Рене 41 (никелевый сплав)

Предварительные исследования по совместимости показали, что между волокном и матрицей в тугоплавких армированных волокнами жаропрочных сплавах возникают реакции легирования [50]. Также показано, что если реакции легирования возникают между матрицей и волокном, то свойства композита улучшаются. В результате был осуществлен ряд исследований для подбора пар материалов волокно — матрица, наиболее совместимых друг с другом. В [51] исследованы свойства длительной прочности при повышенных температурах (1093 и 1204 °С) для четырех проволок Т7М (молибден, 0,5% Т1, 0,08% 2г, 0,015% С) ЗВ (вольфрам, 3% рения) КР (вольфрам, 1% тория) и 21808 (промышленный вольфрам). Обнаружено, что проволоки 21808 и ЗВ были более совместимы с исследованными никелевыми сплавами, чем проволоки NF или Т2М. Овойства длительной прочности проволок в отсутствие материала матрицы были такие- же. [c.277]

Термомеханическая предыстория материала может, по-видимому, оказывать существенное влияние и на стойкость к водородному охрупчиванию других суперсплавов [38, 118, 279, 287]. В качестве примера на рис. 42 показано влияние термообработки на листовой сплав Рене 41 [279] при термическом наводороживании в течение 1000 ч при температуре 650°С и давлении 1 атм. Необходимо отметить отрицательный эффект старения, приводящего к образованию у, а также охлаждения в печи от температуры обработки на твердый раствор (вероятно, путем образования г] на границах зерен, о чем свидетельствует межкристаллитный характер водородного разрушения [279]). В другом исследовании был обнаружен небольшой положительный эффект высокоэнергетической штамповки сплава Инконель 718 перед старением по сравнению с обычным материалом, состаренным после термообработки на твердый раствор уменьшение относительного сужения в результате выдержки в водороде при давлении 69 МПа снизилось от 72% при обычном старении до 60% в материале, подвергнутом термомеханической обработке (ТМО). Таким образом, образование у или у" после ТМО ухудшает свойства исследованных сплавов практически в такой же степени, как и в отсутствие ТМО. По-видимому, для упрочнения и повышения стойкости к KP решающее значение имеет улучшение субструктуры сплава при старении, предшествующем ТМО [160, 289]. Не исключено, что более сложные процессы обработки, включающие ТМО, позволяют добиться улучшения свойств никелевых сплавов. [c.116]

По данным работы [ИЗ], снижение склонности к околошов-ному растрескиванию при сварке н старении высокожаропрочного никелевого сплава марки Рене-41 ( <-0,12% С, йс0,5% Si, <с0,5% Мп, 18—20% Сг, 9—10,5% Мо, 10—12% Со, 3,0—3,3% Ti, 1,4—1,6% А1, = <5% Fe, 0,003—0,01% В) может достигаться уменьшением в нем содержания углерода, а также Fe, Мп, Si и S. Показано, что плавки с низким содержанием кремния (0,01—0,03%) и марганца (0,05—0,15%) обладают заметно большей сопротивляемостью образованию околошовных трещин, чем плавки с высоким содержанием этих элементов (0,3—0,5%). [c.242]

Рений и иридий повышают жаропрочность никелевых сплавов [31 ]. [c.47]

Основная задача при создании КМ на никелевой основе заключается в повышении рабочих температур до 1000 °С и более. И одним из лучших металлических упрочнителей, способных обеспечить хорошие показатели прочности при столь высоких температурах, является вольфрамовая проволока. Введение вольфрамовой проволоки в количестве от 40 до 70 % (об.) в сплав никеля с хромом, обеспечивает в пределах 130 - 250 МПа, тогда как лучший неармированный никелевый сплав, предназначенный для работы в аналогичных условиях, имеет o Jqq = 75 МПа. Использование для армирования проволоки из сплавов вольфрама с рением или гафнием увеличивает этот показатель на 30 - 50 %. [c.468]

Сопротивляемость образованию горячих трещин однофазных сплавов (аустенитные стали, никелевые сплавы) значительно повышается при наличии в металле шва второй фазы — феррита или карбидов. Ферритная фаза способствует увеличению связи между зернами, измельчает структуру, растворяет вредные примеси. Для того чтобы обеспечить двухфазное строение, в шов вводят элементы — ферритизаторы (алюминий, титан, ниобий, кремний, вольфрам, молибден, хром и др.), способствующие появлению первичного феррита. Для высоколегированных сталей основным ферритизатором служит хром. При сварке высоколегированных сталей и сплавов, для которых недопустимо наличие феррита в структуре металла шва, ограничивают содержание в шве фосфора, кремния и серы, часть никеля заменяют марганцем, повышают содержание углерода от 0,1 до 0,2—0,3% или дополнительно легируют шов молибденом, танталом, вольфрамом, рением и др. [12]. [c.557]

Общий недостаток никелевых сплавов — их высокая стоимость, связанная с высокими ценами на их составляющие, в том числе и на никель. В последние годы эти цены были в следующих пределах (тыс. долл./т) никель (электролит.) - 4,5...7,5 никель (карбонильн.) - 14,5...15,0 железо (губка) - 0,7...0,75 железо (карбонильн.) - 10,0...11,0 железо (электролит.) - 6,5...7,0 кобальт — 30,0 хром — 8,0 титан — 2,4...2,5 алюминий - 1,3... 1,7 цирконий - 22,0 гафний - 240 вольфрам - 10,0 молибден — 12,0 ниобий — 20,0 тантал — 400...600 рений — 1300...1450. [c.306]

Еще одним типом никелевого сплава, при использовании которого можно столкнуться с проблемой межкристаллитной коррозии, является сплав системы N1—Сг—Мо, содержащий около 15% Сг и около 15% Мо. В сплавах этого типа природа межзе-рениых фаз, приводящих к межкристаллитной коррозии, более сложна, чем в случае сплавов системы №—Сг—Ре, и при нежелательных термообработках могут образовываться ие только карбиды, но и по крайней мере одна интерметаллическая фаза. Это явление широко исследовалось в последние годы [48—53], но полученные результаты противоречивы в том, что касается природы межзеренных фаз, ответственных за чувствительность материала к межкристаллитной коррозии. Представляется вполне достоверным, что для сплавов данного типа основные причины заключаются в наличии примыкающих к межзеренным границам областей, обедненных молибденом, а возможно также и хромом, и присутствие на границах зерен фаз, богатых молибденом (и хромом). Основной обогащенной молибденом фазой является интерметаллическое соединение, кристаллическая структура которого аналогична, по-видимому, структуре РеуМоб [51, 53], но могут возникать и богатые молибденом карбиды типа Ме С. Вполне вероятно, что в сплавах N1— Сг—Мо могут действовать два различных механизма межкристаллитной коррозии. Первый вызывает коррозию обедненных ЗОИ, что наблюдается в соляной кислоте (и, возможно, имеет место в других кислых растворах выделяющих водород). Второй механизм приводит к преимущественному разрушению интерметаллических фаз. [c.146]

Судя по литературным данным [80], на окисление никелевых и кобальтовых сплавов тугоплавкие элементы оказывают влияние трех видов. Влияние одного из них благотворно, поскольку тугоплавкие элементы можно рассматривать как ловушки (геттеры) для кислорода, способствующие образованию защитных слоев из Al Oj и r Oj. Влияние двух других видов — вредное. Во-первых, тугоплавкие элементы уменьшают диффузионную активность алюминия, хрома и кремния, а это противодействует формированию защитного слоя. Во-вторых, оксиды тугоплавких металлов обычно незащитны (т.е. отличаются низкой температурой плавления, высокой упругостью паров, высоким коэффициентом диффузии и другими неблагоприятными характеристиками), и поэтому они нежелательны в качестве компонентов для наружной окалины. Следовательно, вредное влияние тугоплавких элементов оказывается более весомым, чем их благотворное влияние, так что для повьш1ения противоокислительной стойкости их обычно в суперсплавы не вводят. Но поскольку тугоплавкие элементы не равнозначны, то некоторые из них использовать предпочтительнее, чем другие. Представляется, например, что тантал, не вызывает столь вредных последствий, как вольфрам или молибден, поэтому он один из тех тугоплавких элементов, которые следует предпочесть. Вольфрам, молибден и ванадий ведут себя примерно одинаково, но вольфрам определенно сильнее снижает. скорости обменной диффузии, чем остальные элементы, и, следовательно, более, чем другие способен к неблагоприятному влиянию в отношении избирательного окисления. Оксиды ниобия не являются защитными, поэтому его присутствие в составе окалины нежелательно. Рений применяли в суперсплавах в ограниченных масштабах его влияние, по-видимому, аналогично влиянию ниобия. Гафний и цирконий часто вводят в суперсплавы в небольших количествах, они значительно улучшают прочность связи окалины с основным сплавом. [c.32]

В условиях длительной работы жаропрочных материалов высокое содержание второй фазы неизбежно вызовет ее коагуляцию и уменьшение прочности сплава. Кроме того, резко снижается длительная пластичность за счет интенсивного развития межзе-ренного разрушения. Исходя из этого для сплавов, предназначенных к длительной работе, принимают обычно материалы с меньшим количеством избыточной фазы. При использовании для этой цели материалов, предназначенных для краткосрочной службы, удается повысить их длительную прочность и пластичность при переходе к ступенчатой термической обработке 150 ], отличающейся от обычной введением после закалки промежуточных режимов старения при температурах на 100—200° С выше рабочей в целях прохождения процессов коагуляции избыточной второй фазы. Применение этого вида старения позволило использовать для длительной работы в энергетических стационарных установках ряд сплавов на никелевой основе, разработанных для авиационных газовых турбин кратковременного действия. Эта операция явилась полезной и для стареющих алюминиевых сплавов в случае их применения при высоких температурах. [c.31]

Легкоплавкие примеси (РЬ, d, Bi, Sb и др), обладающие очень малой растворимостью в жаропрочных спла вах, оказывают резко отрицательное влияние на их жаро прочность (рис 181) даже при небольшом содержании этих элементов Эти примеси концентрируются по границам зе рен, образуют легкоплавкие соединения или эвтектики и способствуют межзеренному разрушению при ползучести Отметим, что вредное влияние этих примесей в сплавах на никелевой основе проявляется при значительно меньшей их концентрации, чем в сплавах на основе железа, причем в последних отрицательное влияние примесей усиливается по мере повышения содержания никеля в сплаве Введение в сплавы малых количеств щелочноземельных (Mg, Са, Ва) и редкоземельных элементов (La, Се), а также циркония и бора оказывает положительное влияние на их жаропроч ность по следующим основным причинам (М В Придан цев) эти элементы очень незначительно растворяются в [c.301]

Для перлитных сталей перелом ассоциируется с изменением характера разрушения (межзе-ренного при больших длительностях испытания, внутризерен-ного — при малых). Деформационная способность этих сталей до перелома и после него заметно различна. В то же время для сплавов на никелевой основе наблюдаемые переломы кривых не связаны с изменением характера разрушения. [c.86]

Расчет оксидного катода косвенного накала. Данные катоды включают в себя два основных элемента — никелевый керн с нанесенным на него активным веществом и подогреватель (рис. 4.8, 4 9). Материаловкнити подогревателя обычно являются вольфрам, сплав вольфрама с молибденом, сплав вольфрама с рением. Для изоляции от керна катода проволоку подогревателя покрывают слоем алюмооксидной керамики алундом. Для высоковольтных приборов получили распространение непокрытые подогреватели. В этом случае между керном и подогревателем обеспечивается вакуумиый зазор. [c.70]

Другой путь подавления полиго-11изации заключается в легировании однофазных швов элементами, повышающими энергию активации. Для однофазных сплавов на никелевой и железной основах такими элементами являются молибден, вольфрам, рений, тантал и др. [c.545]

Наиболее распространенными в промышленности электрохимическими металлопокрытиями являются никелевые, хромовые, медные, цинковые и оловянные. Несколько более ограничеипое применение имеют кадмиевые и свинцовые покрытия, а также покрытия из различных сплавов и драгоценных материалов. В приборостроительной промышленности начинает применяться электроосаждение редких металлов, например индия, рения, германия и др. [c.137]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...