Свойства защитные и жаропрочные - Вид

Наряду с высокими антикоррозионными свойствами защитные покрытия должны обладать стабильностью. Высокие температуры на поверхности лопатки активизируют взаимную диффузию между покрытием и основой. Покрытие обедняется основными легирующими элементами и насыщается подвижными элементами основы, снижающими его защитные свойства. Жаропрочный сплав, в свою очередь обедненный легирующими элементами и насыщенный элементами покрытия, теряет свои служебные свойства. Таким образом, помимо приведенных требований, следует учитывать и влияние чистоты поверхности лопаток на их аэродинамические свойства, которые снижаются по мере увеличения шероховатости. [c.27]

Эти металлы в составе сплавов улучшают защитные свойства сложных окисных слоев и входят в состав некоторых жаропрочных сталей. [c.15]

Общим недостатком тугоплавких металлов является низкая жаростойкость, исключающая возможность использования их в качестве жаропрочных материалов без специальных защитных покрытий. Успешно в качестве жаропрочных материалов тугоплавкие металлы могут работать в вакууме и в атмосфере инертных газов. При легировании тугоплавких металлов жаропрочность ниобия и тантала повышается, а технологические свойства молибдена и вольфрама улучшаются. [c.439]

Как следует из опубликованных данных, использование покрытий в большинстве случаев ограничивается их защитными возможностями от воздействия на металл агрессивных рабочих сред. Однако это только одна из сторон возможного использования покрытий. Менее изучен вопрос о возможности упрочнения металлов покрытиями. Хотя в литературе имеется довольно широкий круг исследований, посвященных влиянию металлических [92, 93], керамических пленок [94], а также пленок сложного состава [95, 96] на жаропрочные свойства металлов, в большинстве случаев они выполнялись на малых образцах или фольгах и имели целью вскрыть общие механизмы воздействия на металл твердых поверхностных пленок. Работы, специально посвященные влиянию жаропрочных покрытий на сопротивление ползучести и длительную прочность применительно к элементам энергетического оборудования, проводятся в Институте химии силикатов АН СССР им, И.В. Гребенщикова, в ВТИ им. Ф.Э. Дзержинского и других организациях. [c.58]

Успешное развитие этого направления научных исследований стимулировано широким внедрением в промышленности новых дорогостоящих сталей и сплавов с высокими физико-механическими свойствами, которые достигаются как за счет легирования, так и за счет применения многоступенчатой высокотемпературной термообработки. Работы по созданию высокотемпературных защитно-технологических покрытий приобрели значение в связи с широким распространением в машиностроении титановых и жаропрочных сплавов, тугоплавких металлов и сплавов на их основе. [c.3]

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]

При многократном нагреве заготовок в стекле все же происходит некоторое обеднение легирующими элементами жаропрочных сплавов с поверхности поковки и ухудшение прочностных свойств [1]. В этом случае необходима двойная защита нагрев заготовок в стекле и в атмосфере защитного газа (аргон, азот и т. п.). [c.175]

В книге описано поверхностное упрочнение и защита от высокотемпературной коррозии деталей энергетического и другого вида оборудования путем химического никелирования технология нанесения никель-фосфорных покрытий на теплоустойчивые перлитные и на жаропрочные аустенитные стали. Рассматриваются стабильность структуры, защитные и прочностные свойства покрытия при высоких температурах. Излагаются результаты эксплуатационных испытаний деталей с никель-фосфорным покрытием, а также опыт промышленного применения процесса химического никелирования. [c.2]

В связи с тем, что никель-фосфорные покрытия предназначались для защиты от коррозии и для поверхностного упрочнения деталей энергооборудования, необходимо было тщательно изучить защитные свойства никель-фосфорных покрытий на жаропрочных перлитных сталях, так как литературные данные по этому вопросу полностью отсутствуют. [c.36]

Сварка в углекислом газе высоколегированных сталей. В защитной среде углекислого газа сваривается большое количество сталей с высоким содержанием хрома, никеля, марганца и молибдена. Условия сварки этих сталей в защитном газе те же, что и при сварке под флюсом. Электродную проволоку выбирают с учетом повышенного выгорания марганца, титана, ниобия, обеспечивающих сохранение необходимых свойств кислотостойкости, окалиностойко-сти, жаропрочности и др. [c.151]

Наиболее подходят для выбора материалов жаростойких покрытий жаропрочных сплавов, работающих в окислительных газовых средах в температурном интервале 1200... 1700 °С, силицидные системы. Главным их достоинством является образование при высокотемпературном окислении сплошной само-залечивающейся стекловидной окалины 8102, малопроницаемой для кислорода. Покрытия этой системы используют в основном для защиты сплавов на основе тугоплавких металлов (особенно на основе ниобия, молибдена) и углеродных материалов (углеграфитовые и угле-род-углеродные композиционные материалы). В многокомпонентных силицидных покрытиях основным слоем, определяющим формирование защитной окалины, наиболее часто является либо легированный дисилицид молибдена, либо твердые растворы тугоплавких дисилицидов, модифицированные для улучшения защитных, технологических и эксплуатационных свойств бором, иттрием, переходными металлами IV - VII групп Периодической системы элементов Д.И. Менделеева. [c.234]

Характеризуются требования к материалам, применяемым в условиях аэродинамического нагрева, приводятся конкретные данные о строении и свойствах легких сплавов (на основе алюминия, магния и титана), жаропрочных сталей, сплавов на основе никеля и кобальта, а также некоторых редких металлов. Освещаются результаты новых научных исследований по кинетике окисления в газовом потоке, созданию специальных защитных металлических покрытий и разработке методов испытаний жаропрочных материалов, работающих при разогреве в быстро движущемся воздушном потоке. [c.748]

Для деталей, работающих в условиях циклических теплосмен, применяют различные защитные покрытия, наносимые на поверхность детали. Защитные свойства этих покрытий зависят от нескольких факторов. Так, при нанесении жаропрочных эмалевых покрытий необходимо производить обжиг эмалей при температурах, которые могут вызвать рост зерна основного металла. Кроме этого, для надежного сцепления эмалей с металлом его поверхность подвергают пескоструйной обработке, что вызывает наклеп поверхности, также уменьшающий сопротивление термоусталости. [c.82]

Использование графита в качестве матричного материала для высокотемпературных тепловыделяющих элементов обусловлено его специфическими и весьма ценными свойствами низким сечением поглощения нейтронов и хорошей замедляющей способностью, жаропрочностью, термопрочностью, доступностью. К недостаткам графита как материала матриц следует отнести химическую активность, которая требует или применения весьма совершенных защитных покрытий, или использования в качестве теплоносителя инертных газов высокой чистоты. [c.235]

Влияние метода выплавки и разливки. При изготовлении жаропрочных сплавов широкое распространение получили специальные методы выплавки в вакууме, в защитной атмосфере с применением электрошлакового и вакуумного дугового переплава, с использованием различных раскислителей, малых добавок, в том числе редкоземельных элементов. Для деталей, изготовляемых методами точного литья, существенное значение имеет способ заливки и кристаллизации. Методы выплавки и заливки влияют на свойства металла как до, так и после горячей обработки (ковки, прокатки, термической обработки). Установлено, что методы выплавки и разливки влияют на содержание в металле газов, различных оксидов в виде плен, неметаллических включений, вредных примесей, обычно химически неопределяемых (Аз, РЬ, В1), а также на размеры включений, их распределение внутри зерна и пористость. Вакуумный переплав оказывает влияние на анизотропию свойств, количество и характер распределения неметаллических включений, прокаливаемость, переходную температуру хрупкости и особенно на ликвационную неоднородность металла. [c.234]

В качестве легирующих элементов вводятся молибден, вольфрам, цирконий, ванадий, титан, гафний. Дополнительное упрочнение достигается карбидами ниобия и карбидами легирующих элементов при введении углерода. Наибольшее распространение получили сплавы ниобия с низким содержанием легирующих элементов, так как введение значительных количеств вольфрама, молибдена или циркония снижает пластичность сплавов. Примером сплавов с повышенной жаропрочностью являются зарубежные сплавы В-66, Д-31, F-48 и отечественные ВН-2, ВН-2А. Свойства ниобия и его сплавов значительно зависят от содержания в них других элементов. Десятые и сотые доли процента элементов внедрения резко снижают пластичность, деформируемость, коррозионную стойкость и свариваемость металла. Для соединения ниобия и его сплавов наиболее подходящей защитной средой является вакуум. Диффузионные соединения ниобия получены при сварке на режиме Т = 1523 К, р = 14,7 МПа, t = Ъ мин. По микроструктуре соединения плоскость стыка не наблюдается. [c.154]

Детали из нелегированной стали с защитным жаростойким покрытием часто имеют несколько пониженный срок работы по сравнению-с деталями, изготовленными целиком из жаростойких сплавов. Однако > детали, защищенные покрытием, обычно гораздо дешевле, чем изготовленные целиком из высоколегированного сплава. Помимо этого, применяя покрытие, удается сочетать для деталей высокую стойкость. к газовой коррозии за счет повышенного содержания легирующего компонента в покрытии с хорошими механическими свойствами всей детали, так как механические и технологические свойства металлического материала часто сильно ухудшаются в результате жаростойкого легирования. Таким образом, жаростойкие покрытия позволяют сочетать высокую жаропрочность основного материала с высокой жаростойкостью поверхностного слоя, тогда как высоколегированные жаростойкие сплавы часто обладают недостаточной жаропрочностью, [c.111]

Металлизацией осстанавливают наружные и внутренние поверхности под прессовую и скользящую посадки поверхности, работающие на трение со смазкой плоскости разъема поверхности, работающие на безударное сжатие и имеющие дефекты механической обработки ее применяют для нанесения декоративного или защитного покрытия, например цинкового, медного и т, п., придания поверхностям деталей особых свойств, например жаропрочности. Металлизацией восстанавливают то лько те детали которые не утратили своей прочности из-за износа и других дефектов. [c.93]

При литье жаропрочных сплавов, легированных легкоокис-ляющимися элементами, в обычных условиях плавки и заливки в сплав попадают окисные пленки, понижающие прочностные свойства и жаропрочность отливок, поэтому применяют плавку и заливку форм в вакууме или защитной среде. [c.415]

При оценке свойств литых жаропрочных сплавов для лопаток следует иметь в виду возможные различия характеристик механических свойств металла лопатки в разных ее зонах, связанные с разными условиями питания и кристаллизации металла лопаток и трефовидных или пальчиковых проб, обычно используемых для контрольных испытаний (от плавки или суточной заливки) металла, выплавленного на воздухе, в вакууме, в защитной атмосфере. Результаты испытания точнолитых образцов и образцов, изготовленных из пальчиковых проб, также могут отличаться между собой и тем более от результатов испытаний металла трефовидных проб и металла лОпаток. Подобные различия свойств, однако, иногда и не наблюдаются. (Свойства шлифованных образцов без литейной корки и с ней значительно различаются (табл. 3) [159]. [c.237]

Приведены результаты исследования физико-химических и защитных свойств покрытий для защиты жаропрочных сплавов от высокотемпературврй газовой коррозии. Показана вффектианость вновь разработанных покрытий по сравнению с применяемыми. Ил. — 3, табл. — 1. [c.267]

Чтобы правильно выбрать материал для узла трения, важно знать свойства таких новых антифрикционных и фрикционных материалов, как металлокерамические материалы, пластические массы и металлополимерные композиции, материалы, способные работать в узлах трения при высоких температурах, в условиях высокого вакуума и космоса. Важно знать также те принципы, на которых 0сн0)вывается создание материалов для специфических условий трения. Так, материалы для узлов трения, работающих при высокой температуре, должны обладать надлежащими показателями жаропрочности, сопротивления коррозии, термической усталости и тепло-проводимости, а при работе без смазки их поверхность должна образовывать тонкую прочную защитную пленку, предохраняющую поверхности от схватывания. Определяющим свойством материала для деталей подшипников качения является твердость. [c.148]

При строительстве энергетических реакторов на быстрых нейтронах жаропрочные молибденовые сплавы без.защитных покрытий рассматриваются как наиболее стойкие оболочки твэлов в натриевом теплоносителе, поскольку у Мо относительно низкое сечение захвата нейтро-. нов [2, 4 б] и высокая радиационная и коррозионная стойкость [32, 40, 114]. Достаточно перспективно применение молибденовых сплавов и в будущих термоядерных реакторах (ТЯР), поскольку эти сплавы, наряду с высокой прочностью и сопротивлением усталости при высоких температурах, обладают хорощими теплофизическими свойствами, не охрупчиваются при действии водорода и не активируются при облучении. Это обстоятельство очень важно, так как стенка бланкета термоядерного реактора должна работать при максимальной температуре ( 1000° С) в условиях циклического нагрева. когда на нее воздействуют потоки нейтронов и заряженных частиц [189а, 169а] [c.13]

Молибден применяют в химической и электротехнической промышленности в виде прутков, листов, лент, труб и проволок. Он отличается высокой проч-постью (в зависимости от степени холодной деформации от 100 до 180 кгс/мм ), жаропрочностью, высокой температурой плавлеиня 2622 10° С, а также хорошей коррозионной стойкостью в кислотах (за исключением HNO3) н в водных растворах щелочей. В жидких металлах, таких как натрий, литий, цинк п висмут, не растворяется. Отрицательным свойством молибдена является его большая склонность к oки лe Iию на воздухе и в окислительных газах, заметная уже при температурах ниже слабого красного каления. Защита от окисления достигается при работе деталей в вакууме или в защитном газе, а также путем нанесения на их поверхность специальных покрытий. При сварке также следует обеспечивать соответствующую защиту шва и прилегающих к нему участков основного металла от окисления. [c.106]

Интерметаллиды оказывают определяющее влияние на упрочнение в аустенитных и мартенситностареющих ста лях, многих жаропрочных сплавах на никелевой и кобаль товой основах, а также на свойства жаростойких защитных покрытий В ряде жаропрочных ставов содержание ин терметаллических фаз может достигать 55—65 % [c.67]

На поверхности алюминия и его сплавов образуются пленки, обладающие высокими защитными свойствами (окислы типа А120з), и возможность применения этих сплавов определяется в основном не их жаростойкостью, а их жаропрочностью при рабочих температурах. [c.251]

Щйны и сплошности образующейся пленки- окалины, т. е. ее защитных свойств и чистоты воздействующей среды (воздуха). При наличии примесей резко меняется коррозионная стойкость, металла в газовой среде. Способность металлов противостоять коррозионному действию газовой среды (воздуха) при высоких температ) -рах характеризует их жаростойкость. С этим показателем связан другой показатель, не всегда совпадающий с пераьш, — жаропрочность — способность металла сохранять при нагревании механическую прочность и сопротивляться ползучести. [c.25]

Цирконий по своим свойствам близок к титану, и технология его получения аналогична технологии получения титана (метод Кролля) [60]. Склонность циркония к поглощению азота и кислорода затрудняет процесс его получения, а поглощение им водорода ограничивает сферу его применения. В результате поглощения газов механические свойства циркония, а также его стойкость в воде высокой чистоты под давлением ухудшаются. Цирконий отличается чрезвычайно высокой пластичностью и коррозионной стойкостью. Он применяется в химической промышленности сплав циркалой используется для защитных оболочек в атомных энергетических установках (учитывается его стойкость в воде под давлением, высокая жаропрочность, а также малое эффективное сече-, ние захвата нейтронов) [61]. Цирконий можно сваривать в атмосфере инертных газов. [c.444]

Высокотемпературные установки с вакуумными печами чаще всего применяются для испытания тугоплавких сплавов (Nb, Мо, W и др.), которые в связи с их интенсивным окислением нельзя испытывать без защитных покрытий в воздушной среде. В этом случае важными методическими факторами являются чистота и стабильность рабочей среды, так как тугоплавкие металлы и сплавы на их основе загрязняются примесями (Oj, N2 и др.) даже в глубоком вакууме и п(,и этом существенно изменяются их проч1ностные свойства. Наиболее желательными для объективной оценки характеристик жаропрочности этой группы материалов являются испытания в вакууме не ниже 10 мм рт. ст. Для возможности сопоставления получаемых результатов необходимо указывать, при какой степени вакуума и величине натекания в рабочую зону печи проводились испытания. [c.131]

Среди большого класса интерметаллидных соединений, структура и свойства которых наиболее полно рассмотрены в монографиях [296, 297], в качестве защитных покрытий наибольший интерес представляют алюминиды и бериллиды, поскольку они обладают комплексом ценных технических свойств жаропрочностью, твердостью, окалиностойкостью, устойчивостью против воздействия многих агрессивных жидких и газовых сред. Если бе-риллидные покрытия находятся пока в стадии исследования и им посвящено относительно небольшое число работ, то покрытия на основе алюминидов наряду с силицидными составляют один из основных классов жаростойких покрытий и уже нашли широкое практическое применение. Ниже рассмотрены бериллидные и алюминидные покрытия для тугоплавких металлов и сплавов, а также для широко распространенных жаропрочных сплавов на основе никеля, кобальта и хрома. [c.255]

Титан по уд. весу (4,5) занимает промежуточное место между сталью и легкими сплавами. Сплавы титана более прочные, чем стали. Активно взаимодействует с кислородом, водородом, азотом и приобретает хрупкость при температуре выше 600° С (например, после сварки). Стандартный потенциал титана V = —1,63 в, но из-за склонности к образованию защитных пленок на своей поверхности стационарный потенциал, например в морской воде, смещается до значения -1-0,09 в. Очень высока стойкость титана и его сплавов в нейтральных или слабокислых растворах хлоридов, а также в растворах окислителей, содержащих хлор-ионы. Достаточно стоек в НЫОз до 65%-ной концентрации при температурах до 100° С, в смеси 40% Н2504 + + 60% НЫОз при 35° С. В концентрированной НМОз при повышенных температурах скорость растворения титана выше, чем алюминия или нержавеющей стали. В разбавленных (до 20%) щелочных растворах не разрушается. Стоек против коррозионного растрескивания. Очень стоек в морской воде и морской атмосфере. Титан — жаропрочный металл. Ряд сплавов на основе титана имеет более высокие механические свойства, чем сам титан. [c.60]

Исследования защитных и других свойств покрытий выполнялось на жаропрочной перлитной стали марки П-1 (15ХКРФМ), из которой в настоящее время изготавливается значительное число деталей энергетических машин. В интервале температур 565—600° жаропрочные свойства стали П-1 превосходят аналогичные свойства ряда [c.109]

Проблема защиты от катастрофического понижения прочности металлов под действием жидких металлических компонентов приобретает исключительное значение в современной технике. Так, примеси поверхностно-актпвных металлов — адсорбционных модификаторов, измельчающих структуру при кристаллизации сплавов и вследствие этого повышающих их механические свойства при обычных температурах, — способны резко понизить прочность сплава в условиях высоких температур. Поэтому решение задачи повышения жаропрочности тесно-связано с необходимостью устранения таких примесей как из самого сплава, так и из защитных покрытий. Б последнее десятилетие расплавленные металлы начинают использоваться, как жидкие теплоносители в теплообменных установках, например в атомных реакторах, где эти расплавы также могут приводить к серьезному понижению прочности омываемых ими металлических конструкций [81]. [c.142]

Для изделий, которые подвержены ржавлению, применяется листовая сталь с защитными покрытиями. Этими покрытиями служат хром-никель, свинец, цинк, иногда — кадмий и медь. Изделия, работающие при высокой температуре, подвергаются алитиро-ванию, т. е. насыщению поверхностного слоя алюминием, пленка окиси которого имеет жаропрочные свойства. Толщина покрытия с каждой стороны листа составляет 0,01—0,2 мм. При точечной сварке сталей с покрытиями необходимо применять такие режимы, чтобы покрытие листов осталось неразрушенным. [c.68]

Типы соединений. Материалы, формы и размеры деталей приборов, свариваемых контактной сваркой, отличаются большим разнообразием. Помимо углеродистых и низколегированных сталей в приборостроении приходится сваривать вольфрам, молибден, тантал, ниобий, титан, цирконий, ванадий, коррозионно-устойчивые и жаропрочные стали, медь, латунь, томпак, бериллиевую бронзу, алюминий и его сплавы, никель, платинит, ковар, нихром, феррохром, константан, хромель, копель, фехраль, манганин, золото, серебро, платина, иридий и другие металлы, используемые в приборостроении. Нередко приходится сваривать между собой металлы, резко отличающиеся по своим теплофизическим свойствам, металлы, покрытые плакирующим или защитным слоями (алюмированное железо, плакированный дюралюминий и др.) [c.41]

Антикоррозионные свойства покрытий обеспечиваются наличием на их поверхности пассивирующей пленки. В случае жаростойких покрытий такими пассиваторами являются пленки оксидов А 20з, СГ2О3, 8102 и др. Поэтому в сплавах, используемых в качестве защитных покрытий, концентрация этих элементов выше, чем в жаропрочных лопаточных материалах. Покрытие должно быть технологичным и иметь не очень высокую стоимость. Это в значительной степени определяется минимумом технологических операций его получения, возможностью использования стандартного [c.27]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...