Кремний жаростойких сплавах

Жаростойкость (окалиностойкость) —сопротивляемость деталей газовой коррозии при работе в условиях повышенных температур. Жаростойкость стали или сплава зависит от непроницаемости и прочности пленки окислов, образующихся на поверхности металла в процессе газовой коррозии. Для получения жаростойких сплавов применяют в качестве легирующих элементов хром, алюминий, кремний и бериллий. [c.414]

В состав жаростойких сплавов вводят хром, алюминий и кремний, которые увеличивают сопротивляемость стали воздействию окислительных газов (газовой коррозии) при высоких температурах. Действие этих элементов основано на образовании тонких, плотных окисных пленок на поверхности стали и сплавов, защищающих основной металл от окисления. [c.152]

Кроме основных компонентов, перечисленных в табл. 15, в состав жаростойких сплавов входят примеси 0,06—0,15% углерода, 0,5— 1,2% кремния, 0,7—1,5% марганца, 0,35% фосфора и 0,03% серы. Сера, [c.105]

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]

Основой жаростойких сплавов является железо или никель основными легирующими элементами — хром, алюминий и кремний. [c.80]

Чтобы обычные железоуглеродистые сплавы были коррозионностойкими в агрессивных средах и жаростойкими при высоких температурах, железоуглеродистые стали легируют хромом, никелем, молибденом, кремнием, алюминием и другими элементами. Выбор легирующих элементов определяется эксплуатационными условиями конструкции, для которой предназначается сплав. Например, хром наиболее часто применяют как легирующий элемент для создания коррозионностойких и жаростойких сплавов на железной основе. Никель обеспечивает высокие механические и технологические свойства сплавов и повышает также их коррозионную стойкость в едких щелочах, расплавах солей и др. [c.5]

Хром применяется в жаростойких сплавах в количестве 2—35 /о- Из диаграммы состояния системы железо — хром ясно, что мартенситные стали содержат 2—14 /о Сг, а ферритные 14—35 /о Сг. Однако эти границы могут сдвигаться из-за присутствия других элементов. Например, элементы, способствую-ш,ие устойчивости аустенита (углерод, азот, марганец и никель), расширяют область мартенситных сталей в сторону большего содержания хрома, в то время как кремний, вольфрам, молибден, титан, ниобий и алюминий сужают ее, снижая верхний предел содержания хрома. [c.669]

Жаростойкость сплавов железа с хромом и кремнием 695—698 сталей 690—692 хромистых чугунов 693—694 хромомарганцовых сталей 692 [c.1228]

Для защиты сталей от газовой коррозии на их поверхность наносят алюминий, хром, кремний и некоторые жаростойкие сплавы различными методами. [c.81]

Титан и его сплавы — высокопрочные и теплопрочные металлы. В самолетостроении распространены отечественные сплавы ВТ1 и ВТ6, которые используются для деталей н элементов, работающих при температурах 400—450° С. Обладают высокой удельной прочностью и пределом прочности при растяжении (550—1000 Н/мм ) наряду с малой плотностью. Жаростойкость титановых сплавов увеличивается путем легирования хромом, алюминием и кремние.м. Сплавы имеют высокую коррозионную стойкость к действию кислот, щелочей и морской [c.25]

Улучшению жаростойкости сплавов К1-Сг-А1 способствует введение в них небольших количеств кремния, а также элементов, увеличивающих сцепление пленки АЬОз с подложкой. К таким элементам относятся иттрий и гафний. К известным диффузионным покрытиям, легированным кремнием, относятся алюминий-кремний, титан-кремний. Имея высокую стойкость при сульфидно-окисной и ванадиевой коррозии, они склонны к растрескиванию и обладают низкой (985°С) температурой плавления эвтектики, образуемой силицидами никеля. Кроме того, снижаются термоусталость и механическая прочность материала лопатки из-за диффузии в него кремния. [c.28]

Основные методы защиты металлов от окисления при высоких температурах основаны на легировании, т. е. на получении сплавов, более стойких к газовой коррозии, чем обычные, не содержащие специальных легирующих примесей. Кривая рис. 52 показывает, как существенно повышается коррозионная устойчивость стали при легировании ее сравнительно небольшими количествами алюминия. На рис. 53 приведены обобщающие данные по влиянию легирования железа кремнием, алюминием, хромом, титаном и никелем на повышение жаростойкости сплава [6. Очевидно сильное влияние 51, А1 и Сг на повышение жаростойкости стали и малое влияние N1 и Т1 (при исследованных содержаниях этих легирующих примесей). [c.89]

Хром, кремний и алюминий сильно повышают защитные свойства высокотемпературной окалины и поэтому являются основными легирующими компонентами жаростойких сплавов. Хром и кремний, помимо этого, улучшают механические свойства сталей. Введение ряда других дополнительных присадок производится с целью сообщения сплаву дополнительных специальных свойств. [c.463]

Основная цель дополнительного легирования хромистых сталей кремнием — получение сплавов, обладающих наряду с высокой жаростойкостью также и достаточной жаропрочностью, т. к. кремний в значительной степени повышает недостаточную у чисто хромистых сталей прочность при высоких температурах. Наиболее широко применяются сплавы, содержащие ог 3 до 20% хрома и до 4% кремния с возможными добавками Мо, А1, Т1. Они известны под собирательным названием с и л ь х р о -м о в. Сильхромы с малым содержанием углерода (до 0,25%) нашли меньшее применение из-за сравнительно меньшей прочности при высоких [c.487]

Алюминий и кремний увеличивают стойкости сплавов г, окис-лите. ншых средах. Эти элементы используют главным образом для получения жаростойких сплавов и специальных чугунов. [c.205]

Исследование покрытия № 4 методом локального рентгеноспектрального анализа на микроанализаторе Камека позволило представить качественную картину распределения элементов в переходном слое и в зоне покрытия (рис. 3). На концентрационных кривых распределения элементов в покрытии обнаружены желеэо и кремний, которых нет в составе жаростойкого сплава системы Ni—Сг—А1. Это обстоятельство указывает на то, что и в случае синтезирования покрытий методом адсорбционно-физического отложения выбор состава матрицы играет важную роль [1, 6]. [c.147]

Механизмы защитного действия оксидных пленок, образующихся на металлических покрытиях и на жаростойких сплавах, аналогичны, поэтому при выборе состава жаростойких покрытий можно учитывать достаточно подробно разработанные принципы легирования стали. Для повышения окалиностойкости в сталь добавляют легирующие элементы, обладающие большим сродством к кислороду, чем железо. Такими элементами чаще всего являются хром, алюминий, кремний, которые образуют на поверхности при нагреве тонкую, плотную п.ленку окислов, надежно защищающую металл от дальнейшего окисления. Жаростойкость практически не зависит от структуры металла, а определяется химическим составом. Увеличение процентного содержания хрома, алюминия или кремния, образующих плотные окислы СгзОд, А12О3, 8102, обусловливает повышение жаростойкости и уровня рабочих температур. Лучшие результаты обычно получают при комбинированном легировании алю- [c.125]

Сплавы, легированные алюминием, могут работать в воздушной среде, вакууме и атмосферах, содержаших примесь серы и сернистых соединений. Их используют в основном для изготовления нагревателей промышленных электропечей. Сплавы, легированные кремнием, жаростойки в воздушной и азотсодержащих средах. Они применяются для изготовления нагревателей промышленных и лабораторных электропечей, бытовых приборов и других аппаратов. Наличие нескольких марок сШ1авов в составе каждой группы объясняется особенностями поведения нагревателей в эксплуатации, разным уровнем технологической пластичности сплавов, дефицитностью никеля, а также традицией применения сплавов в серийных конструкциях электропечей и электронагревательных устройств. Наиболее важными эксплуатационными характеристиками сплавов являются предельная рабочая температура, срок службы и величина удельного электрического сопротивления. Понятие предельной рабочей температуры не является строго определенным. Это рекомендуемая максимальная температура, при которой еще обеспечивается экономически эффективный срок службы нагревателей толстого сечения. Значения предельной рабочей температуры, указываемые в справочниках и маталогах, являются в определенной степени условными, и вопрос о сравнительной стойкости сплавов-аналогов может быть надежно решен пока только путем испытания нагревателей в одинаковых условиях. Ниже приведены предельные рабочие температуры ( Гдр ) сплавов в различных средах. [c.107]

Повышение жаростойкости сплавов достигается легированием элементами (хром, алюм1ший, кремний), образующими на поверхности непроницаемые для ионов основного металла и кислорода оксидные пленки. Также для этих целей используются защитные покрытия, состав которых выбирается с учетом условий работы изделия и состава агрессивной среды. Структура жаростойкого материала должна быть однородной и однофазной (чистые металлы, твердые растворы). [c.135]

Алюминий значительно изменяет термоэлектрические свойства никеля, повышает его электросопротивление, жаростойкость и существенно понижает температуру магнитного превращения никеля. Кремний главным образом повышает жаростойкость никеля. Марганец увеличивает его электросопротивление и жаростойкость, особенно в серосодержащей атмосфере. Хром в сильной степени повышает жаростойкость и жаропрочность никеля, увеличивает электросопротивление и снижает ТКС никеля. Медь повышает коррозионную стойкость и прочность никеля. Сплавы никеля с медью превосходят по коррозионной стойкости никель и медь. Сплав никеля с 30% меди монель отличается наИ лее в лсокой устойчивостью на воздухе, в пресной и морской воде и многих агрессивных средах. Железо снижает тем- пературный коэффициент линейного расширения никеля. Им можно частично заменить никель в жаростойких сплавах. [c.455]

Сплав ЭИ894 отличается от сплава ВЖ98 более низким содержанием хрома (22,4 о) и вольфрама (5,7%), отсутствием молибдена и более высоким содержанием кремния (1%), железа (9,7 о), алюминия (3,1%) и титана (1,1/о). Его жаростойкость во всех трех атмосферах при 900 и 1000° близка к жаростойкости сплава ВЖ98, по ниже ее при 1100 и 1200° (фиг. 3 и табл. 4). [c.35]

Содержание в этом сплаве кремния, хрома, железа, алюминия и титана ниже, а никеля выше, чем в сплаве ЭИ894, совсем отсутствует вольфрам, но содержится 1% МЬ и 2,1% Мо (табл. 1). Жаростойкость сплава при 900 выше, а при более высоких температурах ниже, чем у сплава ЭИ894 (фиг. 3 и табл. 4), и заметно возрастает с увеличением окислительной способности атмосферы (фиг. 5). [c.36]

Этот сплав отличается от сплава ЭИ894 значительным содержанием железа, более низким содержанием никеля, кремния, алюминия и вольфрама (табл. 1). Жаростойкость сплава в воздухе несколько ниже, а в продуктах сжигания газа с а = 1,5 и 0,8 —несколько выше, чем сплава ЭИ894 (фиг. 3 и табл. 4). [c.36]

Жаростойкими или окалиностойкими называют стали, не окисляющиеся при высоких температурах. Жаростойкость железных сплавов может быть значительно повь -шена введением хрома, алюминия и кремния. Эти леги. рующие элементы образуют окислы, которые препятствуют взаимной диффузии кислорода и железа, прочны и плотно соединяются с поверхностью сплава. С увеличением концентрации легирующего элемента жаростойкость сплава возрастает. Так, сталь 12X13 окалиностойка до 700—750° С, 12X17 до 850° С и 15X28 —до 1100° С. [c.133]

Высокое содержание кремния в сплавах обеспечивает им большую жаростойкость, а комплексное легирование медью, никелем и марганцем способствует значительному повышению их жаропрочности, что позволяет увеличить ресурс работы поршней в двигателях. Сплав АЛ26 жаропрочнее сплава АЛ25. Сплавы хорошо свариваются и обеспечивают высокую герметичность. [c.108]

Диффузионное насыщение кремнием вначале использовали для повышения коррозионной стойкости и жаростойкости сплавов на основе железа. Силицирование же тугоплавких металлов и их сплавов начали изучать практически только в начале 50-х годов, когда наметились реальные пути их использования в современной технике. Число работ в области силицидных и в особенности модифицированных (или комплексных) силицидных покрытий на тугоплавких металлах сейчас значительно превосходит число работ, посвященных силицированию сталей, чугунов, и других невысокотемпературных сплавов. [c.240]

Хромистые стали, содержащие от 6 до 19% Сг и до 4% З , называются сильхромами. Введение кремния в железохроми-сше сплавы способствует значительному повышению жаростойкости сплава, которая обусловлена образованием пленки, состоящей из окислов кремния и хрома. Следует отметить, что высокой жаростойкостью обладают и сплавы железа с кремнием без хрома, но вследствие плохих технологических свойств (крупнозернистое строение и хрупкость) эти сплавы практически непригодны. [c.127]

Окисление металлов при их нагревании приносит промышленности большие убытки. Вследствие того что стойкость обычных железных сплавов против газовой коррозии крайне невелика, изделия, предназначаемые для работы при высоких температурах, изготовляют из специальных жаростойких сплавов или, если возмо жно, наносят покрытия, повышающие устойчивость обычных железных сплавов против действия газовой коррозии. Повышение жаростойкости металла достигается насыщением его поверхностного слоя алюминием (алитирование). кремнием (силицирование), хромом (термохромирование). Практикуются также процессы насыщения сплавами алюминий-кремний, хром-кремний. Для защиты стальных изделий от атмосферной коррозии применяют насышение их поверхности цинком. [c.153]

Основой никельхромовых сплавов служит никель или никель и железо, основными легирующими элементами являются хром, алюминий № кремний. Основой железохромоалюминиевых сплавов является железо,, основными легирующими элементами — хром н алюминий. Как в никельхромовые, так и в железохромоалюминиевые сплавы вводят микродобавки редкоземельных и щелочноземельных металлов, существенно повышающих жаростойкость сплавов, а следовательно, и срок службь нагревательных элементов. Наряду с легирующими элементами, обес- [c.7]

Изменение электрического сопротивления металла при нагревании может служить косвенным методом определения его жаростойкости. Этот метод применяется часто при испытании нагревательных элементов. Испытываемая проволока нагревается до заданной температуры и выдерживается определенное время при этом непрерывно фиксируется величина электрического сопротивления. С течением времени, по мере роста окисной пленки, электрическое сопротивление металла возрастает [41 ]. Увеличение электрического сопротивления обусловлено уменьшением диаметра проволоки или снижением содержания легирующих элементов (хрома, алюминия, кремния) в сплаве в результате расходования их на образование окисной пленки в виде Сг Оз, А12О3, ЗЮг. [c.21]

Образующаяся на поверхности MoSij пленка двуокиси кремния непроницаема для кислорода при высоких температурах. В этом и состоит принципиальная разница между механизмом окисления дисилицида молибдена и известных жаростойких сплавов, у которых при высоких температурах имеет место диффузия кислорода через окисную пленку. Особенностью пленки двуокиси кремния является ее способность самовосстаиавливаться, что особенно важно при повреждении или растрескивании ее. [c.115]

Хр омоникелевые стали хорошо сопротивляются действию окисляющих газов воздуха, кислорода, продуктов сгорания топлива, но сильно корродируют от сернистых ссединений, давая иногда межкристаллитную коррозию. Окалиностойкие (жаростойкие) сплавы в зависимости от состава могут быть пластичными и выдерживать ковку, прокатку, волочение и друпие процессы. Жароупорные чугуны предназначаются только для отливки. Легирующими компонентами в них служат хром (25—Зб /о), кремний (13—17 /о) и никель, вводимые как порознь, так и в различных соотношениях между собой. [c.889]

Молибден ппидает железным сплавам стойкость в восстановительных средах, оргатгических кислотах и в особенности в средах, содержащих хлор-ионы. Алюминий и кремний увеличивают стойкость сплавов в окислительных средах. Эти элементы используют главным образом для получения жаростойких сплавов и специальных чугунов. [c.6]

Алюминий, кремний сильно повышают окалиностойкость сплавов. Сера, фосфор и марганец не влияют на окисление железа. Ванадий, бор и молибден действуют отрицательно, т. е. они сильно снижают жаростойкость сплава. Так, например, , V и Мо могут ускорить окисление металла при высоких температурах, что связано с легкоплавкостью и летучестью образовавшихся окислов или их эв-тектик. [c.165]

Эти данные показывают, что основные легирующие компоненты жаростойких сплавов (хром, кремний и, особенно, алюминий) заметно повышают температуру начала появления вюститной фазы. [c.95]

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]

Защита металлов от газовой коррозии может быть достигнута различными способами защитные покрытия, уменьщение агрессивности газовой среды и др. Наиболее эффективным способом защиты от окисления при высоких температурах является жаростойкое легирование, т. е. введение в состав сплава компонентов, повыщающих его жаростойкость. Основными элементами, способствующими созданию защитного слоя на обычных железоуглеродистых, никелевых и других сплавах, являются хром, алюминий и кремний. Эти элементы окисляются при высоких температурах на воздухе легче, чем легируемый металл, и образуют хорошую защитную окалину. [c.146]

Одним из методов борьбы с газовой коррозией меди и ее сплавов является легирование их магнием, алюминием, кремнием и др. Наиболее широко применяются при высоких температурах алюминиевые бронзы с содержанием алюминия до 10% и бернллневые бронзы (2,5% Ве). Эти бронзы жаростойки до 300° С. На латунях с содержанием цинка выше 20% образуется защитная пленка ZnO, которая при высоких температурах об-лада< т хорошими защитными свойствами. [c.255]

На основе бескислородных тугоплавких соединений кремния Мо312, 81С (наполнитель) и бесщелочного борокремнеземного стекла (связка) созданы покрытия, эффективно защищающие графит и борсодержащие материалы от окисления в воздухе при температурах до 1200—1600°. Показано, что на процесс формирования и физико-химические свойства покрытий оказывает влияние природа наполнителя, связки, защищаемого материала, а также газовая среда. Покрытия способны формироваться в воздушной и инертной средах. Наряду с высокой жаростойкостью покрытия отличаются химической устойчивостью в контакте с жаропрочными сплавами, в газовых (водород, азот, перегретые пары серы и др.) и жидких (кипящие водные растворы НС1, НаЗО , HN0з) средах. Библ. — 9 назв., табл. — 4, рис. — 5. [c.344]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...