Дисперсно-упрочненные никеля

Разработанные в Советском Союзе дисперсно-упрочненные сплавы на никелевой основе марки ВДУ-1 и ВДУ-2 по жаропрочности при температурах выше 1050° превосходят никелевые сплавы и не уступают по свойствам сплаву ТД-никель. [c.92]

Основные виды композитов на основе металлической матрицы включают волокнистые, дисперсно-упрочненные, псевдосплавы, а также эвтектические. В качестве матриц для металлических композиционных материалов наиболее широко используются алюминий, магний, титан, никель, кобальт. [c.105]

Дисперсно-упрочненные композиционные материалы на основе никеля. В качестве упрочняющей фазы в ДКМ на основе пикеля и его сплавов используются оксиды ТЬОг и НЮа. Оксид [c.345]

Дисперсно-упрочненные композиционные материалы на основе никеля в качестве упрочняющей фазы имеют [c.262]

Упрочнение за счет добавок никеля, хрома и марганца используют для сталей, работающих как при низкой, так и при высокой температуре. Это упрочнение усиливается при добавлении таких элементов, как молибден, ванадий, ниобий и вольфрам, которые имеют большое сродство к углероду. (Ванадий и ниобий имеют также большое сродство к азоту.) Эти добавки не только замедляют скорость превращения и уменьшают содержание углерода в эвтектоиде, но и, соединяясь с углеродом, образуют мелкодисперсные карбиды, которые более стабильны и менее склонны к коагуляции, чем частицы цементита в бейните или перлите. Эти дисперсные карбиды существенно увеличивают сопротивление матрицы деформации как при низкой, так и при высокой температуре и могут быть использованы при создании сталей с высокими пределами текучести и ползучести. [c.50]

В работе Гранта рассмотрен способ упрочнения TD — Ni (никеля, упрочненного дисперсными частицами окиси тория) с по- [c.315]

В качестве матрицы в этих материалах используют никель и его сплавы с хромом ( 20 %) со структурой твердых растворов. Сплавы с хромоникелевой матрицей обладают более высокой жаростойкостью. Упрочни-телями служат частицы оксидов тория, гафния и др. Временное сопротивление в зависимости от объемного содержания упрочняющей фазы изменяется по кривой с максимумом. Наибольшее упрочнение достигается при 3,5 - 4 % НЮ2 (<Тв = 750. .. 850 МПа (т / рд) = 9. .. 10 км й = 8. .. 12 %). Легирование никелевой матрицы W, Ti, А1, обладающими переменной растворимостью в никеле, дополнительно упрочняет материалы в результате дисперсионного твердения матрицы, происходящего в процессе охлаждения с температур спекания. Методы получения этих материалов довольно сложны. Они сводятся к смешиванию порошков металлического хрома и легирующих элементов с заранее приготовленным (методом химического осаждения) порошком никеля, содержащим дисперсный оксид гафния или другого элемента. После холодного прессования смеси порошков проводят горячую экструзию брикетов. [c.443]

В табл. 2 приведены значения напряжений, вызывающих разрушение за 100 ч, при разных температурах испытания для трех сплавов, исследованных в данной работе, а также для других сплавов никеля, упрочненных дисперсными окислами. Кроме того, в табл. 2 приведены приблизительные значения пластичности, полученные интерполяцией на ЮО-ч испытание. Величина пластичности сплавов N0-2 и N0-3 несколько выше, чем сплавов, о которых сообщается в работах [2, 3]. [c.158]

Термическое разложение нитрата тория на порошке металлического никеля с размером частиц 2—5 мкм при соответствующей технологии приготовления дает сплавы, упрочненные дисперсными оксидами, со стабильной структурой и превосходящие по характеристикам прочности при растяжении и длительной прочности все сплавы никеля с металлическими окислами, [c.160]

Никель TD представляет собой сплав на основе чистого никеля, упрочненный 2% окиси тория ТЬОг. Разработанный первоначально для работы в интервале 985—1320° С, сплав получается методом соосаждения (патент фирмы Дю-Пон), при котором контролируется размер и распределение дисперсной фазы окиси тория, эффективно предотвращая ее сегрегацию. Если окись тория соответствующим образом диспергирована в основе, то она стабильна и сохраняет упрочняющее действие до значительно более высоких температур, чем это возможно в случае обычных жаропрочных дисперсионно твердеющих сплавов. [c.161]

Поскольку упрочнение в армированных волокнами системах зависит главным образом от свойств волокон (матрица действует только как среда для передачи напряжения), такие системы по своим высокотемпературным характеристикам должны превосходить системы, упрочненные дисперсными частицами (см. гл. IX). В качестве армирующих используют собственно волокна, усы или проволоку из железа, стали, вольфрама, никеля, молибдена, титана и других металлов, графита, окислов алюминия, бериллия или кремния, карбидов, нитридов, боридов и других тугоплавких материалов. [c.462]

Куниалями называются сплавы тройной системы Си-Ы1-А1. Никель и алюминий при высоких температурах растворяются в меди в больших количествах, но с понижением температуры растворимость резко уменьшается. По этой причине сплавы системы u-Ni-Al эффективно упрочняются закалкой и старением. Сплавы под закалку нагревают до 900+1000 °С, а затем подвергают старению при 500+600 С. Упрочнение при старении обеспечивают дисперсные [c.575]

Прочность при высоких температурах сплавов на основе кобальта зависит от упрочнения твердого раствора и часто от дисперсности стабильных карбидов. Кроме никеля и хрома, наиболее часто используемыми легирующими элементами в этих сплавах являются молибден, ниобий, тантал и особенно вольфрам. Добавки бора применены для придания сплаву повышенных механических свойств при высоких температурах. В некоторых сплавах используют также титан. В табл. 42 перечислены номинальные составы и приведены данные о длительной прочности типичных сплавов на основе кобальта, использующихся в настоящее время. [c.184]

В тех средах, которые рассматриваются в данной главе, сплавы на основе никеля исследовались не так интенсивно, как некоторые из уже рассмотренных выше систем сплавов. Поэтому обобщение имеющихся данных в этой области будет сравнительно кратким. Составы обсуждаемых ниже сплавов представлены в табл. 7. Среди никелевых сплавов можно выделить три больших основных класса (причем во всех трех случаях матрица имеет г. ц. к. структуру) 1) однофазные сплавы, такие как Ni—30 u, Ni—20 r и другие 2) сплавы, упрочненные выделениями, в основном представленные нсаропрочными суперсплавами, состаренными с целью выделения у -фазы 3) дисперсно-упрочненные сплавы, в которых упрочняющая фаза не выделяется из твердого раствора, а вводится в сплав каким-либо иным способом. Прежде чем обсуждать свойства каждой группы сплавов, важно рассмотреть поведение номинально чистого никеля. [c.109]

Большие перспективы у никелевых дисперсно-упрочненных материалов. Наиболее высокую жаропрочность имеют сплавы на основе никеля с 2—3 об. % двуоксида тория или двуоксида гафния. Матрица этих сплавов обычно 17-твердый раствор N1 + -Ь 20 % Сг, N1 + 15 % Мо, N1 + 20 % Сг и Мо. Широкое применение получили сплавы ВДУ-1 (никель, упрочненный двуокисью тория), ВДУ-2 (никель, упрочненный двуокисью гафния) и В Д-3 (матрица N1 + 20 % Сг, упрочненная окисью тория). Эти сплавы обладают высокой жаропрочностью. При температуре 1200 С сплав ВДУ-1 имеет Оюо = 75 МПа и 01000 = 65 МПа, сплав ВД-3 — Оюо = 65 МПа. Дисперсно-упрочненные композиционные материалы, так же как волокнистые, стойки к разупрочнению с повышением температуры и длительности выдержки при данной температуре (см. рис. 198). [c.427]

Целью создания никелевых ДКА является повышение жаропрочности и снижение высокотемпературной ползучести никеля и его сплавов. В качестве упрочняющей фазы используют оксиды, так как их стабильность в никеле гфи высоких температурах выше, чем других ту гоплавких соединений. Имеются сведения об изготовлении ДКМ с дисперсными карбидами Ti , ТаС. Наиболее широко для упрочнения никеля используют оксиды тория и гафния. [c.120]

Для упрочнения серебра используют оксиды кадмия, алюминия, меди, никеля, олова, индия, свинца, цинка, сурьмы, титана и др. Дисперсно-упрочненные композиты на основе серебра получают методами порошковой металлургии и избирательным внутренним окислением сплавов Ag. Взаи юдействие компонентов ДКМ отсутствует вплоть до температуры диссоциации оксида. Оксидами кадмия упрочняют также псевдосплавы серебро-никель. Известны электроконтактные материалы с высокими износо- и жаростойкостью на основе серебра, упрочненные совместно оксидами кадмия, олова, индия, цинка. Получают их путем внутреннего окисления сложнолегированных сплавов серебра. Другой способ получения несколько различных сплавов серебра размальшают, механически смешивают, прессуют, спекают и избирательно окисляют. [c.122]

Материалы с упрочняющими частицами, инертными по отношению к металлической основе, называются дисперсно-упрочненными. К ним относятся алюминий, упрочненный частицами AI2O3 (САЦ) никель, упрочненный частицами оксидов ТЬОг или НЮг- Преимуществом дисперсно-упрочненных материалов является устойчивость структуры при продолжительном нагреве. Такие материалы получают порошковой технологией из специально подготовленных порошков. Сущность подготовки заключается в размоле в шаровой мельнице порошков металла и оксида. Во время размола происходит сваривание и разрушение частиц порошков, получается механически легированный порошок. Частицы этого порошка имеют [c.496]

Среди дисперсно-упрочненных материалов широкое распространение получили, например, спеченные алюминиевые пудры (САП) - материалы с алюминиевой матрицей, упрочненные чешуйками AI2O3. Содержание оксида в САП находится, в зависимости от марки, в пределах 6. .. 18 %. САП обладают прочностью до 400 МПа (САП-3), низкой плотностью, высокой коррозионной стойкостью. Длительная прочность бюо при температуре 500 °С материалов САП-1 и САП-2 составляет 45. .. 55 МПа. Наиболее высокую жаропрочность имеют материалы на основе никеля с 2. .. 3 % двуокиси тория (ВДУ-1) или двуокиси гафния (ВДУ-2). При температуре 1200 °С ВДУ-1 имеет Оюо = 75 МПа, а Оюоо = 65 МПа. [c.147]

При изготовлении дисперсно-упрочненных материалов типа спеченных алюминиевых порошков (САП) путем спекания совместимость алюминия с дисперсным порошком окиси алюминия в определенной степени определяется когерентностью решетки металла и его окиси, однако при таком способе получения жаропрочных материалов существует большая свобода выбора разнообразных упрочняющих фаз для самых различных материалов. Например, дисперсная двуокись тория в равной мере успешно используется для упрочнения меди, кобальта, никеля и их сплавов, циркония, платины, хрома, молибдена, вольфрама и других металлов. Малые добавки дисперсных окислов А 2О3, YgOg, MgO, BeO, ZrO , НЮ и других очень эффективно упрочняют медь, никель и его сплавы титан, цирконий, ниобий, ванадий, хром, уран и другие металлы. [c.120]

Гетерогенные термоупрочняемые сплавы никеля могут иметь несколько исходных состояний. В закаленном состоянии сплавы наименее жаропрочны, но наиболее пластичны (в том числе отличаются хорошей штампуемо-стью и другими технологическими свойствами). В дисперсно-упрочненном (состаренном) состоянии пластичность минимальна, а жаропрочность максимальна и зависит от объема, химического состава и морфологии упрочняющих фаз. [c.79]

Дисперсное упрочнение, например, производят оксидами, размер частиц которых равен 1,2 мкм. Для упрочнения никеля добавляют 2,5% НЮа (оксид гафния) или ТЬОг (оксид тория). Для алюминиевых сплавов такими дисперсными частицами могут быть ALOs, TiN, ZrN, ZrBa, TiO , Ti и Zr . [c.697]

При получении дисперсно-упрочненных материалов механическим смешиванием порошки таких пластичных металлов, как медь, никель, железо, платина и другие, смешивают с тугоплавкими окислами, пе взаимодействующими с металлической основой (АЬОз, ЗЮг, ТЬОг, 2гОг) после гидростатического или иного прессования их обрабатывают давлением. [c.469]

Механизм упрочнения при старении сплавов различных систем состоит в том, что зоны предвыделений и образующиеся дисперсные частицы, имея по сравнению с матрицей различные упругие свойства, создают поля напряжений, взаимодействующие с дислокациями. В результате движение дислокаций через кристалл затормаживается и деформация сплава затрудняется с другой стороны, дисперсные частицы оказывают также сопротивление переползанию дислокаций (см. рис. 58). Например, у магнитотвердых сплавов структура, возникающая на различных стадиях старения в системе Fe—Ni—Al, способствует увеличению коэрцитивной силы, поскольку зоны предвыделений и области дисперсных выделений, будучи соразмерными с величиной доменов, задерживают переориентацию стенки Блоха в процессе перемагничи-вания сплава. Эффект старения наблюдают и используют не только в системах цветных сплавов (на основе алюминия, магния, титана, никеля), но и в сплавах на основе железа и, в частности, у стали, содержащей [c.112]

Для изготовления различных деталей газотурбинных установок, работающих при небольших нагрузках (турбовозы, газовые стационарные турбины), а также для крепежных деталей применяют сталь 40Х15Н7Г7Ф2МС, в которой никель частично заменен марганцем. Упрочнение стали достигается закалкой от 1170— 1190°С в воде (на воздухе) и старением при 800 °С в течение 8— 10 ч. В процессе старения образуются дисперсные карбиды МазСв и V , которые повышают механические свойства при нормальной и высоких температурах. Стойкость стали против окисления при температурах свыше 700 °С невелика, поэтому детали алитируют или подвергают электролитическому никелированию. [c.307]

Существующие виды упрочнения про.мышленных никелевых сплавов (дисперсное твердение, карбидное упрочнение, сложное легирование и термомеханическая обработка) позволяют сохранять их работоспособность только до температур 1223-1323К. Поэтому важньш явилось создание МВКМ никеля, армированных волокнами и способных работать длительное время при более высоких температурах. Применяют следующие упрочниггели нитевидные кристаллы ( усы ), проволоки тугоплавких металлов, кера.мические и углеродные волокна. [c.116]

Композиционные материалы (КМ). Самым распространенным композитным материалом является железобетон, широко используемый в строительстве. В нем металлические стержни являются армирующими наполнителями, а бетон связующим компонентом - матрицей. В машиностроении используются композиционные материалы, в которых связующими компонентами являются металлы (МКМ), керамика (ККМ), полимеры (ПКМ). В данном разделе рассмотрены вопросы сварки МКМ. В качестве наполнителей в металлических композитах используют сплавы алюминия, магния, меди, никеля, тит)ана и т.д. В качестве армирующих материалов - высокопрочные материалы углеродные, борные, карбидокремниевые волокна, нитевидные кристаллы, металлическую проволоку. Армирующие материалы в композитах находятся в виде частиц различной дисперсности (дисперсионно-упрочненные ДУКМ), волокон длинной или короткой резки или слоев (рис. 15.1). [c.547]

Возможности повышения рабочих температур современных жаропрочных и жаростойких сплавов на основе титана, никеля и тугоплавких металлов за счет их твердораствор-ного упрочнения или создания гетерофазных структур практически исчерпаны. Поэтому большое внимание исследователей привлекают композиционные материалы на основе интерметаллидов, тугоплавких металлов и направленно закристаллизованных эвтектик, упрочненные дисперсными включениями, дискретными или непрерывными волокнами олее тугоплавких, прочных и жестких, чем матрица, фаз, в том числе керамических. [c.213]

Большое внимание в настоящее время уделяется естественным композитам, получаемым in-situ с матрицей, представляющей собой А1, или сложнолегированный Ni-суперсплав, или легкий ИМ (например, алю-минид никеля или титана). Упрочнение матрицы осуществляется либо дисперсными частицами, либо волокнами (дискретными или непрерывными) фаз, которые, согласно диаграммам состояния, находятся в равновесии с жаропрочной металлической или ИМ-матрицей. В зависимости от способа получения эти композиты могут иметь либо равноосную зернистую структуру, стабилизированную дисперсными жесткими частицами упрочняющей фазы, либо направленную структуру с близким к ре- [c.218]

Большей равномерности распределения упрочняющих дисперсных частиц и уменьшения их размера можно достичь, используя для получения дисперсноупрочненных катализаторов метод внутреннего азотирования. Для этого использовали спеченные образцы состава (Ni—l5Mo) Ti, полученные мундштучным прессованием. Азотирование осуществляли в газостате, в атмосфере азота, при давлении 150 МПа и температуре 1250 К в течение одного часа. В процессе азотирования титан, первоначально находившийся в твердом растворе на основе никеля, взаимодействует с азотом, образуя дисперсные частицы TiN. Молибден при этом, из-за невысокой термодинамической устойчивости нитрида молибдена, остается в у-твердом растворе, сохраняя упрочненный легированный твердый раствор на основе никеля. [c.442]

Куниали. Это сплавы тройной системы Си— Ni—Al. Никель и алюминий при высоких температурах растворяются в меди, но с понижением температуры растворимость их резко снижается. По этой причине куниали эффективно упрочняются закалкой и последующим старением. Упрочнение при старении достигается за счет вьщеления дисперсных фаз №зА1 и NiAl. [c.761]

В более тугоплавких железе, кобальте, никеле и их сплавах наряду с интерметаллидами в качестве упрочняющих фаз широко используются карбиды и нитриды, но не окислы, поскольку кислород в этих металлах почти нерастворим. В сталях упрочнение достигается прежде всего благодаря выделению цементита (перлитное, бейнитное и мартенситное превращения), а также с помощью специальных карбидов хрома, молибдена, вольфрама, а при старении — с использованием дисперсных карбидов и нитридов ванадия. Карбиды титана, циркония, гафния и в значительной степени ниобия и тантала уже настолько устойчивы, что в сталях, никелевых и кобальтовых сплавах почти не растворяются и в процессах старения не участвуют. Однако они полностью диссоциируют в расплавах и вьщеляются при кристаллизации, так что могут быть использованы для повьипения износостойкости сталей и никелевых сплавов, а при эвтектическом содержании — для жаропрочных однонаправленно кристаллизованных сплавов. [c.121]

Чем мельче частицы карбидов, тем большее упрочнение они вы зывают. Степень дисперсности карбидов при формировании перлита повышается по мере переохлаждения аустенита и зависит от его устойчивости. Все легирующие элементы повышают устойчивость переохлажденного аустерита, за исключением кобальта. Однако повышение устойчивости аустенита различно для различных легирующих элементов. Наиболее энергично действуют молибден, марганец, хром, никель. По влиянию на устойчивость переохлажденного аустенита элементы можно расположить в следующий убывающий ряд [c.65]

Широкое применение находят медно-никелевые сплавы. Никель образует с медью непрерывный ряд твердых растворов (см. рис. 1.35), алюминий при высоких температурах растворяется в меди в больших количествах, но с понижением температуры растворимость его резко уменьшается (см. рис. 2.42). Учитывая, что никель в алюминии растворяется плохо, сплавы системы Си-М1-А1 (сплавы куниаль) эффективно упрочняются закалкой и старением. Сплавы под закалку нагревают до 900- -1000 °С, а затем подвергают старению при 500+600 °С. Упрочнение при старении обеспечивают дисперсные выделения фаз №зА1 и Н1А1. [c.456]

Азот вместе с нитридообразующими элементами используется для измельчения зерна стали и улучшения ее свойств благодаря образованию дисперсных частиц карбонитри-дов и нитридов A1N, VN, NbN, V( , N), Nb( , N) и др. В сталях с карбонитридным упрочнением содержание азота не более 0,030 %, чтобы доля растворенного азота в а-твердом растворе не приводила к старению феррита. Азот в качестве легирующего элемента улучшает свойства ряда инструментальных сталей, где его содержание составляет 0,05 -0,10 % для образования карбонитрвдов. В высоколегированных коррозионно-стойких сталях содержание азота может составлять 0,25 - 0,50 %. Азот в утвердом растворе повышает Oq2 этих сталей, стабилизирует аустенит и таким образом заменяет часть никеля. [c.25]

Из двойных систем наиболее перспективна система Ni —51. На выбранных оптимальных режимах сваривали также разнородные жаропрочные сплавы. Прочность стыковых соединений находилась на уровне прочности более слабого сплава, В работе [13] для сварки сплава ХН65ВМТЮ (ЭИ893) использовали хромо-никель-палладиевый сплав. Исследования проведены на сварных соединениях цилиндрических заготовок размером 0 22 X 65 мм, сваренных прессовой сваркой-пайкой по технологии, разработанной в ИЭС им. Патона под руководством Л. Г. Пузрнна. Свойства сварных соединений в состоянии одинарной стабилизации после сварки 1073 К (12 ч) имели весьма низкие значения, особенно пластичность. Применение после сварки диффузионного отжига по режиму многоступенчатого старения 1273 К (4 ч)—> 1173 К (8 ч)—> 1123 К (15 ч) позволило заметно улучшить свойства сварных соединений, а при 1023 К они были на уровне норм механических свойств основного металла. Повышение свойств сварных соединений после диффузионного отжига обусловлено рассасыванием материала промежуточной прослойки и упрочнением ее дисперсными фазами за счет основного металла. Одним из важнейших показателей жаропрочности сварных соединений никелевых сплавов является предел длительной прочности, т. е. то мак- [c.181]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...