Жаропрочность металла

Максимальная температура газов перед турбиной ограничивается жаропрочностью металла, из которого делают ее элементы. Применение охлаждаемых лопаток из специальных материалов позволило повысить ее до 1400—1500 С в авиации (особенно на самолетах-перехватчиках, где ресурс двигателя мал) и до 1050—1090 °С в стационарных турбинах, предназначенных для длительной работы. Непрерывно разрабатываются более надежные схемы охлаждения, обеспечивающие дальнейшее повышение температуры. Поскольку она все же ниже предельно достижимой при горении, приходится сознательно идти на снижение температуры горения топлива (за счет подачи излишнего количества воздуха), Это увеличивает эксергетические потери от сгорания в ГТУ иногда до [c.61]

Жаропрочность. Металл горячих штампов должен обладать высоким пределом текучести и высоким сопротивлением износу при высоких температурах, чтобы замедлить процессы истирания и деформирования элементов фигуры штампа, разогревающихся от соприкосновения с горячим металлом. [c.438]

Из данных диаграммы, приведенной на рис. 340, можно заключить также, что чем выше температура плавления, тем выше жаропрочность металла . [c.460]

К первой группе относят металлокерамические сплавы на основе тугоплавких металлов Мо, МЬ, Та, Эти сплавы обладают недостаточной жаростойкостью и не могут быть использованы без защитных покрытий, предохраняющих их от окисления. Применение жаропрочных металлов 2г, Сг, V, Мо, Та и др. и сплавов на их основе возможно до температур около 2000° С. Использование сплавов на основе позволяет повысить рабочую температуру до 2500—2700° С. [c.229]

С и выше. Повышение температуры перегрева пара ограничивается свойствами металла, из которого сделаны трубы, выдерживать большие давления при высоких температурах, т. е. конечные параметры пара определяются наличием относительно дешевых жаропрочных металлов. [c.303]

Для неметаллических элементов характерно малое значение координационного числа (К4 и меньше), поэтому они обладают меньшей плотностью и меньшей удельной массой, чем металлы. Жаропрочные металлы кристаллизуются в плотной упаковке и имеют координационные числа К8 и К12, Атомный радиус элемента г, определяемый как расстояние между центрами наиболее близко расположенных атомов, является периодическим свойством вещества (табл. 2). [c.20]

Глава 2. Жаропрочные металлы и их свойства [c.30]

При изготовлении литых деталей в двигателестроении для авиации и космических кораблей, буровых установок применяются многообразные металлы и сплавы особого назначения (жаропрочные, жаростойкие, износостойкие и др.). Как правило, свойства чистых жаропрочных металлов соответствуют одновременно всем этим требованиям. Определенным и заданным физико-механическим свойствам отвечают специальные сплавы на основе жаропрочных металлов, легированные тугоплавкими элементами. [c.30]

Жаропрочные металлы и сплавы применяются также в следующих отраслях промышленности [c.30]

Жаропрочными металлами являются металлы, имеющие температуры плавления до 1600°С. К ним относятся никель, кобальт и железо. [c.32]

Ранжирование жаропрочных металлов по температуре плавления и кипения показано на рис. 16. [c.32]

Рис. 16. Ранжирование жаропрочных металлов по температуре плавления (/)

Ниже рассматриваются краткие характеристики этих жаропрочных металлов. [c.33]

Жаропрочность металлов и сплавов определяется прочностью межатомной связи и структурным состоянием. Для чистых металлов значения межатомной связи и структуры заданы самой природой в минералах и они ограничивают температурные уровни их жаропрочности. [c.47]

Доказано, что в результате образования непрерывных и ограниченных твердых растворов термически стабильных соединений повышается прочность межатомной связи этих фаз. В результате образования гетерогенных структур с мелкодисперсным выделением избыточных фаз из пересыщенных твердых растворов создаются дополнительные условия для упрочнения сплавов. Эти факторы, повышающие жаропрочность металлов, объясняют то, что на диаграммах состав - жаропрочность при определенных интервалах температур наблюдаются максимальные значения жаропрочности. Эти максимальные значения в металлических системах расположены вблизи границы предельного насыщения. [c.47]

Ультразвуковые волны широко применяются в моечных аппаратах, установках для особо твердых труднообрабатываемых материалов, в аппаратах для очистки и пайки алюминия и других цветных и жаропрочных металлов. [c.359]

I 500—3 000° С. Это значительно выше того, что могут выдержать металлы, но стенки камеры, в которой происходит горение, можно охлаждать, к в этом случае такие температуры становятся приемлемыми. Однако конечная температура продуктов горения при расширении их в газовых турбинах до атмосферного давления оказывается еще значительно выше температуры окружающей среды, что неблагоприятно для термического к. п. д. цикла. Обратное наблюдается у другого рабочего тела — водяного пара. Он получается в перегревателе парогенератора путем подвода тепла от горячих газов через металлическую стенку труб перегревателя, и его температура всецело определяется жаропрочностью металла, которая не позволяет получать пар с температурами более 600—650° С, да и то при использовании весьма дорогих высоколегированных сталей. С другой стороны, как это было показано при анализе циклов паросиловых установок, конечная температура водяного пара при расширении его до принятых давлений в конденсаторе ненамного отличается от температуры окружающей среды, что благоприятно для экономичности цикла. Рассмотренные свойства того и другого рабочего тела привели к мысли о создании бинарного цикла, т. е. такого цикла, в котором участвовали бы два рабочих тела, каждое из которых вносило бы в цикл свое благоприятное для термического к. п. д. СВОЙСТВО. Такой бинарный цикл получил название парогазового цикла. В нем в высокотемпературной части рабочим телом служат продукты горения топлив, а в низко- [c.193]

Влияние МТО на жаропрочность металлов и сплавов [c.28]

ВЫБОР ХАРАКТЕРИСТИК ЖАРОПРОЧНОСТИ МЕТАЛЛА [c.49]

На рис. 3.7 представлена обобщенная диаграмма жаропрочности металла ротора среднего давления турбины К-200-130, отработавшего 54 000 ч. Металл для образцов вырезан из зоны ротора, находившейся при температуре менее 300 °С. Следовательно, можно считать, что объект исследования не подвергался действию ползучести и представляет одну из промышленных партий металла стали Р2М. По химическому составу металл удов- [c.79]

ОСТ 108.901.102-78. Котлы, турбины и трубопроводы. Методы определения жаропрочности металлов. Л. Изд. НПО ЦНИИТМАШ. 1979. [c.264]

Тугоплавкий, жаропрочный металл, при содержании кислорода >0,004% снижается способность к пластической деформации. [c.16]

Так как инертный газ будет находиться в ядерном реакторе весьма непродолжительное время, а теплопроводность газа очень мала, то, чтобы нагреть, его нужно пропустить через какое-то пористое вещество, имеющее температуру реактора. Технически осуществить это еще очень сложно, потому что с повышением температуры управление ядерным реактором становится все более затруднительным и возникает опасность взрыва ракеты. И к тому же существующие конструкционные материалы— жаропрочные металлы и сплавы — не позволяют поднять температуру в реакторе выше температуры горения обычных химических топлив. [c.190]

Необходимость в использовании специальной тепловой защиты возникает в тех случаях, когда незащищенная конструкция под действием тепловых потоков неминуемо должна разрушиться. Верхним пределом применимости самых жаропрочных металлов без тепловой защиты можно, по-видимо-му, считать тепловые потоки порядка 2,5-10 Вт/м , которые приводят к равновесным температурам поверхности, превышающим 1500 К- Названные величины могут рассматриваться лишь как условная граница, поскольку в большинстве случаев тепловое воздействие может усугубляться механическими и окислительными воздействиями, что приводит к разрушению конструкции при существенно меньших температурах. [c.5]

Термический и изотермический перенос массы усиливается в присутствии в жидком металле кислорода. В системе при этом образуются как окислы жидкометаллического теплоносителя, так и сложные окислы металлов, входящих в состав конструкционного материала. Многие тугоплавкие и жаропрочные металлы (Nb, Мо и др.) подвержены сильному окислению, поэтому жидкометаллический теплоноситель, находящийся в контакте с этими металлами, должен быть очищен от кислорода, содержание которого не должно превышать 0,0005%. [c.290]

Завод-изготовитель гарантирует жаропрочность металла труб. Жаропрочность — это способность материала противостоять механическим нагрузкам при высоких температурах она определяется пределом длительной прочности— напряжением, приводящим металл к разрушению при заданной высокой температуре через определенный промежуток времени. [c.162]

Гибы труб паропроводов из перлитных сталей подвергают высокому отпуску. В то же время гибы труб поверхностей нагрева из перлитных и феррито-мартен-ситных сталей не подвергают последующей термической обработке. Жаропрочность металла в наклепанном состоянии понижена. Гибы труб поверхностей нагрева из аустенитных сталей подвергают после холодной гибки аустенизации, чем полностью восстанавливается работоспособность их металла. [c.388]

Поэтому применение жаропрочных металлов и их сплавов является актуальной государственной задачей. Например, температура газов внутри цилиндра в период сгорания топлива в двигателях внутреннего сгорания (ДВС) достигает 2000 - 2500°С. В табл. 1 приведены примерные значения температуры деталей, ограничивающих внутрицилиндровос пространство ДВС. [c.12]

Для жаропрочных металлов и сплавов характерен металлический вид связи, возникающий между положительно заряженными ионами металла и полусвободными электронами, заряженными отрицательно, что было выявлено О.А. Есиным, П.В. Гельдом. [c.27]

Под технологичностью литых деталей подразумевают такое их конструктивное оформление, которое, не снижая основных требований к конструкции, способствует получению заданных физико-механических и эксплуатационных свойств, размерной точнскти и чистоты (шероховатости) поверхности отливок при минимальной трудоемкости изготовления их и рациональном использовании дефицитных основных материалов (огнеупорных, жаропрочных металлов и др.). [c.113]

Разрабатываемые новые технологии должны были 0 беспечивать удовлетворительное металлургическое качество турбинных лопаток по физико-механическим свойствам сплава и по макро- и микроструктуре и остаточным литейным напряжениям. Жаропрочность металла лопаток при испытании на длительную прочность (для [c.446]

Мехаыико-термическая обработка как средство повышения жаропрочности металлов и сплавов [c.25]

Таким образом, вид упрочняющей обработки (МТО или ВМТО) для повышения жаропрочности металлов и сплавов следует выбирать в зависимости от конкретных материалов, условий службы детали и технологических возможностей использования данного метода. [c.50]

На рис. 1.18 представлены результаты испытаний образцов из стали 15Х1М1ФЛ, вырезанных из указанных зон. Видно, что жаропрочность металла со структурой столбчатых кристаллов значительно выше, чем металла мелкозернистой зоны. Соответственно и скорость роста трещин в этих зонах будет разной. [c.38]

Как отмечалось выше, один из методов диагностирования состояния металла паропровода и пароперегревателей — контроль ползучести, который является индикатором состоянй комплекса физических величин, характеризующих жаропрочность металла труб на данном этапе его эксплуатации. Контроль ползучести в настоящее время осуществляется путем проведения периодических замеров диаметров труб микрометрами, что требует останова блока, монтажа лесов, снятия изоляции, проведения замеров. [c.225]

В [132, 133] показано, что наряду с восстановлением структуры и служебных свойств стали при восстановительной термообработке возможен эффект упрочнения, который проявляетея в повышении жаропрочности металла. [c.255]

ЦИйа Протяженностью 120 мм. Паропровод изготовлен из труб диаметром 426X17 мм. Материал — сталь 12Х1МФ. Гиб выполнен в горячем состоянии на ЗиО. Он эксплуатировался при температуре пара 570° С. Трещина начиналась на внутренней поверхности и имела протяженность по этой поверхности около 450 мм. Она была расположена вблизи нейтральной линии гиба около вершины овала с наименьшим радиусом кривизны, т. е. в месте действия наиболее высоких дополнительных растягивающих напряжений на внутренней поверхности от изгиба, возникавшего вследствие того, что под действием внутреннего давления форма сечения гиба стремилась перейти из овальной в круглую. Овальность гиба после обнаружения трещины была в пределах нормы. Рядом со сквозной трещиной имелось много трещин меньших размеров, заполненных окислами. Химический состав и механические свойства трубы и гиба отвечают требованиям ЧМТУ 670-65, по которым была поставлена труба. Структура нерекомендованная — феррит и глобулярные карбиды по границам зерен. Разрушение произошло по границам зерен (рис. 7-8). Гиб разрушился вследствие того, что фактические местные напряжения превышали расчетные, а жаропрочность металла была пониженной. [c.391]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...