследование диаграмм состав — свойство и выявление закономерностей физико-химического взаимодействия элементов, изменение строения и свойств сплавов в зависимости от химического и фазового состава, температуры, давления и технологических условий.

Еще в начале нашего столетия академиком Н. С. Курнаковым были установлены некоторые закономерности изменения различных свойств в двойных равновесных металлических системах. «Законы Курнакова» и работы по физико-химическому анализу его последователей до настоящего времени остаются самым плодотворным направлением в создании новых металлических материалов с заданными свойствами. Однако теория металлического состояния вещества пока еще не достигла уровня развития, необходимого для расчета состава сплавов с заранее заданными свойствами. Поэтому одной из основных задач металловедения, физико-химии и металлофизики остается накопление экспериментальных данных и их систематизация для отдельных элементов, особенно редких металлов, применение которых имеет большие перспективы. В издательстве «Наука» уже вышли монографии по сплавам ниобия, рения, палладия, вольфрама, молибдена, иттрия и редкоземельных металлов.

Систематизация и обобщение диаграмм состояния и свойств сплавов двойных систем ванадия, проводившиеся У. Ростокером (1958 г.), И. Й. Корниловым и Н. М. Матвеевой (1962 г.), а также Р. Киффером и Г. Брауном (1963 г.), показали, что уровень исследования ванадия и его сплавов еще недостаточен. Многие из систем были изучены неполностью. Данные о взаимодействии ванадия с другими элементами отсутствовали совсем или были отрывочны, а в ряде случаев — противоречивы. Систематизация тройных систем с участием ванадия совсем не проводилась. К настоящему времени накоплен большой новый материал как по диаграммам состояния, так и по свойствам сплавов ванадия. Определенный вклад в металловедение и физико-химию ванадия внесли сотрудники лаборатории тугоплавких и редких металлов и сплавов Института металлургии им. А. А. Байкова АН СССР.

В монографии использованы как собственные экспериментальные данные, так и материалы публикаций советских и иностранных ученых. В соответствии с физико-химической направленностью данной монографии основное внимание в ней уделено анализу взаимодействия ванадия с другими элементами и рассмотрению свойств металлического ванадия и его сплавов. В книге обобщены также результаты исследования и промышленного опробования ванадия, его сплавов и соединений. Главной целью авторов было привлечение внимания работников науки и производства к свойствам ванадия и его сплавов и раскрытие перспектив их использования в народном хозяйстве.

Авторы будут признательны читателям за замечания по содержанию данной монографии и постараются их учесть в своей последующей работе.

Авторы благодарят доктора технических наук М. А. Тылкину, кандидатов технических наук К. Б. Поварову и К. Н. Иванову за просмотр отдельных глав рукописи и сделанные исправления, а также Г. С. Косенко, М. И. Белобородову и Г. А. Знаменского за помощь при оформлении рукописи.

Назад, на страницу описания