ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Влияние легирующих элементов на жаропрочность литых сплавов из "Технология литья жаропрочных сплавов " Жаропрочные литейные сплавы на основе никеля и кобальта находят применение для изготовления деталей реактивных авиационных двигателей. Однако жаропрочные сплавы на никелевой основе получили большее распространение, чем сплавы на кобальтовой основе, так как никелевые сплавы значительно дешевле кобальтовых. [c.409] По своему влиянию их можно разделить на три группы. [c.409] К первой группе относятся жаропрочные и тугоплавкие металлы - Fe, Gr, Mo, W, непосредственно влияющие на жаропрочность при плавке сплава и кристаллизации отливки в литейной форме. [c.409] Как правило, легированные этими элементами сплавы однофазны, их структура состоит из легированного твердого раствора. [c.410] Ко второй группе относятся элементы - А1, Ti, Nb, Та, которые при кристаллизации сплава формируют фазы, на основе ин-терметаллидов Ni (А1, Ti), что повышает уровень прочностных свойств, но одновременно снижает пластичность. [c.410] К третьей группе относятся элементы - С, Zr, Mg, В. РЗМ формируют в никелевых сплавах карбиды, бориды, оксиды и, как правило, сегрегируются по границам зерен, положительно или от-рицат( льно влияя на прочностные свойства жаропрочных сплавов. [c.410] Критерий жаропрочности сплавов определяется двумя факторами структурой кристаллической решетки и прочностью межатомной связи. Физические константы их приведены в табл. 2 и 106. [c.410] Влияние параметров кристаллической решетки. Следовательно, первым условием образования неограниченного ряда твердых растворов является наличие у основного и легирующих компонентов одинаковых кристаллических решеток. Легирующие элементы первой группы (Fe, Сг, Мо, W) имеют однотипные объемноцентри-рованные кубические решетки (ОЦК). [c.410] Еспи у двух металлов с одинаковыми кристаллическими решетками сильно различаются атомные радиусы, то образование твердых растворов между этими металлами сильно искажает кристаллическую решетку, что приводит к накоплению в решетке упругой энергии. Когда это искажение достигнет определенной величины, кристаллическая решетка становится неустойчивой и наступает предел растворимости. [c.410] Вторым условием образования неограниченных твердых растворов или однофазной системы является достаточно малое различие атомных размеров компонентов. [c.410] Установлено, что для образования неограниченных твердых растворов необходимо, чтобы радиусы атомов сплавляемых металлов отличались не больше чем на 15% один от другого. В сплавах на основе железа, хрома, никеля образование неограниченных твердых растворов происходит только тогда, когда атомные радиусы растворяемых элементов отличаются от атомного радиуса железа не более чем на 8%. Для жаропрочных сплавов на основе никеля при легировании их тугоплавкими элементами первой группы (Сг, Мо, W), имеющими атомные радиусы соответственно 0,128 0,140 и 0,141 нм отличаются от атомного радиуса (0,125 нм) никеля на 2,4 10,7 и 11,3%. [c.410] В сплавах на основе Ni- r-Mo-W различие атомных радиусов находится в пределах 10 - 15%. [c.410] Дальнейшее повышение прочностных свойств может быть достигнуто при легировании сплава алюминием, титаном, ниобием и танталом за счет образования в структуре дисперснотвердеющих фаз на основе интерметаллидов никеля, алюминия и др. [c.411] С увеличением количества у -фазы в структуре сплава резко повышаются прочностные свойства, но снижаются пластические характеристики. [c.411] Таким образом, степень легирования жаропрочного сплава, а также уровень прочностных и эксплуатационных свойств их могут быть определены по изменению условного периода решетки Оу. По этому показателю все жаропрочные сплавы можно разделить на три группы. [c.412] Сплавы первой группы могут иметь как однофазную структуру (у), так и двухфазную (у + у ) в зависимости от применяемой термической обработки. Они предназначены для работы при температурах 790 - 950°С. [c.412] Сплавы второй и третьей групп предназначены для работы при температурах 900 - 1050°С. Они имеют двухфазную структуру. Вид второй фазы определяется типом легирующих элментов и увеличение жаропрочности их достигается формированием в их структуре помимо у- и у -фаз, также карбидов В4С Ti W и др., а также боридов титана TiB2. [c.412] Вернуться к основной статье