ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Никелевые и кобальтовые жаропрочные сплавы из "Металловедение " В современных турбинах и реактивных двигателях важнейшей деталью является лопатка турбины. Мощность реактивного двигателя в большой степени зависит от максимальной температуры рабочего тела (газа), при которой длительное время могут работать лопатки. В современных реактивных двигателях лопатки турбин разогреваются до 700—900°С, и имеется тенденция повышения этой температуры. [c.473] Для лопаток турбин применяют аустенитные стали и сплавы на основе никеля и кобальта. [c.473] Преимуш,ественное применение имеют сплавы hhk j я, содержащие, как правило, хром (в количестве около 15—20 О и другие довольно многочисленные г . садки, правда, уже в значительно меньших количестнах (алюминий, титан, вольфрам, молибден, ванадий и др.). [c.473] Как и аустенитные стали, сплавы на основе никеля могут быть разделены на гомогенные (так называемые нихромы и инконели) и стчреющий (гак называемые нимоники). [c.473] Практически как высокожаропрочные сплавы применяют стареющие никелевые сплавы — нимоники. Появление их было вызвано развитием реактивной авиации, требовавшей жаропрочные сплавы для лопаток. Известные до того времени жаропрочные сплавы, в основном аустенитные стали, не удовлетворяли новым, возросшим требованиям в отношении жаропрочности. [c.473] Нагрев такого закаленного (пересыщенного) твердого раствора приводит к его распаду, происходящему в несколько стадий. [c.474] Высокая жаропрочность сплавов нимоник обеспечивается их высокой прочностью и малой скоростью разупрочнения. В данном случае у состаренного нимоника высокая прочность связана с образованием большого количества (до 20%, а в некоторых современных высокожаропрочных сплавах до 40% второй фазы), когерентно связанной с маточным твердым раствором. Эта когерентная связь в свою очередь вызвала дробление блоков 7-твердого раствора до размера в 1500—2000 А. Малая же скорость разупрочнения связана с малой диффузионной подвижностью атомов алюминия и титана при высоких температурах вследствие высоких значений сил межатомных связей в решетках у- и у -фаз. [c.476] При температурах 700—800°С скорость роста частиц второй фазы мала, но при 850—900°С уже значительна (см. рис. 352), что и определяет температурный и временной предел применения этих сплавов. [c.476] Термическая обработка сплава нимоник, приводящая его в структурное состояние с максимальной жаропрочностью, заключается в воздушной закалке с 1100—1200°С и отпуске (старении) при 700—750°С в течение 10—16 ч. Максимальная жаропрочность соответствует однородной крупнозернистой структуре и однородным, равномерно распределенным дисперсным образованиям -фазы. [c.476] Разнозеренность (т. е. наличие крупных и мелких зерен), преимущественное выделение фаз по границам зерен, сохранение наклепа (например, наклепанного слоя, полученного при обработке резанием) приводит к снижению жаропрочности. [c.476] Составы наиболее распространенных марок никелевых дисперсионно твердеющих сплавов приведены в табл. 77. [c.476] Жаропрочные свойства сплава типа ХН77ТЮ (0,2% деформации за разное время) показаны на рис. 353. [c.476] Основные жаропрочные свойства некоторых никелевых жаропрочных сплавов приведены также в табл. 78 и рис. 354. [c.477] Улучшение этого сплава в первую очередь достигается добавлением в малых количествах бора и церия (сплавы ХН77ТЮ и ХН77ТЮР, см. также рис. 354), что приводит к очищению границ зерен. Главная функция этих добавок — связать вредные примеси в тугоплавкие соединения. [c.477] Дальнейшее повышение жаропрочности достигается введением элементов, упрочняющих твердый раствор,— кобальта, молибдена, вольфрама (сплавы нимоник 90 и 100). [c.477] Приведенные в табл. 77 сплавы являются основными для горячи.ч деталей газовых турбин (лопатки, диски и т. д.). [c.477] Наряду с никелевыми дисперсионно твердеющими сплавами, некоторое применение имеют железоникелевые и кобальтовые сплавы. [c.477] Вернуться к основной статье