Жаростойкие Сплавы на основе железа и никел

Сплавы, рабочая температура которых менее 1200°С, используют также для элементов сопротивления и нагревательных элементов. Это сплавы на основе железа и никеля. Легирование хромом обеспечивает им высокое электросопротивление и жаростойкость. Химический состав и электрические свойства таких сплавов приведены в табл. 18.2. [c.584]

В качестве материалов матриц при изготовлении МКМ применяют освоенные промышленностью металлы и сплавы, а также сплавы, создаваемые специально для получения МКМ. В зависимости от требуемых эксплуатационных свойств применяют следующие материалы легкие металлы и сплавы на основе алюминия и магния сплавы на основе титана, меди жаропрочные и жаростойкие сплавы на основе железа, никеля и кобальта тугоплавкие сплавы на основе вольфрама, молибдена и ниобия. [c.464]

Быстрое развитие ракетной техники, реактивной и турбореактивной авиации привело в последние годы к увеличению потребности в материалах, характеризующихся хорошими прочностными характеристиками при высоких температурах. Такие материалы в отличие от жаростойких называются ж а р о -п р о ч н ы м и. В принципе, жаростойкость не всегда сопутствует жаропрочности. Например, сплавы на основе железа или никеля, легированных хромом или алюминием, весьма стойки в окислительных средах пр высокой температуре, но характеризуются значительным ухудшением механических свойств с ростом последней. С другой стороны, тугоплавкие металлы (вольфрам, молибден, осмий), сохраняющие при высоких температурах свои механические свойства, легко окисляются, причем часто с катастрофической скоростью. [c.74]

Бериллий применяют как легирующий элемент при получении различных сплавов на основе меди, магния, никеля, алюминия, железа и других металлов. Около 90 % производимого бериллия используют в виде различных сплавов, преимущественно на медной основе или для повышения прочности, жаропрочности, жаростойкости и других характеристик материалов. [c.143]

Средние составы некоторых жаростойких металлических сплавов на основе железа, никеля, кобальта и хрома, % (масс.) [c.101]

Так, например, жаропрочные стали на основе железа можно эксплуатировать при температурах до 700° С, алюминиевые и медные сплавы — до 400-450 °С, свинец — до 150 °С. Эффективное сочетание жаропрочности и жаростойкости достигается в сплавах системы никель-хром — до 1000° С. [c.22]

Кобальт обычной чистоты представляет собой недостаточно пластичный металл и поэтому металлический кобальт мало применяют в технике. Однако сплавы на основе кобальта или содержащие заметное его количество, играют важную роль в современной технике. Сплавы на основе кобальта, часто называемые стеллитами, легированы значительным количеством хрома, а также вольфрамом железом, никелем, молибденом и углеродом. Они являются высоко жаропрочными и жаростойкими конструкционными материалами. Высокая прочность и твердость обусловлены тем, что они содержат значительное количество карбидов хрома и вольфрама. Такие сплавы применяют для наварки фасок выхлопных клапанов авиадвигателей, лопаток газовых турбин, матриц, инструментов и некоторых других деталей, работающих одновременно при высоких температурах и механических и истирающих нагрузках. [c.232]

Приведенные примеры показывают, что алюминидные покрытия по-прежнему остаются пока основным типом защитных жаростойких покрытий для жаропрочных сплавов на основе никеля, кобальта и железа. Их эксплуатационные свойства можно повысить диффузионным легированием поверхности, т. е. комплексным насыщением алюминием совместно с другими элементами. [c.292]

Сплавы на основе никеля, содержащие хром и железо (55— 80% N1, 12—20 /о Сг, обладают хорошей жаростойкостью и применяются, например, для изготовления электронагревателей. Введение некоторых добавок (51, А1) повышает жаропрочность этих сплавов. [c.24]

В качестве жаростойких покрытий на железе можно использовать и промышленные марки высоколегированных сталей и сплавов- ца основе железа, никеля, кобальта, хрома (табл. 4). Качественно определяющая роль в них принадлежит алюминию в комбинации с хромом. [c.100]

Разделение жаростойких и жаропрочных материалов на стали и сплавы основывается на следующем принципе к сталям относят материалы, содержащие более 45% железа к железоникелевым сплавам отнесены материалы, основной структурой которых является твердый раствор хрома и других легирующих элементов в железоникелевой основе, причем суммарное содержание железа и никеля составляет более 65%, а соотношение никеля и железа приблизительно равно 1,0 1,5 к никелевым отнесены сплавы, основной структурой которых является твердый раствор хрома и других легирующих элементов в никеле, причем содержание никеля составляет не менее 55%. [c.9]

Сплавы на основе никеля, содержащие хром и примеси железа (55—80% N1, 12—20% Сг), обладают хорошей жаростойкостью. Влияние некоторых добавок (81, А1) повышает жаропрочность этих сплавов. [c.56]

Исходя из представлений о механизме окисления, разрабатываются составы сплавов, стойких к воздействию кислорода при повышенных температурах. Такие сплавы называются жаростойкими, основой их являются железо, никель медь. Обычно в их состав вводят компоненты, способные давать химически прочные окислы (алюминий, хром, бериллий, кремний). На поверхности жаростойких сплавов возникает защитный слой, состоящий либо из чистого окисла добавленного легирующего компонента, либо из сложного окисла основы и легирующего компонента. Скорость окисления (газовой коррозии) при этом уменьшается в десятки раз в сравнении с окислением чистой основы. [c.112]

Алюминий вводят в жаропрочные и жаростойкие сплавы на основе железа и никеля. Его присутствие в не льших количествах в конструкционных и инструментальных сталях положительно влияет на прочностные и эксплуатационные свойства деталей. [c.68]

Жаростойкие сплавы на основе железа и никеля не претерпевают фазовых превращений, и поэтому их термическая обработка состоит в высокотемпературном нагреве для выраши-вания зерна или для снятия напряжений. [c.414]

Основные жаростойкие сплавы созданы на основе железа и никеля. Химический состав высоколегированных сталей и сплавов на железной, железоннкелевой и никелевой основах, предназначенных для работы в коррозионно-активных средах и при высоких температурах, приведен в ГОСТ 5632—72. Согласно этому стандарту жаростойкие (окалиностойкие) сплавы относятся к группе II и характеризуются как стали и сплавы, обладающие стойкостью против химического разрушения поверхности в газовы средах при температуре выше 550 °С, работающие в иенагруженном или слабонагружениом состоянии. Жаропрочные стали и сплавы, отнесенные к группе III, также должны обладать достаточной жаростойкостью. [c.408]

Марганец, как и никель, расширяет у область в сплавах на основе железа и в многокомпонентных системах, кото рыми являются жаропрочные аустенитные стали Он так же выступает в качестве аналога никеля Это позволяет частично заменить никель менее дефицитным марганцем, причем установлено, что присутствие марганца способствует некоторому повышению жаропрочности сталей Однако стали с полной заменой никеля марганцем, т е на основе Сг—Мп аустенита, не нашли широкого применения в ка честве жаропрочных материалов в связи с их недостаточ ной жаростойкостью и низкой температурой плавления, так как приходится снижать содержание хрома в сталях для обеспечения аустенитной структуры [c.318]

Благородные металлы дорого стоят и дефицитны, марганец и железо отрицательно влияют на жаропрочность и жаростойкость сплавов на основе кобальта и легирование этими элементами не применяется Поэтому основным иа элементов, стабилизирующим г ц к структуру, в сплавах кобальта является никель Содержание никеля в жаропрочных кобальтовых сплааах обычно составляет 10—30 Важное значение в этих сплавах имеет хром, который обеспечивает высокую коррозионную стойкость и положительно [c.336]

Эффективность газотурбинных двигателей (ГТД) возрастает с повышением температуры как рабочего газа, так и горячих узлов ГТД. Успехи в создании жаропрочных сплавов на основе железа, никеля, кобальта позволяют повысить рабочие температуры деталей современных ГТД до 1000...1100 °С. Дальнейшее повышение температур возможно только за счет новых конструкторских разработок систем охлаждения двигателя и использования более тугоплавких материалов. Однако тугоплавкие металлы — ниобий, молибден, вольфрам и высокопрочные сплавы на их основе имеют высокую плотность и не обладают необходимой жаростойкостью в окислительных средах, создаваемых продуктами сгорания топлива, образующими рабочий газ в ГТД. В то же время известные жаростойкие сплавы систем Ni—А1, Fe—Сг—А1 (рис. 3.10) и малолегированные хромовые сплавы недостаточно прочны при температу- [c.214]

Хорошо известные жаропрочные и жаростойкие сплавы, применяемые при изготовлении двигателей внутреннего сгорания, литейной оснастки (пресс-форм), кузнечных штампов, турбовинтовых и газотурбинных двигателей, работающих при средних (300 - 500°С) и высокотемпературных режимах (700 - 1000°С), подразделяют на четыре группы жапропрочные сплавы па основе железа (элементы четвертого периода никеля, кобальта) и жаропрочные сплавы на основе тугоплавких металлов (элементы пятого и шестого периодов). [c.32]

По принятым стандартам различные сплавы имеют условные обозначения, составляемые из букв и чисел. Буквы обозначают наиболее характерные элементы состава сплава, причем буква, входящая в название элемента, не всегда является первой буквой этого названия (например, Б означает ниобий, В — вольфрам, Г — марганец, Д — медь, К — кобальт, Л — бериллий, Н — никель, Т — титан, X — хром, Ю — алюминий и т. п.), число соответствует приблизительному содержанию данного компонента в сплаве (в массовых процентах) дополнительные цифры в начале обозначения определяют повышенное (цифра 0) или пониженное количество сплава. Так, например, обозначение 0Х25Ю5 соответствует сплаву особо высокой жаростойкости с содержанием хрома около 25% и алюминия — около 5% В табл.2.2 и 2.3 приведены свойства некоторых сштавов на основе железа. [c.37]

Никель обладает более высокой жаростойкостью в окислительных средах, чем железо, так как его единственный оксид NiO менее дефектный, чем оксид FeO. Высокая жаростойкость нихромов (сплав никеля с хромом) объясняется прежде всего образованием шпинели NiO- rjOg. Жаростойкие сплавы на никелевой основе имеют в основном структуру твердых растворов, мало упрочняются термической-обработкой и обладают невысокой прочностью и жаропрочностью, но хорошей технологичностью. Нихромы имеют высокое удельное электрическое сопротивление и поэтому используются как материал для нагревателей электропечей, а также для изготовления камер сгорания, газопроводов и деталей газотурбинных установок. [c.414]

ИЛИ азота, ухудшающего механические свойства сплава. С этой точки зрения полезно легирование металлами, снижающими растворимость кислорода и азота, напри мер, молибденом и вольфрамом. Максимальной жаростой костью обладают сложнолегированные сплавы. Напри мер, повышение жаростойкости сплавов Nb—Ti дости гают легированием их алюминием, вольфрамом, хромом цирконием, никелем и иттрием. Сплав на основе ниобия содержащий Ti — 25, А1 — 8, Y — 0,2 %, окисляется при 1100 °С со скоростью 0,15 мг-см -ч . Скорость окисления при 1100 °С сплава, содержащего Ti — 20, W— 10, Ni — 4%, равна 1,4 мг-см >ч" . Таким образом, достигнуто примерно 100-кратное увеличение жаростойкости ниобия. Однако жаростойкое легирование часто приводит к снижению жаропрочных свойств. Этого недостатка лишены сплавы Nb—W—Ti, дополнительное легирование которых металлами группы железа снижает скорость окисления при 1200 °С до 2,7 мг-см -4" . К этой [c.429]

К конструкционным сплавам относят сплавы на медно-никелевой основе [монель, мельхиор, нейзильбер и др. (ГОСТ 492-73)]. Конструкционные сплавы (например, монель НМЖМц 28-2,5-1,5) обладают высокими механическими свойствами и коррозионной стойкостью. Термоэлектродные сплавы (хромель, копель, алюмель, манганин, константан) отличаются высокой электродвижущей силой, большим электросопротивлением при малом температурном коэффициенте электросопротивления. Жаростойкие сплавы, легированные хромом и железом, используют для изготовления электронафевательных элементов (например, сплав нихром). Сплавы с особыми свойствами магнитными - пермаллой, упругими - инвар 36Н, ковар 29НК. В данной главе рассмотрены особенности сварки только технического никеля и сплавов типа монель. [c.462]

Сложнолегирсванные сплавы железа на основе системы железо—хром обладают высокой жаропрочностью и жаростойкостью. Они служат основой коррозионно-стойких сталей. Главный легирующий компонент — никель. [c.419]

Развитие современной техники немыслимо без использования жаропрочных и жаростойких сплавов. Основой таких сплавов чаще всего является никель. Влияние легирующих элементов, в частности железа и хрома, на коррозионное и электрохимическое поведение сплавов изучено недостаточно [1—4]. В настоящей работе изучалось анодное поведение сплавов с содержанием железа 5—30 ат. % в 1 н. Н2304 и 1 н. НСЮ4, и с содержанием хрома 1,25—31,25 ат. % в 1 н. Нг304 при 25° С. Сплавы отжигались при 1050° С с последующим охлаждением на воздухе. Сплавы № — Сг термообработке не подвергались. Состав первых определялся химическим анализом образцов, а вторых — по анализу шихты. Из исследуемого материала вырезались электроды площадью 0,5 см с токоподводом. Рабочая порерхность электрода шлифовалась наждачной бумагой с зерном до 14 мкм, а затем полировалась алмазной пастой с зерном 1 мкм. После этого электроды обезжиривались этиловым спиртом, промывались дистиллированной водой и высушивались в вакуум-эксикаторе. Нерабочая часть электрода и токоподвод покрывались перхлорвиниловым лаком. Растворы готовились из дважды перегнанных серной и хлорной кислот. Поляризационные кривые снимались на потенциостате ЦЛА. Схемы потенциостатической установки и электрохимической ячейки приведены на рис. 1 и 2. [c.80]

Основными легирующими компонентами химически стойких сплавов на железной основе являются хром, кремний, никель. Основными ком понентами для жаростойких сплавов являются хром, алюминий, кремний. Легирующие добавки к железу 51, N1 и, особенно, Сг сильно облегчают переход металла в пассивное состояние. При достаточном легировании сплавы пассивируются уже непосредственно кислородом воздуха или раствора, как это имеет место для чистого хрома, и, таким образом, сплав приобретает стойкую пассивность (сплав становится са-мопассиви рующимся). [c.462]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...