Сплавы для исследования
Для снятия возможного остаточного наклепа изготовленные из прутков образцы перед исследованием свойств отжигались в вакууме при температуре 1400° С в течение 40 ч. Исследования показали, что легирование ниобия указанными элементами вызывает изменение свойств в соответствии с общими закономерностями при образовании твердых растворов. Повышение твердости, прочности и снижение пластичности при равных концентрациях зависят от химической природы легирующих элементов, определяемой их положением в периодической системе Д. И. Менделеева и соотношением атомных диаметров. Наибольшее упрочнение ниобиевых твердых растворов при комнатной температуре вызывают хром, рений, титан, сильно отличающийся по атомным диаметрам от ниобия. Сравнительно мало упрочняют ниобии вольфрам, молибден и тантал — элементы со сходными с ниобием физико-химическими свойствами и малым различием в атомных диаметрах.
Следует отметить, что молибден, вольфрам и тантал мало снижают пластичность. Особенно интенсивно снижают пластичность хром и цирконий.
Исследование межатомного взаимодействия в сплавах производилось путем измерения коэффициента термического расширения, модуля упругости и подсчета характеристической температуры. Все измерения при высоких температурах, включая и определение прочности на растяжение, производились в вакууме с остаточным давлением, не превышающим 10-5 мм рт. ст. При изучении термического расширения в целях предотвращения насыщения металла газами, десорбированными стенками вакуумной камеры и печью в процессе нагрева, кварцевую систему дилатометра помещали в печь лишь после обезгаживания всей системы при температуре 1300° С. Во время обезгаживания образец находился вне печи при температуре, не превышающей 200° С. Легирование ниобия вольфрамом, рением, молибденом, танталом, иридием и цирконием вызывает плавное снижение коэффициента термического расширения, причем оно тем больше, чем выше концентрация легирующих элементов.
