Наибольший практический интерес представляют сплавы в области твердых растворов рения в переходных металлах. Легирование рением приводит к существенному изменению физико-хим. свойств молибдена, вольфрама, хрома, никеля, тантала, ниобия, титана, кобальта и др. металлов, позволяя получать конструкционные материалы с требуемыми специфическими св-вами.
При легировании рением молибдена, вольфрама и хрома наблюдается аномальное явление, получившее название «рениевого эффекта»,— легирование не только повышает прочностные характеристики, но и улучшает низкотемпературную пластичность.
Наибольший пластифицирующий эффект наблюдается при макс, содержании рения в области твердых растворов, примерно равном 30—35 ат.% Re. Эффект этот связан с изменением в результате легирования электронного строения, приводящим к снижению напряжения Пайерлса — Набарро, уменьшению энергии дефекта упаковки и развитию дополнительного механизма деформации — двойникования.
При легировании молибдена пластифицирующий эффект особенно существен, поскольку в результате легирования увеличивается модуль сдвига. Наибольшее распространение получили сплавы молибдена и вольфрама с рением.
Для этих сплавов характерны высокая прочность и жаропрочность в сочетании с высокой пластичностью и технологичностью, хорошая свариваемость, сохранение пластичности после рекристаллизации, высокие эмиссионные характеристики, повышенное омическое сопротивление и пониженный температурный коэфф. электрического сопротивления.
Р. с. изготовляют методом вакуумной дуговой или индукционной плавки либо методами порошковой металлургии, обрабатывают прессованием, ковкой, прокаткой или волочением.
Так, сплав молибдена с рением (50%) может быть прокатан на 90% при комнатной т-ре. Уникальные св-ва обусловили применение сплавов молибдена и вольфрама с рением при изготовлении электроконтактов, катодов и анодов магнитогидродинамических генераторов, нагревателей электровакуумных приборов, высокотемпературных термопар, упругих элементов для подвесов нивелиров, торсионных подвесов для гирокомпасов и др.
Вольфрамрениевую проволоку типов ВР5/ВР20 и ВР10/ВР20 (цифра соответствует содержанию рения в процентах) используют для изготовления термопар. Проволока второго типа более пластична, но у нее меньше термоэдс.
Применение рений содержащие сплавы в качестве упругих элементов связано с возможностью достичь высокой прочности деформированной проволоки при высоком значении характеристик упругости.
Прочность тройных сплавов молибден — вольфрам— рений превышает прочность сплава рения с молибденом, однако она ниже, чем прочность сплава рения с вольфрамом. Прочность сплавов рения с молибденом и рения с вольфрамом повышают дисперсионным упрочнением, сохраняя низкотемпературную пластичность.
На основе системы никель — рений разработаны сплавы с высокой жаро- и вибропрочностью и высокими эмиссионными характеристиками в сочетании с хорошей технологичностью, используемые в качестве кернов окисных катодов. Сплавы тантала с рением обладают высокой жаропрочностью в сочетании с хорошей технологичностью. Из них изготовляют проволоку, фольгу и трубы.
Рений содержащие сплавы расположенные в средней части диаграммы состояния, представляют собой по структуре и свойствам хим. соединения типа сигма-фазы, хи- или лямбда-фаз. Эти сплавы, обладающие высокой твердостью и хрупкостью, используют в качестве катодных, полупроводниковых, сверхпроводниковых и др. материалов с особыми физ. св-вами.
Сплавы в области твердых растворов на основе рения характеризуются существенным изменением св-в рения при легировании, поскольку области твердых растворов очень узки почти для всех металлов. Это позволяет получать сплавы с особыми физ. св-вами.
Статья на тему рений содержащие сплавы