Металлургия на вулкане 
Рений – крайне дорогой, но малоизвестный широкой публике металл. Если не менее редкие индий, галлий или кадмий можно найти в окружающей нас технике, то рения рядом с человеком практически нет. И тем не менее он уже не одно десятилетие критически важен для нашей цивилизации.
Мировая практика
Основное применение рения – это получение особо жаропрочных сплавов для турбореактивных авиадвигателей и наземных газотурбинных установок. Без первых немыслимо быстрое перемещение по миру, без вторых – тепло- и электрогенерация. Состав применяемых сплавов никто не раскрывает, но последние российские разработки содержали до 12% рения. Даже несмотря на его поистине космическую стоимость – в позднесоветский период килограмм этого металла стоил около $2000 в пересчете на современные деньги. А последние 10 лет и вовсе могут похвастаться историческим рекордом – перед кризисом 2008 г. рений успел подорожать на порядок. Хотя сейчас цены его падают и, похоже, закрепились на уровне около $3000 за кг (рис. 1).
Чем же вызван такой ажиотаж? И почему именно рений столь важен?
Дело в том, что мощность реактивного двигателя прямо зависит от разницы температур рабочего тела на входе и выходе камеры сгорания. Чем эта разница больше, тем выше его мощность, КПД, экономичность. Параллельно - меньше вес и выше надежность.
Казалось бы, идеальный вариант – обеспечить полное сгорание топлива с максимальной температурой. Но проблема в том, что энергию горения надо еще преобразовать в движение. Делается это с помощью турбины, которая стоит сразу за камерой сгорания и детали которой «омываются» высокотемпературными и довольно химически агрессивными газами. Плюс имеют значительные переменные механические нагрузки в различных режимах полета. Далеко не каждый материал в состоянии обеспечить в подобных условиях стабильную работу авиадвигателя на протяжении сотен и тысяч часов. Поэтому в самые тяжелые условия обычно ставились изделия из жаропрочных никелевых сплавов. Но к 1980-м годам и их возможности оказались исчерпаны.
Тогда на арену и вышел рений. В принципе, с температурой плавления 3186°С и отменной коррозионной стойкостью от него логично было бы ожидать повышения характеристик жаропрочности других сплавов. Но оказалось, что его введение в сплав имеет и чрезвычайно полезные «побочные» эффекты – в виде создания особых структур металла и значительного торможения скорости разупрочнения изделий из никелевых сплавов при высоких температурах.
В первом поколении этих ренийсодержащих сплавов концентрация рения составляла 3%, во втором – уже 6%. Есть варианты и с большим содержанием этого металла, но здесь возникает уже вопрос финансовой адекватности улучшений. Всего на изготовл...
...
...
Извините!
Доступ к полному тексту настоящего материала
имеют только подписчики.
|
С 01.02.2004 тестовый доступ для зарегистрированных пользователей прекращен.
Оформить подписку Внимание!!! Копирование, перепечатка или распространение иным образом материалов, размещенных в разделах "Аналитика" сайта MetalTorg.Ru, возможна только с письменного разрешения редакции © |
