Технологические особенности жаропрочных сплавов

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ЖАРОПРОЧНЫХ СПЛАВОВ [c.225]

Выбор плавильной печи и ее емкости определяется специфическими свойствами и технологическими особенностями приготовления жаропрочных сплавов, масштабом их производства и видом возможности использования топлива и электроэнергии в регионе распо-тожения предприятия. Однако преобладающим фактором при выборе плавильного агрегата являются служебные свойства отливки. [c.238]

Технологический процесс изготовления форм по выплавляемым моделям для титанового литья в основном подобен технологическому процессу изготовления оболочковых форм для жаропрочных сплавов, описанных ранее в п. 7.8. Особенностью данной технологии является то, что титан обладает большим сродством к кислороду и поэтому изготовление оболочковой формы необходимо производить на основе инертных огнеупорных материалов и в вакуумной печи. [c.320]

Большое значение имеет применение авторадиографии для изучения распределения химических элементов в сплавах после технологической обработки, строения и подвижности атомов по границам зерен, особенно для жаропрочных сплавов, разрушение которых при статическом нагружении с нагревом происходит по границам зерен. [c.5]

Если данные по влиянию переплавных методов на Длительную жаропрочность сплавов в известной мере разноречивы, то их положительное влияние на свойства пластичности несомненно. Отмечается [7, 851 повышение как технологической, так неслужебной пластичности средне- и сильно упрочненных сталей и сплавов на металле ВДП, ВИП и в особенности ЭШП (см. рис. 70). [c.169]

Литье с контролируемой кристаллизацией. Литейной формой для этого метода литья является оболочка, получаемая по выплавляемым моделям. Из металловедения известно, что физико-механические свойства металла в большой степени зависят от характера его кристаллической структуры. Существует несколько способов получения металла с заранее заданной структурой. Разберем изготовление отливок методом направленной кристаллизации. При этом методе литейную форму нагревают до температуры заливаемого сплава. Залитый металл начинает кристаллизоваться в нижней части формы, так как ее температура искусственно занижается. Далее процесс может осуществляться двумя путями либо форму с отливкой опускают с заданной скоростью, постепенно выводя ее из зоны высоких температур, либо поднимается зона высоких температур. Конструктивные решения здесь самые различные. В том и другом случае будет наблюдаться кристаллизация, направленная снизу вверх, при которой рост кристаллов ориентирован медленно изменяющимся температурным градиентом. Отливка получается с несколькими вытянутыми в одном направлении кристаллами. Разновидность этого технологического процесса — получение монокристаллических отливок. Усложнение технологии изготовления отливок методом контролируемой кристаллизации окупается повышение.м пластичности металла и в особенности — жаропрочности, что является чрезвычайно важным для отливок, работающих при повышенных температурах. [c.310]

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]

В современных сварных конструкциях нередко применяют различные по составу алюминиевые сплавы. В одних случаях это обусловлено технологическими особенностями получения используемых полуфабрикатов листов, профилей, поковок, штампованных заготовок и проволоки. В других — решающую роль при выборе сплава играют условия работы соединяемых элементов, которые определяют требования к их прочности и жаропрочности, пластичности и коррозионной стойкости, теплопроводности, электропроводимости, сопротивлению изнашиванию и др. эксплуатационным свойствам. Характерное для соединений разноименных алюминиевых сплавов существенное различие в составе металла шва, зон сплавления и термического влияния затрудняет улучшение их свойств. В результате механические, коррозионные и другие свойства соединений разноименных сплавов имеют более низкие значения, чем те же показатели соединений одноименных сплавов. Кроме того, полученный при сварке двух различных сплавов состав металла шва, как правило, обладает повышенной склон- [c.29]

Уменьшение пластичности жаропрочных сталей и сплавов, связанное с механической обработкой и другими технологическими операциями, в которых производится предварительная пластическая деформация, приводит к ускорению повреждаемости сталей и сплавов при действии циклического и длительного статического нагружения, а следовательно, к уменьшению долговечности и особенно к снижению сопротивления многократным перегрузкам при испытании на усталость и длительную прочность. [c.201]

Примеры технологических операций ЭХО. Заготовительные операции. Методы ЭХО используют для резки заготовок из труднообрабатываемых жаропрочных сталей и сплавов, титановых сплавов и высокопрочных сталей. Дисковым и ленточным металлическим инструментом разрезают ленточный прокат, а вырезку фасонных заготовок из листа выполняют на станках с ЧПУ (рис. 32.6, Э). Положительной особенностью способа является отсутствие на заготовке заусенцев. [c.608]

Травление — сложная операция технологического процесса производства горячекатаного и холоднокатаного листа, проволоки, сортового металла и др., особенно в случае нержавеющих, кислотостойких, жаростойких и жаропрочных сталей и сплавов. [c.72]

При обработке вязких материалов, в особенности нержавеющих и жаропрочных сталей, легких сплавов, находят применение развертки с кольцевой ступенчатой формой режущей части (рис. 8.1, 5). Диаметры ступеней у таких разверток обычно принимаются равными = D —0,2 мм > = D —0,5 мм или подбираются опытным путем для каждого конкретного случая. Создание режущей части такой формы связано со значительными технологическими трудностями, в особенности при образовании переходных участков k от ступени к ступени и обеспечении точного их взаимного расположения. [c.261]

Развитие многих современных отраслей техники, особенно новой техники, тесно связано с разработкой и применением жаропрочных и жаростойких сталей и сплавов. Так, ряд технологических процессов современной химической и газовой промышленности стал возможен только при рабочих температурах 600— 700° С и выше. Для осуществления отдельных новых химико-технологических процессов требуются еще более высокие температуры — 1000—1600° С. [c.26]

Как известно, обрабатываемость резанием заготовок из коррозионно-стойких и жаропрочных сталей и титановых сплавов хуже, чем углеродистых и низколегированных. Процесс резания труднообрабатываемых материалов лезвийными инструментами сопровождается повышенным изнашиванием инструмента, большими энергозатратами и характеризуется низкой производительностью. При этом, ввиду специфических особенностей процесса резания заготовок из таких материалов, ряды ранжирования СОЖ по технологической эффективности могут значительно отличаться от рядов ранжирования этих же жидкостей при обработке резанием заготовок из конструкционных углеродистых и низколегированных сталей. Об этом свидетельствуют и результаты выполненных испытаний. [c.253]

ЛИШЬ некоторых параметров. Совершенствование же режимов технологической обработки производится практически уже после внедрения сплавов.При этом сравнивают полученные характеристики жаропрочности структурной стабильности и изучают особенности структурного состояния. Подробному изложению этих вопросов посвящен ряд работ [172 и др.] и большое число статей. [c.250]

Осноаная. футеровка. При плавке жаропрочных сплавов для набивки тиглей и разливочных ковшей применяют магнезитовую крошку, п чавленые оксид магния, глинозем, диоксиг циркония, оксид бериллия. Огнеупорность их составляет более 2200°С (см. табл. 57). В качестве связующих материалов служат огнеупорная глина, жидкое стекло и борная кислота. Ниже описываются технологические особенности нибивки тигля. [c.252]

Однако весьма чистые жаропрочные сплавы могут быть получены только при соблюдении технологических особенностей металлургических процессов плавки материалов. Подробно этапы технологических процессов плавки были изложснея ранее. Все этапЕ>1 следует строго выполнять без исключения. [c.281]

Однако процесс изготовления оболочковых форм имеет свои особенности. При применении электрокорунда жидкий титан взаимодействует с формой и на поверхности отливки образуется газонасыщенный слой. Для предотвращения газонасыщения и загрязнения металла применяют следующие технологические корректировки при изготовлении суспензии содержание SiOi уменьшают до 10 - 11% вместо 18% SiOi для литья из жаропрочного сплава. Использование суспензии с 18% S1O2 приводит к значительному повышению содержания кислорода, кремния и других элементов в отливке. [c.321]

Никельмолибденовые сплавы — Технологические особенности 52 -- коррозионностойкие высоколегированные 47—49 Никельхромистые сплавы жаропрочные 180, 181, 183 [c.436]

Приведенные в марочнике данные по характеристике обрабатываемости резанием различных марок сталей и сплавов указывают на низкую обрабатываемость высокомарганцевистых высокопрочных сталей, жаропрочных сплавов на железоникелевой и никелевой основах в деформированном и особенно в литом состояниях, что обуславливает повышенную трудоемкость технологических операций механической обработки деталей из этих материалов. [c.18]

Прочность тугоплавких металлрв сильно снижается при температурах выше температуры рекристаллизации. Для создания жаропрочных сплавов используются 1) деформационный механизм упрочнения, сохраняющийся до 0,35—0,45 Тпл> 2) твердорастворное легирование, эффективное до 0,5—0,65 Т л, и 3) дисперсионное твердение (до l t 3 об.% фазы) и особенно дисперсное (до 10—15 об. % фазы) упрочнение, обеспечивающее наивысшую прочность сплавов при 0,5—0,8 Тил. Максимальную прочность вплоть до 0,7—0,9 T имеют направленно кристаллизованные эвтектики тугоплавкий металл — тугоплавкий карбид (нитрид, борид). Итак, высокая температура плавления и низкая диффузионная подвижность металла служат потенциальным резервом для разработки на его основе жаропрочных, крипоустойчивых сплавов. Перспективно сочетание дисперсионного упрочнения тугоплавкими соединениями с рациональным твердорастворным легированием тугоплавкими металлами V— VI групп. Количества упрочняющей фазы и легирующего металла ограничиваются требованиями достаточно высокой технологической и конструкционной пластичности. [c.80]

При обработке жаропрочного сплава ХН35ВТЮ резцами из быстрорежущей стали P67vl5K5 установлены практически равные технологические свойства всех СОЖ во всем исследованном диапазоне изменения режима резания. Отличительной особенностью полученных при этом этом результатов было относительно небольшое увеличение стойкости резцов по сравнению с резанием всухую (1,4— 1,8 раза). Резцы не теряли режущих свойств при больших значениях износа по задней поверхности (превышающих 1,2—1,5 мм). При этом износ по задней поверхности развивался в виде равномерной фаски с достаточно ярко выраженным абразивным характером. [c.121]

Выше обращено внимание на то, что при точении нержавеющей стали и жаропрочного сплава, и особенно при дисковом фрезеровании, разница в технологических свойствах СОЖ нивелируется. Так, если при отрезке и сверлении с различными СОЖ нередко коэффициенты изменения стойкости /Ст=10 и более, то при фрезеровании чаще всего /Ст З, хотя на форсированных режимах резания при фрезеровании Кт увеличивается до 4—5. Это вызвано ослаблением адгезионных явлений на рабочих режимах резания в условиях свободного доступа СОЖ и усилением роли абразивного изнашивания. В условиях абразивного изнашивания относительное влияние СОЖ на стойкость уменьшается (см. например, результаты стойкостных испытаний при сверлении и резьбонарезания серого чугуна). Относительное подавление адгезионных явлений при фрезеровании может быть подтверждено достаточно ярко выраженным абразивным характером износа инструментов, а при резании нержавеющей стали и жаропрочного сплава также сохранением их работоспособности до высоких значений износа (1 мм). Аналогично при точении сплава ХН35ВТЮ низкая шероховатость обработанной поверхности и работоспособность резцов сохранялись до величин износа, превышающих 1,5 мм. Кроме того, при точении эффективность водных СОЖ может быть связана с их более высокими охлаждающими свойствами, обеспечивающими увеличение предельного износа, при котором сохраняются режущие свойства инструментов. [c.147]

Другим видом порчи поверхности детали является окисление и обеднешю легирующими элементами, которое может быть следствием технологических нагревов и недостаточного съема поврежденного металла при последующей обработке. Особенно существенное обеднение наблюдалось, например, на штампуемых в несколько проходов тонкостенных деталях из жаропрочных никельхромовых сплавов, когда нагрев под штамповку производился в печах с воздушной атмосферой наклеп, возникающий в результате предыдущего перехода штамповки, интенсифицировал процесс окисления при последующем нагреве. Это приводило к тому, что па поверхности детали с внутренней и с наружной ее стороны наблюдался поврежденный слой с очень интен-12 179 [c.179]

Современное машиностроение — обшьрная и многоплановая отрасль промышленности, характерной особенностью которой является огромное разнообразие машин и механизмов, различных по конструкции, видам эксплуатационных нагрузок, рабочим средам, температурным условиям работы и т. д. В соответствии с этим круг металлических материалов, применяемых в машиностроении, весьма широк конструкционные нержавеюш,ие, кислотостойкие, жаропрочные стали, стали для криогенных температур и с особыми физическими свойствами, сплавы на медной, алюминиевой, никелевой и других основах. Однако расширение номенклатуры металлических материалов, узко специализированных применительно к конкретным эксплуатационным условиям, имеет и неблагоприятные последствия снижение степени унификации механизмов по материалам, необходимость разработки различных технологических процессов их производства и соответствующих видов промышленного оборудования, усложнение использования отходов и т. п. В связи с этим, освоение промышленностью новых металлов, сочетающих свойства разных металлических материалов, представляет собой важную народнохозяйственную проблему. [c.3]

Требования сварщиков, касающиеся отказа от старения отдельных деталей и узлов до завершения их сварки, естественно, вызывают значительное усложнение технологического процесса, так как старению целого узла или изделия в сборе должна предшествовать его аустенитизация, которая далеко не всегда может быть осуществлена. Между тем, старение сварного соединения без предварительной аустенитизации может и не дать требуемых свойств. Например, старение сварного шва на сплаве ЭИ437Б или ЭИ445р без предшествующей аустенитизации не дает требуемой жаропрочности (табл. 79). С другой стороны, старение жесткого сварного соединения может вызвать появление термических трещин вследствие исчерпания длительной прочности и пластичности металла под действием сварочных напряжений. Особенно [c.296]

В настоящее время в практике обработки высокопрочных, твердых и тугоплавких материалов начинает применяться так называемое виброрезание. Режущему инструменту принудительно сообщают низко- и высокочастотные или ультразвуковые колебания с малой амплитудой. При этом снижаются силы резания и уменьшается сопротивление трению. Влияние этих колебаний на процессы, происходящие в технологической системе, изучено еще недостаточно глубоко. Это не дает возможности точно определить область их целесообразного и эффективного применения и в особенности при обработке жаропрочных, титановых и тугоплавких сплавов, а также керамических и композиционных материалов. [c.60]

У аустенитных жаропрочных сталей и многих сплавов на основе никеля во время кристаллизации, особенно в условиях сравнительно медленного отвода тепла при отливке обычных кузнечных слитков в изложницы, оси ден-дритов оказываются более насыщенными тугоплавкими составляющими, чем междуосные пространства. При загрязнении шихтовых материалов легкоплавкими металлами и неметаллическими примесями границы кристаллитов обогащаются легкоплавкими, а в ряде случаев и хрупкими соединениями, не входящими в твердый раствор. Из-за таких особенностей структуры слитка во время обработки давлением в условиях напряженного состояния с наличием растягивающих напряжений в первую очередь может наступить нарушение связи между кристаллитами, а не их пластическая деформация. Особо вредное влияние на технологические и служебные свойства сплавов на основе никеля оказывают примеси свинца, сурьмы и мышьяка. [c.248]

Особенности способа и области применения. Литье по выплавляемым моделям обеспечивает получение сложных по форме литых деталей из любых сплавов с повышенной точностью и чистотой поверхности. При его применении значительно уменьшается, а в ряде случаев исключается механическая обработка деталей. Вместе с этим технологический процесс является продолжительным и технически сложным, требует расхода дорогих материалов. Стоимость 1 т отливок в несколько раз больше, чем при других способах литья. Наиболее часто этим способом получают небольшие отливки. Литье по выплавляемым моделям применяют при массовом производстве мелких, сложных, тонкостенных отливок. Для некоторых труднообрабатываемых жаропрочных, магнитных и других сплавов с особыми свойствами получение точных отливок по выплавляемым моделям является единственным способом изготовления изделий. Одним из направлений в развитии точного литья является применение взамен легковыплавляемых моделей легко-растворимых и газифицируемых моделей. [c.466]

Теоретические исследования последних лет [3] показали, что высокой жаропрочностью и хорошими технологическими свойствами обладают слабогетерогенные медные сплавы с ограниченной растворимостью, имеющие в своем составе тугоплавкую легирующую добавку или тугоплавкое химическое соединение, не содержащее растворителя и не снижающее значительно температуру плавления сплава. Этим требованиям отвечает система Си — Сг и особенно сплавы, содержащие, кроме хрома, другие легирующие добавки. К таким сплавам относятся хромистая бронза, сплав Мц-5б [4], сплав Мц-4 [5] идущие на изготовление электродов для точечных и роликовых машин, и др. [c.431]

Сплавы типа инконель 700 (инко 700) и уаспалой применяются в основном для штампованных турбинных лопаток. Эти сплавы обладают высокой жаропрочностью, особенно инконель 700, который может использоваться для лопаток с рабочей температурой до 900° С. Недостатком сплава является его низкая пластичность в условиях высоких температур и плохие технологические свойства. [c.28]

Расположение полей допусков на диаметры резьбы шпильки и гнезда по ГОСТу 4608—65 показано на рис. 128, а. За номинальный профиль и основные размеры тугой резьбы приняты номинальный профиль и основные размеры метрической резьбы по ГОСТу 9150—59 (на рис. 128, а номинальный профиль показан утолщенной линией). Форму впадины резьбы шпилек целесообразно делать закругленной. Радиусы закругления впадины Гном и Гнаим для резьбообразуюшего инструмента непосредственному контролю не подлежат. Посадки предусматриваются только в системе отверстия. Посадки в системе вала могут применяться лишь для сопряжений стальных шпилек с деталями из алюминиевых и магниевых сплавов в ранее спроектированных и модифицируемых изделиях авиационной техники (по отраслевой нормали). При системе вала можно накатывать резьбы обоих концов шпильки с одной установки после бесцентрового шлифования заготовок шпилек на проход . Однако система отверстия имеет большие технологические преимущества перед системой вала. При системе отверстия метчики могут быть изготовлены с большим притуплением вершины зуба, чем при системе вала. Это создает более благоприятные условия для процесса резания и повышает стойкость метчиков в 2—3 раза по сравнению со стойкостью метчиков для тугих резьб в системе вала (особенно важно при нарезании резьб в корпусах из нержавеющих и жаропрочных сталей и титановых сплавов). Кроме того, построение посадок в системе отверстия позволяет частично использовать изношенный измерительный инструмент и полностью использовать метчики с тугой резьбой для изготовления метрической резьбы 1-го и более грубых классов по ГОСТу 9253—59. [c.292]

Общие сведения. С развитием новых отраслей техники тугоплавкие металлы и их сплавы благодаря высоким жаропрочности, коррозионной стойкости в ряде агрессивных сред и другим свойствам находят все более широкое применение. К тугоплавким металлам, использующимся для изготовления сварных конструкций, относятся металлы IV, V и VI групп периодической системы Менделеева ниобий, тантал, цирконий, ванадий, титан, молибден, вольфрам и др. Эти металлы и сплавы на их основе обладают рядом общих физико-химических и технологических свойств, основными из которых являются высокие температура плавления, химическая активность в жидком и твердом состоянии при повышенных температурах поотношению к атмосферным газам, чувствительность к термическому воздействию, склонность к охрупчиванию, к интенсивному росту зерна при нагреве выше температуры рекристаллизации. Пластичность сварных соединений тугоплавких металлов, как и самих металлов, в большей мере зависит от содержания примесей внедрения. Растворимость азота, углерода и водорода в тугоплавких металлах показана на рис. 1. Содержание примесей внедрения влияет на технологические свойства тугоплавких металлов и особенно на их свариваемость. Взаимодействие тугоплавких металлов с газами и образование окислов, гидридов и нитридов вызывают резкое охрупчивание металла. Главной задачей металлургии сварки химически активных тугоплавких металлов является обеспечение совершенной защиты металла и минимального содержания в нем вредных примесей. Применение диффузионной сварки в вакууме для соединения тугоплавких металлов и их сплавов является весьма перспективным, так как позволяет использовать наиболее совершенную защиту металла от газов и регулировать термодеформационный цикл сварки в благоприятных для металла пределах. [c.150]

Примеси серы очень вредны для жаропрочных никелевых сплавов типа нихрома и, особенно, типа нимоник. Образующаяся эвтектика с сульфидом никеля (Ni — NisSs) имеет низкую температуру плавления (625°) и,, располагаясь по границам зерен, сильно снижает прочность сплава при повыщенных температурах. Поэтому лучшие сплавы типа нимоник для получения оптимальных показателей жаропрочности должны содержать возможно меньшие количества серы. Применяются также более сложные составы сплавов на основе никеля и хрома, например х р о м а н (80— 88% Ni, 11—18% Сг, 2—3% Мп и 1—2% Мо), иллиум (66% Ni, 18% Сг, 8—9% Си, 3% W, 2% А1, 1% Мп, 0,2% Ti). Сплавы эти представляют собой сложные, эмпирически подобранные, наиболее рациональные по антикоррозионным и технологическим свойствам составы. Применяются в виде литья, а также проволоки, поковки и листового материала. [c.540]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...