Основы жаропрочности

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]

Основой жаропрочных сплавов могут быть лишь те металлы, которые наряду с высокой темлературой плавления и высоким модулем упругости имеют кубическую гранецентрированную решетку. [c.28]

Спросите металловеда, что составляет основу жаропрочных сплавов Он ответит в первую очередь никель и кобальт. Наибольшее распространение получили никельхромовые сплавы, легированные различными элементами. Атомы легирующих элементов резко отличаются от атомов основы сплава электронным строением и размерами. [c.28]

Ниобий — основа жаропрочных сплавов, материал для изготовления атомных реакторов. Из сплавов—детали фильтров, игольчатых клапанов, облицовка химической аппаратуры. От —196 до 400° С [c.20]

Калий фтористый Фторборат калия Кремнекислый натрий Фтористый кальций Фтористый алюминий Хлористый никель (или хлористый кобальт) 3—25 3—25 3 — 12 0,1 — 15 0,1 — 15 0,001 — 15 700—1200 Пайка конструкционных и коррозионно-стойких сталей, медн, никеля, сплавов на их основе, жаропрочных сплавов Флюс имеет широкий интервал активного действия, его остатки легко удаляются промывкой горячей водой [c.109]

Жаропрочные сплавы на никелевой основе. Жаропрочные стали на основе никеля нередко называют нимониками. Эти сплавы находят широкое применение в различных областях техники (авиационные двигатели, стационарные газовые турбины, химическое аппаратостроение и т. д.). Сплавы предназначены для изготовления рабочих лопаток, турбинных дисков, колец, крепежа с длительным сроком службы, сопловых лопаток и других деталей газовых турбин, работающих при температуре до 850 °С. [c.310]

Подобно своим аналогам на Ni и Fe основах, жаропрочные кобальтовые сплавы представляют собой сложный химический и кристаллографический комплекс. Он состоит из аустенит-ной матрицы и разнообразных фазовых выделений, таких как карбидные и интерметаллидные соединения, относящиеся к геометрически плотноупакованным (г.п.у.) и топологически плотноупакованным (т.п.у.) структурам (электронного или "размерного" типа). Вообще говоря, при температуре эксплуатации суперсплавы не являются подлинно равновесной системой, поскольку претерпевают воздействие "динамической среды" в виде напряжений, температуры, времени и окружающей поверхность сплава атмосферы. Диффузионный обмен элементами между фазами, вдоль границ зерен, между поверхностью и внутренними объемами сплава создает благоприятные условия для разнообразных твердофазных реакций, постоянно меняющих концентрационные соотношения и оказывающих сильное влияние на фазовую стабильность. [c.180]

Основой жаропрочных сплавов является нихром, обладающий высокой [c.213]

Как было отмечено выше, сплавы на основе а структуры сохраняют жаропрочные свойства при более высоких температурах, чем а+р-сплавы. Жаропрочность обеспечивается упрочнением а-твердого раствора за счет усложнения состава и использования комплексного легирования. В развитии этих сплавов наметились два пути с одной стороны, за основу жаропрочных сплавов берут высоколегированные сплавы с максимальным содержанием алюминия, при котором еще не должна появляться упорядоченная г-фаза с другой стороны — комплексное легирование сплавов, содержащих 2,25—6% алюминия. В эти сплавы наряду с алюминием вводят олово и цирконий, которые при совместном присутствии с алюминием благоприятно действуют на жаропрочность. Цирконий образует с титаном большую область а-твердого раствора. Олово повышает сопротивление ползучести и имеет тенденцию образовывать упорядоченные растворы с а-тнтаном [20]. Небольшое количество 3-стабилизирующих элементов предотвращает охрупчивание, связанное с появлением переходных фаз в сплавах, содержащих 8% и более алюминия. [c.128]

Эвтектические композиции, изготовленные путем направленной кристаллизации, обладают потенциально более высокими значениями отношения длительной прочности к плотности, чем обычные жаропрочные сплавы, и более низкими значениями, чем композиционные материалы на основе жаропрочных сплавов, армированных тугоплавкой проволокой. Кроме того, последние имеют то преимущество, что позволяют получать контролируемую и регулируемую прочность в различных направлениях. Возможность изменения количества и ориентации волокон независимо от того, является ли упрочняющая фаза волокнистой или имеет пластинчатую форму, служит дополнительным преимуществом этих композиций по сравнению с естественными эвтектическими композициями. [c.238]

Использование палладия в качестве основы или в качестве легирующего элемента позволяет составлять припои с температурой ликвидуса от 810° С до температуры плавления палладия (1Й2° С). Наиболее исследована тройная диаграмма Pd—Си—Ag (рис. 32). Палладий в качестве основы жаропрочных припоев не имеет большой перспективы, так как образуемые им химические соединения с другими элементами не являются высокими упрочни-телями, как например, фаза Nig (А1, Ti) в железных и никелевых жаропрочных сплавах. Палладий в основном используют в качестве основы твердых растворов с хорошими физическими и механическими характеристиками. [c.139]

Ванадий как основа жаропрочных и специальных сплавов представляет интерес благодаря таким свойствам, как низкая плотность (6,1 г/см ), высокое сопротивление коррозии, малое сечение захвата тепловых нейтронов (4,98 б/атом). [c.277]

Высокое сопротивление ползучести некоторых сложных керамических материалов обусловливается большой энергией активации для механизма Пайерлса, интенсивным блокированием дислокаций растворенными атомами и большой энергией активации диффузии. У более пластичных материалов наиболее высокая сопротивляемость ползучести достигается, как уже указывалось выше, в результате введения н пластичную матрицу яа основе жаропрочного твердого раствора с о. ц. к. решеткой специальных твердых и одновременно стабильных фаз. Сопротивляемость ползучести таких сплавов определяется не только природой и распределением второй фазы, но и характеристиками ползучести более мягкой матрицы, в которую введена твердая фаза. Дополнительного повышения сопротивляемости ползучести сплава, содержащего дисперсную твердую фазу, можно достигнуть в результате дальнейшего упрочнения пластичной матрицы. Однако ниже будут рассмотрены только однофазные альфа-твердые растворы, чтобы выявить основные факторы, влияющие на поведение материала при ползучести. [c.299]

Жаропрочные сплавы на никелевой основе. Жаропрочные стали на основе никеля нередко называют нимоника-ми. Эти сплавы предназначены для рабочи.х лопаток, турбинных дисков, колец, крепежа с длительным сроком службы, сопловых лопаток и других деталей газовых турбин, работающих при 650—850"С. [c.327]

Если основа жаропрочного сплава имеет несколько аллотропических модификаций, то существенное значение приобретает получение основы модификации с более высокой температурой рекристаллизации. Известно, что сплав с гранецентри-рованной кубической решеткой (К12) обладает более высокой температурой рекристаллизации, чем сплав, близкий по составу с объемноцентрированной кубической решеткой (К8), т. е. аустенитная структура обладает большей жаропрочностью, чем ферритная. По-видимому, это связано с большой плотностью гранецентрированной решетки. В соответствии с этим сплавы на основе Tia (решетка Г12) являются более жаропрочными, чем сплавы на основе Tip (решетка К8). [c.463]

Использование кобальта в качестве основы жаропрочных, прецизионных и магнитных сплавов связано с тем, что со многими элементами (Г е, Ni, Сг, Мо и др.) он образует широкие области твердых растворов. (.Снижение растворимости легирующих элементов в твердом растворе при понижении температуры приводит к образованиро химических соединений и при соответствующей термической обработке позволяет получать кобалр.товые сплавы с высокодисперсной гетерогенной структурой. [c.37]

На основании изложенного можно сделать вывод, что с точки зрения теории проблема создания жаропрочных титановых сплавов еще находится в начальной стадии. Особенно это относится к возможности создания на титановой основе жаропрочных с 1лавов для температур выше 550—600° С. Серьезным препятствием для разработки сплавов является низкое сопротивление титана окислению и его возрастаю1цая по мере повышения температуры способность к нзанмодействпю с кислородом и водородом. Для защиты титана от взаимодействия с газами при высоких температурах наряду с легированием должны найти применение и защитные покрытия, например эмали, а также химикотермические методы обработки поверхности. [c.23]

При более высоких температурах эксплуатации (выше 1050—1100°С) необходимо применение сплавов на основе тугоплавких металлов Nb, Мо, Та, W Однако использование этих элементов в качестве основы жаропрочных спла ВОВ ставит перед металловедами и технологами много сложных проблем, связанных с их низкой жаростойкостью в окислительных средах и высокой хрупкостью [c.322]

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]

Вольфрам — самый тугоплавкий металл с максимальной прочностью межатомной связи, является основой жаропрочных материалов для работы в экстремальных условиях. Присутствие в вольфраме примесей внедрения, особенно кислорода и углерода, образующих легкоплавкие сегрегации по границам зерен, охрупчивает металл и повышает температуру перехода из пластичного в хрупкое состояние. Легирование рением способствует по-вьппению пластичности вольфрама. [c.585]

Примером такого материала является никельвольфрамовая композиция ВКН-1 — композиция на основе жаропрочного сплава ЖС6К, содержащего 50% (об.) вольфрамовых волокон. Этот материал получают методом вакуумной пропитки каркаса волокон, помещенных в эвакуированные стальные ампулы, расплавом ЖС6К. Свойства материала приведены в табл. t>. [c.598]

Существуют припои на основе жаропрочных никелевых сплавов, упрочненных ин-терметаллидной фазой на основе Nij(AlTi), темп-ру плавления к-рых можно снижать введением в них значит, количеств марганца. Эти припои хуже по технология, св-вам н более хрупки, чем припои на основе сплавов системы Ni—Сг—Мп. [c.57]

Характеристики тугоплавких металлов, определяющие их использование в качестве основы жаропрочных сплавов, даны в табл. 6. Очень высокие температуры плавления определяют предельные рабочие температуры, а исключительно большие теплоты испарения характеризуют большую силу межатомных связей. Малая плотность титана, ванадия, хрома способствует высокой удельной прочности их сплавов. Сплавы ниобия и молибдена, имеющие среднюю плотность, также обладают высокой удельной прочностью, вдвое более тяжелые тантал и вольфрам в этом отношении им уступают. Низкие коэффициенты линейного расширения тугоплав- [c.78]

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]

Жаропрочные сплавы на никелевой основе. Жаропрочные сплавы никеля нередко называют ннмоники. Эти сплавы применяют для рабочих лопаток, турбинных дисков, колец, крепежа с длительным [c.302]

Жаропрочные сплавы па никелевой основе. Жаропрочные стали на основе шткеля нередко называют нимониками. Эти сплавы находят широкое применеш1е в различных областях техники (авиационные двигатели, ста- [c.305]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...