Жаропрочные и жаростойкие сплавы никеля

ЖАРОПРОЧНЫЕ И ЖАРОСТОЙКИЕ СПЛАВЫ НИКЕЛЯ [c.99]

В качестве материалов матриц при изготовлении МКМ применяют освоенные промышленностью металлы и сплавы, а также сплавы, создаваемые специально для получения МКМ. В зависимости от требуемых эксплуатационных свойств применяют следующие материалы легкие металлы и сплавы на основе алюминия и магния сплавы на основе титана, меди жаропрочные и жаростойкие сплавы на основе железа, никеля и кобальта тугоплавкие сплавы на основе вольфрама, молибдена и ниобия. [c.464]

Жаропрочные и жаростойкие сплавы получают на основе системы никель - хром с легирующими добавками вольфрама, молибдена, титана, алюминия. Они стойки к образованию окалины на поверхности в газовых средах при нагреве свыше 500 °С. Повышенная длительная прочность, высокое сопротивление ползучести и усталости достигаются за счет введения в сплавы [c.464]

Тенденция повышения содержания никеля в сталях и сплавах при одновременном легировании их небольшими добавками карбидообразующих элементов привела к созданию ряда новых жаропрочных и жаростойких сплавов на железоникелевой и никелевой основе (см. табл. 9, И, 12). [c.37]

Никель является основой для создания многих жаропрочных и жаростойких сплавов, используемых в энергетике для крепежных деталей, лопаток и дисков газовых турбин. Никелевые сплавы дороже и дефицитнее сталей, но обладают лучшей жаропрочностью и жаростойкостью. [c.252]

Никелевые сплавы используют преимущественно в виде проката, поковок и штамповок. Никелевые жаропрочные и жаростойкие сплавы содержат 60—80% никеля. Для повышения жаропрочности в него вводят вольфрам и молибден, которые упрочняют твердый раствор. Титан и алюминий образуют интерметаллидные химические соединения с никелем и другими легирующими элементами. Мелкодисперсные включения этих соединений, а также зоны с повышенной концентрацией алюминия и титана, которые предшествуют образованию химических соединений, препятствуют перемещению дислокаций и тормозят таким образом пластическую деформацию. Это приводит к упрочнению сплава. [c.253]

Маркировка марок жаропрочных и жаростойких сплавов на железоникелевой и никелевой основах состоит только из буквенных обозначений элементов, за исключением никеля, после которого указывается цифра, обозначающая его среднее содержание в процентах. [c.13]

Увеличение температуры газа прежде всего ограничивается прочностью рабочих лопаток турбины. Решение задачи повышения температуры газа при сохранении необходимой надежности работы элементов газовой турбины идет по двум направлениям дальнейшее повышение жаропрочности и жаростойкости материалов, а также разработка керамических и спеченных материалов для турбинных лопаток. Опыт показывает, что решение этой проблемы связано с большими трудностями. Средний темп прироста температуры газа благодаря повышению жаропрочности металлических материалов за последние 20 лет не превышает 10 К в год. В настояш,ее время турбинные лопатки, выполненные из лучших литых сплавов на основе никеля и кобальта, могут работать длительное время без охлаждения при температуре газа не выше 1250 К. [c.188]

Сплавы на основе никеля характеризуются высокими электрохимическим сопротивлением и коррозионной стойкостью, а также повышенными жаропрочностью и жаростойкостью. [c.254]

Общеизвестно широкое применение цветных металлов и сплавов на их основе в различных области производства. Так, алюминиевые, магниевые и титановые сплавы широко применяются в авиационной промышленности. В то же время изделия из легких сплавов используют в строительстве, транспортном машиностроении, приборостроении, судостроении и других отраслях промышленности. Медь обладает высокой электрической проводимостью и широко применяется в электротехнике она является также основой многих важных промышленных сплавов (например, латуней, бронз и др.). Основой многих жаростойких, жаропрочных и электротехнических сплавов является никель. Одновременно он часто используется как легирующий элемент в специальных сталях. В качестве конструкционных материалов для новой техники широко используют тугоплавкие металлы (вольфрам, молибден, ниобий, хром и др.), а также сплавы на их основе. [c.176]

Никель и его сплавы благодаря высокой коррозионной стойкости, жаропрочности и жаростойкости находят широкое применение в химической и нефтехимической промышленности, энергетике. [c.435]

В Советском Союзе выпускаются сотни марок жаропрочных и жаростойких аустенитных сталей и сплавов, т. е. материалов, сохраняющих при комнатной температуре структуру у-твердого раствора. Основу аустенитной стали составляет железо (более 45%). Содержание легирующих элементов, важнейшими из которых являются хром и никель, в аустенитных сталях не превышает 55%. Если же сумма легирующих элементов превышает 55%, то речь идет уже не о сталях, а аустенитных сплавах. [c.7]

Так, например, жаропрочные стали на основе железа можно эксплуатировать при температурах до 700° С, алюминиевые и медные сплавы — до 400-450 °С, свинец — до 150 °С. Эффективное сочетание жаропрочности и жаростойкости достигается в сплавах системы никель-хром — до 1000° С. [c.22]

Кобальт обычной чистоты представляет собой недостаточно пластичный металл и поэтому металлический кобальт мало применяют в технике. Однако сплавы на основе кобальта или содержащие заметное его количество, играют важную роль в современной технике. Сплавы на основе кобальта, часто называемые стеллитами, легированы значительным количеством хрома, а также вольфрамом железом, никелем, молибденом и углеродом. Они являются высоко жаропрочными и жаростойкими конструкционными материалами. Высокая прочность и твердость обусловлены тем, что они содержат значительное количество карбидов хрома и вольфрама. Такие сплавы применяют для наварки фасок выхлопных клапанов авиадвигателей, лопаток газовых турбин, матриц, инструментов и некоторых других деталей, работающих одновременно при высоких температурах и механических и истирающих нагрузках. [c.232]

Отечественная промышленность располагает большим ассортиментом легированных сталей, обладающих высокой жаропрочностью и жаростойкостью и хорошими технологическими свойствами (ГОСТ 5632—61). Выбирая сталь для изготовления аппаратуры, в которой протекают процессы дегидрирования органических соединений, при прочих равных условиях отдают предпочтение сплавам с меньшим содержанием никеля. Некоторые специалисты считают, что даже в сплаве никель может проявлять каталитическое действие — способствовать гидрированию и, следовательно, неблагоприятно влиять на процесс дегидрирования, т. е. отщепления водорода. [c.193]

Из жаропрочных и жаростойких материалов изготовляют детали, работающие при высоких температурах. Эти материалы должны иметь высокую жаропрочность, стойкость против ползучести и окисления. Металлические сплавы на основе никеля, титана, тантала, вольфрама и других элементов отвечают этим требованиям при работе до температур 850—900° С. [c.620]

Материалы характеризуются высокими жаропрочностью и жаростойкостью. Например, сплав из карбида титана, никеля, кобальта, хрома и молибдена имеет длительную прочность 85 МПа в течение 100 ч при температуре 1000 °С. После 300 ч работы при той же температуре толщина оксидной пленки не превышает 0,05 мм. К недостаткам сплавов следует отнести большую хрупкость, высокую чувствительность к надрезам. [c.449]

Никель и его сплавы обладают весьма ценными свойствами, они коррозионно-стойкие, жаропрочные и жаростойкие, кроме того, у них высокие механические характеристики. Никель марки Н-1, содержащий 99,93 % Ni, подвергнутый отжигу после прокатки листов, имеет прочность Ов до 420—530 МПа, 6=35— 45 %. Благодаря своим свойствам никель н его сплавы применяют в химической, нефтехимической промышленности, электронике, энергетике и в других отраслях. Кроме указанных выше свойств он имеет большое электрическое сопротивление, сохраняет высокую прочность и пластические свойства при низких температурах. [c.239]

Высокой жаропрочностью и жаростойкостью обладают деформируемые сплавы на основе никеля, но они дороги и поэтому применяются для наиболее ответственных деталей машин (например, лопаток и дисков газовых турбин, деталей реактивных двигателей и др.). Основным легирующим элементом в жаропрочных сплавах на основе никеля является хром, вводимый в количестве 15—20%. [c.188]

Никель и никелевые сплавы, содержащие 55 % Ni и более, являются важнейшими конструкционными материалами благодаря их высокой коррозионной стойкости, жаростойкости, жаропрочности, пластичности при низких и высоких температурах, длительной прочности. Никель используют для переработки на полуфабрикаты (листы, ленты, полосы и т.д.) как конструкционный материал и для изготовления сплавов на никелевой основе. [c.462]

Экструдированные прутки из ДКМ имеют более высокие показатели длительной прочности и ползучести при высоких температурах, чем холоднокатаные. ДКМ на основе никеля при температуре свьппе 1000 °С имеют в два-четыре раза более высокую прочность и жаростойкость, чем жаропрочные сплавы на основе никеля и кобальта, [c.804]

Сплавы никеля с хромом (нихромы) являются жаростойким и в высшей степени жаропрочным и кислотостойким материалом. [c.228]

Хорошо известные жаропрочные и жаростойкие сплавы, применяемые при изготовлении двигателей внутреннего сгорания, литейной оснастки (пресс-форм), кузнечных штампов, турбовинтовых и газотурбинных двигателей, работающих при средних (300 - 500°С) и высокотемпературных режимах (700 - 1000°С), подразделяют на четыре группы жапропрочные сплавы па основе железа (элементы четвертого периода никеля, кобальта) и жаропрочные сплавы на основе тугоплавких металлов (элементы пятого и шестого периодов). [c.32]

Алюминий вводят в жаропрочные и жаростойкие сплавы на основе железа и никеля. Его присутствие в не льших количествах в конструкционных и инструментальных сталях положительно влияет на прочностные и эксплуатационные свойства деталей. [c.68]

Благородные металлы дорого стоят и дефицитны, марганец и железо отрицательно влияют на жаропрочность и жаростойкость сплавов на основе кобальта и легирование этими элементами не применяется Поэтому основным иа элементов, стабилизирующим г ц к структуру, в сплавах кобальта является никель Содержание никеля в жаропрочных кобальтовых сплааах обычно составляет 10—30 Важное значение в этих сплавах имеет хром, который обеспечивает высокую коррозионную стойкость и положительно [c.336]

Возможности повышения рабочих температур современных жаропрочных и жаростойких сплавов на основе титана, никеля и тугоплавких металлов за счет их твердораствор-ного упрочнения или создания гетерофазных структур практически исчерпаны. Поэтому большое внимание исследователей привлекают композиционные материалы на основе интерметаллидов, тугоплавких металлов и направленно закристаллизованных эвтектик, упрочненные дисперсными включениями, дискретными или непрерывными волокнами олее тугоплавких, прочных и жестких, чем матрица, фаз, в том числе керамических. [c.213]

Развитие современной техники немыслимо без использования жаропрочных и жаростойких сплавов. Основой таких сплавов чаще всего является никель. Влияние легирующих элементов, в частности железа и хрома, на коррозионное и электрохимическое поведение сплавов изучено недостаточно [1—4]. В настоящей работе изучалось анодное поведение сплавов с содержанием железа 5—30 ат. % в 1 н. Н2304 и 1 н. НСЮ4, и с содержанием хрома 1,25—31,25 ат. % в 1 н. Нг304 при 25° С. Сплавы отжигались при 1050° С с последующим охлаждением на воздухе. Сплавы № — Сг термообработке не подвергались. Состав первых определялся химическим анализом образцов, а вторых — по анализу шихты. Из исследуемого материала вырезались электроды площадью 0,5 см с токоподводом. Рабочая порерхность электрода шлифовалась наждачной бумагой с зерном до 14 мкм, а затем полировалась алмазной пастой с зерном 1 мкм. После этого электроды обезжиривались этиловым спиртом, промывались дистиллированной водой и высушивались в вакуум-эксикаторе. Нерабочая часть электрода и токоподвод покрывались перхлорвиниловым лаком. Растворы готовились из дважды перегнанных серной и хлорной кислот. Поляризационные кривые снимались на потенциостате ЦЛА. Схемы потенциостатической установки и электрохимической ячейки приведены на рис. 1 и 2. [c.80]

В сплавах Кентаниум карбид титана связывают кобальтом или никелем. В сплавах WZ металлической фазой является жаропрочный и жаростойкий сплав Ni—Со—Сг. [c.356]

При температурах более 700° С можно применять жаропрочные и жаростойкие металлы и сплавы, например сплавы на основе никеля (60—75% Ni, 16—20% Сг, до 5% Мо, 1,0—2,5% Ti, до 10% W). При высоких температурах в условиях движущегося жидкого металла и значительных температурных градиентах в системе (порядка нескольких сотен градусов) коррозия, связанная с переносом массы, для этих сплавов более характерна, чем для нержавеющей стали с меньшим содержанием никеля. Например, при = 925° С скорость коррозии стали (20% Сг и 14% N1) составляет менее 0,05 мПсм час, а сплава (20% Сг и 75% Ni) приблизительно 0,45 мПсм час. При = 700° С скорости коррозии этих материалов одинаковы. [c.292]

Жаропрочностью и жаростойкостью обладают сплавы никеля, содержащие от 15 до 20% хрома. Часто они содержат добавки кобальта и молибдена. Кроме того, жаропрочность может существенно повышаться в результате дисперсион- [c.99]

В работах Института металлургии и материаловедения им. А. А. Байкова (ИМЕТ) показано, что есть по крайней мере два пути преодоления указанных причин деградации композитов типа W/Ni-суперсплав замена активной к вольфраму матрицы на Ni-основе на менее активную матрицу на основе другого металла понижение активности никеля в Ni-сплаве за счет его связывания в термически стабильные соединения. Анализ двойных и тройных диаграмм состояния с участием вольфрама и металлов, являющихся основой жаропрочных или жаростойких сплавов, включая никелевые, показал, что возможно использование нескольких типов металлических или интерметаллидных матриц, упрочненных волокнами из высокопрочных вольфрамовых сплавов. Так, благоприятной основой для жаростойкой матрицы являются сплавы хрома, поскольку в системе W—Сг отсутствуют интерметаллиды, имеется широкая область сосуществования двух твердых растворов (на основе хрома и на основе вольфрама), что исключает активное взаимодействие W-волокна с Сг-матрицей по крайней мере до 1400 °С. На границе волокно—матрица возникает тонкий термически стабильный промежуточный слой из двух находящихся в равновесии твердых растворов W—Сг, ширина которого на порядок ниже ширины реакционной зоны в композитах с Ni( o, Ре)-матрицами. Кроме того, в отличие от композитов W/Ni в композитах W/ r отсутствуют приповерхностные зоны рекристаллизации W-волокна, так как хром не является поверхностно-активным к вольфраму. Благодаря этому W-волокно в Сг-матрице остается нерекристал-лизованным вплоть до 1400 °С. [c.216]

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]

Сложнолегирсванные сплавы железа на основе системы железо—хром обладают высокой жаропрочностью и жаростойкостью. Они служат основой коррозионно-стойких сталей. Главный легирующий компонент — никель. [c.419]

Влияние различных элементов на жаростойкость никеля показано на рис. 36. В малой концентрации все добавки с валентностью выще двух ускоряют окисление никеля. Влияние больших добавок бывает и полезным, и вредным. Широкое применение находят сплавы никеля с хромом, обладающие высокой жаропрочностью и жаростойкостью, обусловленной образованием защитных окислов СггОз и Ni raO . [c.73]

Сплавы никеля с хромом (нихромы) становятся весьма жаростойкими и жаропрочными при введении в состав 20—30 % Сг. Широко известны нихромовая проволока и лента для изготовления электрических нагревателен. Имеется ряд других, более сложнолегированных сплавов никеля (инконель, нимоник и др.)., применение которых имеет место только в специальных областях техники в связи с дефицитом никеля. [c.77]

Основные жаростойкие сплавы созданы на основе железа и никеля. Химический состав высоколегированных сталей и сплавов на железной, железоннкелевой и никелевой основах, предназначенных для работы в коррозионно-активных средах и при высоких температурах, приведен в ГОСТ 5632—72. Согласно этому стандарту жаростойкие (окалиностойкие) сплавы относятся к группе II и характеризуются как стали и сплавы, обладающие стойкостью против химического разрушения поверхности в газовы средах при температуре выше 550 °С, работающие в иенагруженном или слабонагружениом состоянии. Жаропрочные стали и сплавы, отнесенные к группе III, также должны обладать достаточной жаростойкостью. [c.408]

Никель обладает более высокой жаростойкостью в окислительных средах, чем железо, так как его единственный оксид NiO менее дефектный, чем оксид FeO. Высокая жаростойкость нихромов (сплав никеля с хромом) объясняется прежде всего образованием шпинели NiO- rjOg. Жаростойкие сплавы на никелевой основе имеют в основном структуру твердых растворов, мало упрочняются термической-обработкой и обладают невысокой прочностью и жаропрочностью, но хорошей технологичностью. Нихромы имеют высокое удельное электрическое сопротивление и поэтому используются как материал для нагревателей электропечей, а также для изготовления камер сгорания, газопроводов и деталей газотурбинных установок. [c.414]

Жаропрочные КМ изготавливают на основе сплавов никеля и кобальта, упрочненных керамическими (Si , Si3Ni4, AljOj) и углеродными волокнами. КМ применяют для изготовления тяжелонагруженных деталей газотурбинных двигателей, камер сгорания, тепловых экранов, жаростойких труб и т. д. [c.122]

Эффективность газотурбинных двигателей (ГТД) возрастает с повышением температуры как рабочего газа, так и горячих узлов ГТД. Успехи в создании жаропрочных сплавов на основе железа, никеля, кобальта позволяют повысить рабочие температуры деталей современных ГТД до 1000...1100 °С. Дальнейшее повышение температур возможно только за счет новых конструкторских разработок систем охлаждения двигателя и использования более тугоплавких материалов. Однако тугоплавкие металлы — ниобий, молибден, вольфрам и высокопрочные сплавы на их основе имеют высокую плотность и не обладают необходимой жаростойкостью в окислительных средах, создаваемых продуктами сгорания топлива, образующими рабочий газ в ГТД. В то же время известные жаростойкие сплавы систем Ni—А1, Fe—Сг—А1 (рис. 3.10) и малолегированные хромовые сплавы недостаточно прочны при температу- [c.214]

Для никеля характерно благоприятное сочетание свойств высокой коррозионной стойкости во многих агрессивных средах, высоких механических свойств, хорошей обрабатываемости в горячем и холодном состоянии. Никель является основой коррозионностойких, жаростойких и жаропрочных сплавов. Никель обладает способностью растворять в большом количестве многие элементы, такие как хром, молибден, железо, медь, кремний. Наиболее важные легирующ,ие элементы в коррозионностойких никелевых сплавах — хром, молибден, медь. Коррозионная стойкость одних никелевых сплавов связана с пассивностью, а других — с тем, что они имеют достаточно высокий равновесный потенциал и не замещают водород в кислых средах. Этим объясняется большое число сред, в которых никелевые сплавы могут с успехом использоваться кислоты, соли и щелочи (как с окислительным, так и с неокислительным характером), морская и пресная вода, а также атмосфера. [c.167]

Основное преимущество никельхромовых сплавов ( 20 % Сг) состоит в их высокой коррозионной стойкости в растворах азотной кислоты в присутствии фтор-иона по сравнению со сталью 12Х18Н10Т [3.1 ] и высокой жаростойкости при температурах до 1100 °С. Сплавы никеля с 20 % Сг являются основой ряда жаростойких и жаропрочных сплавов. Силав ХН78Т наряду с высокой жаростойкостью характеризуется повышенной стойкостью в таких агрессивных средах, как хлор, хлористый водород, фтористый водород (до 500 °С). [c.167]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...