ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Влияние легирования и структуры на характеристики жаропрочности из "Механические испытания и свойства металлов " Повышение характеристик жаропрочности (пределов ползучести и длительной прочности, релаксационной стойкости при высоких температурах) достигается в принципе т0 ми же способами, которые были обсуждены в гл. V применительно к прочностным свойствам при статических испытаниях. Однако влияние легирования и структурных параметров на жаропрочность характеризуется рядом специфических особенностей, которые и будут рассмотрены. [c.273] Повышение жаропрочности при переходе от чистых металлов к сплавам достигается за счет образования твердых растворов на базе основного металла и частиц избыточных фаз. При выборе основы следует учитывать, что уровень жаропрочности чистого металла связан с температурой его плавления. Чем она выше, тем больше прочность межатомных связей, меньше скорость самодиффузии и, следовательно, меньше при той же температуре скорость ползучести, контролируемая скоростью переползания дислокаций. Исходя из этих соображений, температура солидуса сплавов также должна быть по возможности выше. Если температура плавления сплава значительно ниже, чем металла-основы, то при высоких температурах чистый металл может оказаться прочнее сплава. [c.273] Дальний порядок в твердых растворах также повышает соцротивление ползучести, потому что парные (сверхструктурные) дислокации ведут себя аналогично расщепленным. [c.274] Для получения высокой жаропрочности необходимо наличие в структуре частиц избыточных фаз — упрочни-телей. Большинство жаропрочных сплавов — термически упрочняемые. В них частицы избыточных фаз образуются в процессе старения после закалки. В условиях длительной работы при высоких температурах, в стареющих сплавах обычно трудно сохранить максимальную дисперсность выделений. Температура старения на максимальную прочность при низкой (комнатной) температуре составляет 0,5—0,6 Гпл, и поэтому во время экплуа-тации при более высоких температурах происходит коагуляция частиц, увеличение расстояния между ними и снижение эффекта упрочнения. [c.274] В целях хотя бы частичного предотвращения этого процесса легирующие элементы выбирают таким образом, чтобы избыточная (фаза состояла из медленно диффундирующих компонентов и не содержала металла-основы. Такие фазы обычно представляют собой металлические соединения со сложной решеткой и высокой собственной жаропрочностью. Вместе с тем выделения, кристаллографически близкие к матрице, дольше остаются когерентными с ней и не коагулируют. [c.274] Максимальная жаропрочность литейных сплавов, предназначенных для работы выше 0,6—0,7 Тал, достигается, как показал А. А. Бочвар, образованием при кристаллизации сетчатых или скелетообразных включений тугоплавкой и не взаимодействующей с матрицей избыточной фазы. [c.274] Высокой жаропрочностью обладают также дис-персноупрочненные материалы, в которых избыточная фаза не растворима в матрице, и поэтому ее коагуляция затруднена. [c.274] Для затруднения межзеренной деформации полезны выделения на границах зерен. Чтобы они не вызывали снижения пластичности, необходимо обеспечить пониженную поверхностную энергию на межфазной границе частица—матрица. [c.275] Рассмотренные особенности влияния легирования на сопротивление ползучести и длительную прочность определяют основные требования к структуре жаропрочных сплавов. Она должна характеризоваться 1) высокой легированностью твердого раств-ора медленно диффундирующими компонентами, 2) наличием дисперсных частиц фаз-упрочнителей, 3) стабильностью, 4) повышенной прочностью приграничных зон. [c.275] Вернуться к основной статье