Сплавы Влияние высокой температуры

Рис. 3.24. Влияние высоких температур на предел выносливости сталей (а) [3, 31], титановых сплавов (б) [3, 10, 24], алюминиевых сплавов (а)[31, 5, 3] - ---а н

Влияние сплошного наклепа на усталость металлов и сплавов при высоких температурах мало изучено, известны лишь отдельные работы. В них обычно дается качественная оценка влияния наклепа на усталость [45, 65, 83]. [c.171]

Полученные экспериментальные данные дают основание утверждать, что на характеристики усталости жаропрочных сплавов при высоких температурах и циклическом нагружении технологические остаточные макронапряжения практически не оказывают влияния независимо от величины и знака их. Поэтому в дальнейшем при рассмотрении влияния параметров качества поверхностного слоя на характеристики усталости жаропрочных сплавов при рабочих температурах технологические остаточные макронапряжения не учитывали. [c.194]

Несмотря на огромные трудности учета влияния указанных факторов на процесс окисления, все-таки имеется возможность наметить принципы конструирования жаростойких сплавов с точки зрения выбора основы сплава и легирующих элементов. Это возможно сделать на основе имеющихся физических и термодинамических параметров окислов и металлов (табл. 2), а также большого экспериментального материала по исследованию процесса окисления сплавов. В результате установлена роль рассмотренных выше факторов. Число этих факторов для многокомпонентных сплавов велико. Однако, если учесть, что скорость окисления наиболее жаростойких сплавов при высоких температурах описывается законом квадратичной параболы или близким к нему, то можно считать что весь процесс в целом контролируется в основном скоростью диффузии реагентов через окалину. [c.13]

Ввиду явной значимости размерного несоответствия для стабильности сплавов при высоких температурах необходимо рассмотреть наилучшие способы управления этим несоответствием в аустенитных сплавах [з]. Самый лучший способ — раздельное растворение легирующих элементов в >- и у -фазах, т.е. разделение их между фазами. Титан и ниобий входят в у -фазу и увеличивают параметр ее решетки. Хром, молибден и железо в основном входят в э -фазу, расширяя ее решетку (для Сг этот эффект будет небольшим). Тантал должен вести себя подобно ниобию, а вольфрам - подобно молибдену. Кобальт занимает место преимущественно в у-фазе и лишь слабо влияет на параметры ее решетки. Чтобы приблизиться к нулевому размерному несоответствию, влияние элементов, направляющихся в у -фазу, должно уравновешиваться влиянием элементов, растворяющихся преимущественно в у-фазе. [c.127]

Таким образом, мнения, по-видимому, колеблются между признанием допустимости и желательности присутствия углерода в границах зерен суперсплавов. И все же сегодня большинство исследователей чувствуют, что карбидные выделения оказывают благоприятное влияние на длительную прочность сплавов при высокой температуре. Совершенно ясно и то, что карбиды способны влиять на пластичность и химическую стабильность матрицы, поскольку отбирают от нее элементы, вступающие в реакцию. Следовательно, для конструктора сплавов понимание, к какому химическому составу, классу и морфологии карбидных выделений следует стремиться, приобретает критическое значение при выборе состава сплавов и режима их термической обработки. [c.145]

При черновой и получистовой обработке, когда необходимо иметь сильное охлаждающее действие среды, широко применяют водные эмульсии. Количество эмульсии, используемой в процессе резания, зависит от технологического метода обработки и режима резания (5. .. 150 л/мин). Увеличенную подачу жидкости используют при работе инструментов, армированных пластинками твердого сплава, что способствует их равномерному охлаждению и предохраняет от растрескивания. При чистовой обработке, когда требуется получить высокое качество обработанной поверхности, используют различные масла. Для активации смазок к ним добавляют активные вещества - фосфор, серу, хлор. Под влиянием высоких температур и давлений эти вещества образуют с материалом контактирующих поверхностей соединения, снижающие трение, - фосфиды, хлориды, сульфиды. При обработке заготовок из хрупких материалов (чугунов, бронз), когда образуется элементная стружка, в качестве охлаждающей среды применяют сжатый воздух, углекислоту. [c.312]

Исследование микроструктуры сплавов при высокой температуре возможно, но представляет большие трудности из-за окисления металла и влияния температуры на оптическую систему микроскопа, не позволяющего работать с большими увеличениями, требующими близких расстояний шлифа от объектива. [c.91]

Железохромоникелевые сплавы являются устойчивыми при температурах до 1250° С не только в атмосфере воздуха, но и в среде сернистых газов и основных окислов, кроме щелочей. Однако они неустойчивы в восстановительной атмосфере, содержащей пары воды или окись углерода, и особенно в средах, содержащих хлор и хлористые соединения. Азот и чистый водород не оказывают особого влияния на эксплуатационные свойства. Устойчивость сплавов при высоких температурах зависит от сохранено [c.204]

Результаты этих исследований горячей пластичности жаропрочных сплавов и их сравнение с данными для однофазных никеля и нихрома позволяют сделать заключение O важном влиянии -фазы на СП течение. Вместе с тем выяснение роли 7 -фазы в реализации эффекта СП в жаропрочных никелевых сплавах требует проведения специальных экспериментов для определения связи структурного состояния и свойств сплавов. Следует, однако, отметить ряд методических особенностей при. изучении структуры жаропрочных сплавов, которые не всегда учитываются при проведении экспериментов. Прежде всего, структура сплавов обычно исследуется при комнатной температуре и она может не соответствовать высокотемпературному состоянию. Как известно, при нагреве жаропрочных сплавов происходят значительные фазовые и структурные превращения, связанные с развитием коагуляции и растворения 7 -фазы, а также карбидов. Особенно существенны эти изменения в мелкозернистых материалах. Между тем при охлаждении сплавов с высоких температур необходимо учитывать возможность выпадения -фазы. Во многих жаропрочных сплавах ее выделение удается предотвратить лишь при закалке очень тонких образцов. Все эти особенности поведения -у -фазы должны быть приняты во внимание при выяснении ее роли в обеспечении СПД. [c.234]

В литературе имеются сведения по применению СОЖ при шлифовании титановых сплавов, например [18], тем не менее вопросы взаимодействия титановых сплавов со средой (эмульсия, воздух и т. д.) при шлифовании, а также влияние изоляции зоны обработки от действия атмосферного воздуха, по-видимому, следует считать недостаточно изученными. Шлифование титановых сплавов сопровождается высокими температурами, и действие охлаждающей среды на металл иногда нежелательно вследствие увеличивающейся склонности титановых сплавов к газонасыщению с увеличением температур. [c.114]

Микроструктурный метод при увеличениях до 2000 раз производится с помощью металлографического микроскопа, большие же увеличения — до 7000, 10 ООО, 20 ООО, 100 ООО и более раз осуществляйся с помощью электронного микроскопа. Для этого структура сплавов при высоких температурах обычно фиксируется путем очень быстрого охлаждения (закалки), и из образца изготовляется микрошлиф, структура которого под микроскопом исследуется при комнат- юй температуре. Исследование микроструктуры сплавов при высокой температуре возможно, но представляет большие трудности из-за окисления металла и влияния температуры на оптическую систему микроскопа, не позволяющего работать с большими увеличениями, требующими близких расстояний шлифа от объектива. [c.52]

В настоящей статье систематизированы имеющиеся экспериментальные данные о влиянии легирующих добавок на окалиностойкость никеля и его сплавов при высоких температурах и существующие соображения о. механизме их действия. [c.98]

Старение смазочных материалов в процессе работы сопровождается изменением их физико-химических свойств. Эти изменения происходят под влиянием высоких температур и кислорода воздуха, при каталитическом ускоряющем действии металлов, их сплавов и продуктов износа (особенно цветных металлов), вследствие смешения с посторонними примесями, в том числе с консистентными смазками, промышленной пылью, окалиной, конденсирующейся иа воздуха влагой, водной жидкостью и др. [c.300]

Влияние повышенной температуры на механические свойства. В паровых котлах, двигателях внутреннего сгорания, паровых и газовых турбинах, а также во многих химических аппаратах металл работает в условиях высоких температур. Особенно высокие температуры, свыше 1000°, достигаются в авиационных реактивных двигателях. Поэтому представляет интерес изучение механических свойств металлов и сплавов при высоких температурах. [c.154]

Другие исследования показали, что образующиеся в процессе шлифования под влиянием высоких температур окислы характерны не только для титаносодержащих сплавов. Другие марки сталей также легко реагируют с окисью алюминия. Химическая природа износа под воздействием нагрева при шлифовании, по-видимому, является общим свойством абразивов. [c.17]

Влияние термической обработки на жаропрочность сплавов происходит в результате дисперсионного твердения. Дисперсионное твердение связано со старением пересыщенных твердых растворов, сопровождающимся выделением мелкодисперсных включений упрочняющих фаз (карбидов, нитридов). Эти упрочняющие фазы присутствуют как в виде раздробленных крупных частиц по границам зерен, так и в виде равномерно рассеянных внутри зерен мельчайших частичек (рис. 13.5), повышающих сопротивление пластической деформации при высоких температурах, т. е. повышающих жаропрочность. [c.202]

Изучение влияния различного рода покрытий тугоплавких материалов и их сплавов на показатели прочности и пластичности этих материалов при высоких температурах, чтобы оптимизировать тип покрытия и технологию его нанесения для различных условий эксплуатации элементов конструкций из тугоплавких и жаропрочных материалов с покрытием. [c.663]

При нагреве сплавов, находящихся при комнатных температурах в состоянии стабильного равновесия в виде смеси фаз, происходит фазовое превращение, заключающееся в растворении избыточной фазы. Этим превращением подвержены сплавы с переменной ограниченной растворимостью, образующие при высоких температурах ненасыщенные твердые растворы. На температуру и интенсивность растворения оказывают влияние размеры и форма частиц избыточной фазы. Чем дисперснее частицы, чем больше радиус кривизны поверхности частиц, тем быстрее они растворяются. Плоские иглообразные частицы растворяются скорее, чем сферические. В условиях ускоренного нагрева, например при сварке, температуры начала и конца растворения существенно повышаются. [c.501]

Графит оказывает сильное влияние на основные свойства чугуна, в первую очередь на прочность и пластичность, характеризующие чугун как конструкционный материал. Он обладает такими преимуществами, которыми не обладают легированные и жаропрочные стали и сплавы. Графит имеет способность хорошо смазывать работающие при трении в паре чугунные и стальные детали при высоких температурах (800 - ЮОО°С). [c.61]

Жаропрочность сталей ванадий повышает вследствие образования дисперсных карбидов, нитридов, способствуя тем самым сохранению при рабочих температурах высокой твердости, малого коэффициента теплового расширения, устойчивости против разгара и высокотемпературного истирания. Он улучшает технологичность инструментальных сталей, снижает чувствительность к перегреву, обезуглероживанию, трещинообразованию, повышает технологическую пластичность. На литейные технологические свойства сталей и сплавов влияние ванадия исследовано недостаточно. [c.87]

Повышение температуры в области 0>О,9 резко уменьшает деформируемость металла (перегрев и пережог). Увеличение скорости деформации сталей и сплавов, имеющих высокое сопротивление деформации, может сыграть отрицательную роль, так как незначительное повышение температуры под влиянием тепла деформации способствует оплавлению легкоплавких составляющих по границам зерен и разрушению (рис. 274,а). На микрошлифах, соответствующих этой области, видны по границам зерен следы легкоплавких эвтектик и внутреннего окисления (пережог). [c.516]

Охлаждаемые ВТП имеют обычно герметизированный корпус из немагнитных сплавов с высоким удельным сопротивлением (например, из коррозионно-стойкой стали), внутри которого циркулирует вода (рис, 64). Конструкции, подобные показанной на рис. 64, б, применяют для контроля проката при температуре 900—1200 °С. Контроль при температуре выше точки Кюри позволяет исключить мешающее влияние вариаций магнитных свойств объектов на результаты контроля и может быть реализован в технологическом потоке. В конструкции, приведенной на рис. 64, а, использован сердечник из феррита с медными экранами для локализации магнитного поля. Этот тип ВТП способен работать при температуре до 100 °С. [c.128]

При этом установлено, что раздельное введение W и Мо в никельхромистый твердый раствор оказывает меньшее влияние на упрочнение сплавов при высоких температурах, чем комплексное. При сложном легировании никельхромистых сплавов обеспечивается требуемое сочетание свойств высокой жаропрочности с достаточной пластичностью, сопротивлением усталости, нечувствительностью к надрезу и необходимой для деформируемых сплавов технологичностью. [c.180]

При исследовании влияния малых добавок легирующих элементов (1 % А1, Мо или Sn, 2 % Ni) на потенциал питтингообразования титана в 1 М растворе Na l в зависимости от температуры было показано, что эти сплавы при высоких температурах (выше 175 °С) имели более положительное значение Епт, чем титан. Сплавы, содержащие молибден (1,5, 10 и 30 %), имели повышенную стойкость к питтинговой коррозии [2]. Легирование палладием (0,15—0,2 %) благоприятно влияет на стойкость титана к питтинговой коррозии. Отмечено, что в растворах концентрированных хлоридов при повышенных температурах [82] сплав Ti — 0,2 Pd (4200) не подвергается питтинговой коррозии. В этих же условиях сплав Ti — 2,5 Ni — 2 Zr (4207), хотя и несколько более [c.94]

Основные особенности влияния высоких температур на закономерности усталостного разрушения жаропрочных сплавов хорошо видны из результатов исследования никелевого сплава ЭИ437Б, приведенных на рис. 34 [97]. На рис. 34, а результаты исследования представлены в координатах Ig Оа — Ig iVp, а на рис. 34, б — в координатах Ig Оа — Ig t, где t — время до разрушения. [c.45]

Учитывая, что фактором, определяющим прочность металлов и сплавов при высоких температурах, является жаропрочность твердого раствора, нами было выполнено микроструктурное исследование никеля и его твердых растворов с хромом и титаном. Причем количество хрома и титана было таким же, как и в составе широко применяемого жаропрочного сплава ЭИ437Б. В результате такого подбора материалов для исследования стало возможным установить как отдельное, так и совместное влияние указанных элементов на кинетику деформации никеля при нагреве и растяжении. [c.76]

Результаты изучения влияния высоких температур на рассеяние обобщенных кривых >ка ропрочных сплавов, в том числе при сложном нагружении, достаточно полно описаны в работе [114]. По этим данным повышение температуры стали не сопровождается проявлением каких-либо новых эффектов. [c.336]

Особые требования предъявляются к материалам подшипников, работающим в условиях высоких температур. При воздействии высокой температуры материал подшипника должен быть износостойким, жаропрочным, коррозионно-стойким. Исследованиями изнашивания материалов при высоких температурах, проведенными Л. А. Чатыняном, установлено, что износостойкость чистых металлов (меди, хрома, железа, никеля, титана, кобальта), двойных сплавов (однофазных и двухфазных), конструкционных сталей (Р18, Р9, ШХ15 и др.) определяется способностью образовывать при температурах 500—700°С на поверхности трения окисную пленку, служащую твердой смазкой. Все испытанные стали значительно меньше изнашивались под действием высоких температур. При температурах до 300— 400 °С окисная пленка не образовывалась и стали изнашивались значительно быстрее. В работе [48] приводятся данные о положительном влиянии высокой температуры на износостойкость жаропрочной никелевой стали твердостью НВ 280—310. Износ и коэффициент трения исследованных никелевых сталей при давлении 3,5 кгс/см и скорости скольжения 6 м/с, характер изменения которых показан на рис. 80, заметно снижаются при повышении температуры до 500 °С. Это объясняется тем, что на поверхности трения образуется пленка окислов NiO и СггОз твердостью НВ 800, значительно более твердая, чем сталь. [c.159]

При нагреве до 480° фазы, присутствующие при более низких температурах в виде мелкодисперсных частиц, почти полностью растворяются, и на фоне твердого раствора при 480° остаются лишь те частицы, которые были ранее выделены в форме крупных грубых составляющих. Резкое понижение пластичности сплава В95 при 480°, по-видимому, можно объяснить влиянием высокой температуры на пласгическое состояние упрочняющих фаз и ослабление границ кристаллитов вследствие их разрыхления. [c.185]

Во втором издании книги А. П. Смирягина Промышленные цветные металлы и сплавы , опубликованной в 1956 г., были собраны сведения, необходимые для практической работы по изготовлению, обработке и применению важнейших цветных металлов и сплавов приведены подробные данные о их физических, механических, технологических свойствах и применении. Книга иллюстрирована диаграммами, показывающими изменение свойств сплавов в зависимости от степени деформации, температуры отжига и величины зерна, а также влияние высоких температур на свойства сплавов. [c.7]

Схема всего процесса внутренней адсорбции, с которой связано появление склонности к межкристаллитной коррозии, может быть представлена следующим образом. После выдержки сплава при высокой температуре, когда межкристаллитные границы обогащаются какой-либо примесью, следует относительно быстрое охлаждение, препятствующее обратной диффузии примесей из области границ в зерна. Благодаря этому по границам зерен создается значительно большее пересыщение твердого раствора, чем в самом зерне. Из пересыщенного раствора при высоких или низких температурах выделяются вторичные фазы. Гетерогенность структуры может быть вызвана также выдержкой сплава при немного повышенной температуре, когда уже возможна диффузия и рост зародышей новой фазы в переходной зоне, пересыщенной одним из элементов, входящих в состав этой фазы. Образование такой структуры является причиной не только межкристаллитной коррозии, но и склонности к хрупкому межкристаллитному излому [44], так как оба эти явления связаны с выпадением карбидов по границам зерен. Так же как на границе зерен, внутренняя адсорбция может происходить и в местах структурных негомогенностей внутри зерен, например на плоскостях двойникования. В том, что указанные структурные негомогенности оказывают влияние на коррозионную стойкость, можно убедиться по фигурам травления таких структур или наблюдая явления, происходящие при коррозионном растрескивании [248]. Внутренняя адсорбция, связанная с составом сплава и его термообработкой, имеет для изучения коррозии очень важное значение и может оказывать решающее влияние на склонность не только к межкристаллитной, но и к другим видам коррозии. [c.45]

Вредное действие примесей цветных металлов обычно отождествляется с влиянием Сёры. Низкая температура плавления примесей и образование легкоплавких эвтектик обусловливают выделение их при затвердевании стали преимущественно по границам зерен металла. Это прежде всего сказывается на свойствах сталей и сплавов при высоких температурах. [c.717]

Влияние частоты нагружения на характеристики сопротивления усталостному разрушению при изгибе на базах до 10 циклов теплоустойчи-пых сталей и сплавов при высоких температурах было исследовано в работе У35]. Результаты этого исследования приведены в табл. 2,32, На рис. 2.43 [c.199]

Высокие температуры. Основные особенности влияния высоких температур на закономерности усталостного разрушения жаропрочных сплавов показаны на примере исследования никелевого сплава ЭИ437 [855]. Из рис. 2.46 следует, что с увеличением температуры испьпания начиная с определенного значения предел выносливости существенно уменьшается, причем горизонтальный участок на кривых усталости отсутствует. В области высоких температур наблюдается перелом на кривых усталости, свиде-гельствующий об изменении механизма разрушения и перехода от внутрн-кристаллического разрушения к межзеренному. [c.203]

Рассмотрим влияние углерода на наиболее практически важный разрез системы Ре — Сг — N1, а именно, для сплавов, имеющих 18% Сг и 8%Ni, На рис. 242 приводится подобная псевдобинарная диаграмма стали 18-8 с различным содержанием углерода. Предполагается, что в сплаве с 18% Сг и 8% N1 при 600° растворяется углерода 0,02%. Из диаграммы следует, что при повышенных температурах углерод расширяет область существования уфазы. При содержании углерода около 0,04% исчезает область существования чистой а-фазы в твердом состоянии, а при содержании углерода 0,16% все твердые сплавы при высоких температурах должны состоять из одной у-фазы. Однако, как видно из диаграммы, независимо от содержания углерода, при закалке с несколько более низких температур, порядка 1100° будет фиксироваться гомогенная -фаза, если содержание углерода не выше 0,25%, [c.497]

Ряд высокохромисилх сталей в зависимости от рея има термообработки и температуры эксплуатации изделия могут изменять свои структуру и свойства, в основном приобретая хрупкость. В зависимости от химического состава стали и влияния термического воздействия в хромистых сталях наблюдаются 475°-ная хрупкость хрупкость, связанная с образованием сг-фазы охрупчивание феррита, вызываемое нагревом до высоких температур. 475°-ная хрупкость появляется в хромистых сплавах и сталях при содержании 15—70% Сг после длительного воздействия температур 400—540° С (особенно 175 С). Добавки титана и ниобия ускоряют процесс охрупчивания при 475°. [c.260]

Эвтектическая смесь оксидов еще больше снижает температуру плавления. Если в нефти, содержащей ванадий, присутствуют соединения серы или натрия, то благодаря катализирующему влиянию V2O5 на реакцию окисления SO в SO3 образуется содержащая N82804 и различные оксиды окалина, температура плавления которой всего 500 °С. Положительное действие оказывает добавление в нефть кальциевых и магниевых мыл, порошкообразного доломита или магния — они повышают температуру плавления золы вследствие образования СаО (<пл = 2570 °С) или MgO ( пл =2800°С). Катастрофического окисления можно также избежать, работая при температурах ниже точки плавления оксидов. Сплавы, содержащие большое количество никеля, устойчивее вследствие высокой температуры плавления NiO (1990 °С). [c.201]

Рассмотрим влияние термомагнитной обработки на магнитные свойства сплавов. При охлаждении в магнитном поле может быть достигнута гораздо более высокая проницаемость jimax (рис. 112). В настоящее время на легированных пермаллойных сплавах после термомагнитной обработки == 1,256 гн/м (10 гс/э). После термомагнитной обработки максимальные значения проницаемости достигаются не на сплавах, содержащих 78—79% Ni, а на сплавах с 66% Ni (эти сплавы имеют наиболее высокую температуру Кюри) и в результате медленного ох- [c.154]

Сплавы для нагревательных элементов должны иметь высокое удельное электросопротивление, малый температурный коэффициент электросопротивления, высокую ока-линостойкость и крипоустойчивость (ползучесть при высоких температурах под влиянием нагрузки или веса собственной тяжести), стабильность структуры и свойств. [c.245]

Большое влияние на структуру и свойства сплавов на основе меди оказывает температура расплава в момент приложения давления. Изучение влияния высоких давлений (150 и 300 МН/м ) на структуру и механические свойства бронз Бр. С20, Бр. ОС6-20 и Бр. ОС10-10 показано [79, 80], что в слитках (D—50 мм, HID=2,4 и D=110 мм, HjD=, A) наибольшее измельчение структуры наступало при малом перегреве расплава в момент приложения давления. При перегреве 5° С и давлении 150 МН/м включения свинца становились мельче и равномерно распределялись среди тонких ветвей дендритов эвтектоида (а+б). Излом образцов приобретал мелкокристаллический характер. Для сплава Бр.С20 основные показатели механических свойств увеличиваются примерно в два раза, а у бронз БР.ОС6-20 и Бр.ОС10-10 несколько меньше (числитель — атмосферное давление, знаменатель — давление 300 МН/м для первых двух бронз и 150 МН/м для Бр. С20) [c.129]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...