Kodėl niobis naudojamas tigliams
Niobio lydymosi temperatūra yra apie 2468 laipsniai Celsijaus ir išlieka plastiška žemoje temperatūroje, todėl tinka tigliams, naudojamiems vakuuminiam lydymui, oksido ir fluoro kristalų auginimui bei laboratoriniams tirpinimo ir lydymo darbams. Jis atsparus daugelio išlydytų metalų ir įvairių išlydytų druskų atakoms ir nesudaro mažai tirpstančios eutektikos su keliais jame apdorotais metalais. Jo šiluminis plėtimasis yra vidutinis, o šilumos laidumas yra didelis ugniai atspariam metalui, o tai riboja šiluminius gradientus per tiglio sienelę. Klasės paprastai nurodomos kaip komerciškai grynas 99,9 arba 99,95 procentų niobis, kontroliuojamas tantalo, deguonies, azoto, anglies ir vandenilio ribos, o medžiaga gali būti tiekiama ASTM B391 lakštams ir juostelėms ir ASTM B392 strypams ir strypams.
Apdirbimas iš kieto strypo
Apdirbant iš kieto strypo, gaunamas tiglis su ištisine, besiūle sienele ir visiškai tankia struktūra, ir tai yra įprastas būdas mažesnio skersmens, storesnių sienelių ir vienkartinių ar mažo tūrio poreikių atveju. Strypas pasukamas ir gręžiamas tekinimo staklėmis, dažniausiai naudojant karbido įrankius ir gausų pjovimo skystį, nes niobis yra minkštas ir plastiškas ir linkęs išsitepti ir pūstis, jei padavimas ir greitis yra neteisingi. Medžiagos pašalinimas yra didelis, todėl gatavos dalies kaina apima didelį strypo kiekį, kuris tampa drožlėmis, o gilioms angoms reikia ilgų įrankių, kuriuos reikia kruopščiai nustatyti, kad būtų išlaikytas koncentriškumas ir sienelės storis. Užbaigtas tiglis gali būti sumažintas nuo įtampos, chemiškai išvalytas ir marinuotas, kad būtų pašalintas užterštumas ir apdirbimo likučiai.
Gilus piešimas iš lapo
Gilus tempimas formuoja tiglį iš lakšto, įspaudžiant jį ant perforatoriaus į štampą, paprastai keliais tempimais su tarpiniu atkaitinimu, todėl susidaro plonasienis, besiūlis indas su daug mažiau medžiagų atliekų nei apdirbant. Jis tinka didesniam skersmeniui, plonesnėms sienoms ir didesniam gamybos kiekiui, suteikia vienodą sienos sekciją ir gerą paviršiaus apdailą. Niobio darbas sukietėja formuojant, todėl atkaitinimas tarp tempimo yra būtinas, kad būtų išvengta įtrūkimų, o tempimo grafikas turi būti sudarytas atsižvelgiant į lakšto storį ir gylio ir skersmens santykį. Įrankių sąnaudos yra didelės ir pateisinamos tik tada, kai dėl kiekio ar dydžio apdirbimas yra nepraktiškas arba neekonomiškas, o ištrauktas tiglis gali būti apipjaustytas, su flanšu ir privirintas prie dangčio arba snapelio, jei reikia.
Grynumas, užterštumas ir valymas
Grynumas yra svarbus, nes niobis lengvai pasiima intersticinius elementus. Deguonis, azotas, anglis ir vandenilis ištirpsta metale ir padidina kietumą bei sumažina plastiškumą, todėl lakštą ir strypą reikia tvarkyti švariais įrankiais ir pirštinėmis ir laikyti atokiau nuo drėgmės ir alyvos. Suvirinimas, jei naudojamas, turi būti atliekamas inertinėse dujose arba vakuuminėje kameroje, nes užteršta suvirinimo siūlė yra silpna ir vėlesnio dujų išsiskyrimo šaltinis. Gatavi tigliai paprastai nuriebalinami ir marinuojami kontroliuojamame rūgščių mišinyje, kad būtų pašalintas paviršiaus užterštumas ir bet koks įtaisytas geležis, o pakavimo metu marinuotas paviršius turi būti apsaugotas. Pirkėjai turėtų prašyti analizės sertifikato, apimančio intersticinius elementus, o ne tik niobio tyrimą.
Projektavimo taškai ir aptarnavimo ribos
Sienelės storis turi būti parenkamas atsižvelgiant į mechaninį ir šiluminį veiksmą, nes plona siena greitai įkaista ir vėsta, bet lengviau deformuojasi veikiant apkrovai, o stora siena atspari iškraipymams, bet sukelia didesnius šiluminius gradientus. Vidinio paviršiaus apdaila turi įtakos sudrėkinimui ir lengvumui išlaisvinti sustingusį krūvį, o lygus, chemiškai nuvalytas paviršius sumažina lipnumą. Reikėtų vengti aštrių vidinių kampų, nes jie koncentruoja įtampą terminio ciklo metu, o dosni filė pagerina gyvenimą. Niobis greitai oksiduojasi ore, kai temperatūra viršija 400 laipsnių Celsijaus, todėl eksploatacija turi būti atliekama vakuume arba didelio grynumo inertinėje atmosferoje, o tiglis turi būti paremtas taip, kad jis nebūtų suvaržytas, kai jis plečiasi. Pakartotinis naudojimas laboratoriniuose darbuose po valymo yra įprastas, jei siena nesuplonėjo arba neišsikreipė daugiau nei leistina riba.
Dažnai užduodami klausimai
Kl .: Kuo skiriasi apdirbtas ir giliai tempiamas niobio tiglis?
Mechaniškai apdorotas tiglis išpjaunamas iš kieto strypo ir sukuria vientisą, tankią sienelę bet kokio storio, bet su daug medžiagų atliekų, o giliai tempiamas tiglis formuojamas iš lakšto, todėl susidaro plona besiūlė sienelė ir mažesnis atliekų kiekis didesniame tūryje.
K: Kokio grynumo niobis paprastai tiekiamas tigliams?
Komerciniu požiūriu grynas 99,9 arba 99,95 proc. niobis yra standartinis, su kontroliuojamais tantalo ir intersticinių elementų – deguonies, azoto, anglies ir vandenilio – ribos.
K: Kodėl niobio tigliai turi būti naudojami vakuume arba inertinėse dujose?
Kadangi niobis greitai oksiduojasi virš maždaug 400 laipsnių Celsijaus ore, todėl aukštoje temperatūroje reikalingas vakuumas arba didelio grynumo inertinė atmosfera.
K: Kokie standartai taikomi niobio malūno gaminiams?
ASTM B391 apima niobio lakštą, juostelę ir foliją, o ASTM B392 apima niobio strypą ir strypą, ir abu nustato chemijos, mechaninių savybių ir matmenų reikalavimus.
K: Ar niobio tiglį galima naudoti pakartotinai?
Taip, laboratoriniai tigliai dažnai valomi ir naudojami pakartotinai, jei sienelės storis, paviršiaus būklė ir forma neviršija programos nustatytų ribų.
Kl .: Kas turėtų būti nurodyta pirkimo užklausoje?
Gamybos būdas, vidinis ir išorinis skersmuo, gylis, sienelės storis, grynumo laipsnis su tarpiniais apribojimais, paviršiaus apdaila ir tai, ar reikalingas dangtis, flanšas ar snapelis.