Сплавы на кобальто-никелевой основе

Жаропрочные литейные сплавы на основе никеля и кобальта находят применение для изготовления деталей реактивных авиационных двигателей. Однако жаропрочные сплавы на никелевой основе получили большее распространение, чем сплавы на кобальтовой основе, так как никелевые сплавы значительно дешевле кобальтовых. [c.409]

ЛОВ — чистое железо, ниобий, тантал, молибден. Низкоуглеродистые, хромовые и хромоникелевые нержавеющие стали, никель и никелевые сплавы и сплавы на основе кобальта могут применяться в системах, работающих при температурах, не превышающих 400—500°С. [c.90]

Химический состав сплавов, из которых сделаны канаты, приведен в табл. 158, а их коррозионное поведение —в табл. 159. У канатов с номерами 15, 18, 19, 20, 21, 22, 41 (экспозиция в течение 751 сут на глубине 1830 м), 48—53 видимой коррозии не было. Канат номер 15 из нержавеющей стали марки 316, модифицированной добавками кремния и азота, экспонировался в течение 189 сут на глубине 1830 м. Проволочный канат номер 41, сделанный из обычной нержавеющей стали марки 316, не корродировал в течение 751 сут экспозиции на глубине 1830 м. Однако этот же канат был покрыт ржавчиной и подвергся щелевой коррозии (а некоторые из его внутренних проволок были порваны) после 1064 сут экспозиции. Временное сопротивление каната при 1064 сут экспозиции на глубине 1830 м уменьшилось на 41 %. Так как обычная нержавеющая сталь марки 316 также не корродировала в течение первых 751 сут экспозиции, то нельзя утверждать, что добавки кремния и азота в сталь марки 316 улучшают ее коррозионную стойкость. Канаты с номерами 18—21 изготовлены из никелевых сплавов. Канаты с номерами 20 и 21 не корродировали в воде и когда они лежали на донных осадках или были в них погружены. Канат номер 22 был из сплава на основе кобальта, он также не [c.411]

Требования реактивной и ракетной техники положили начало интенсивному внедрению в 1947—1951 гг. жаропрочных сплавов на никелевой основе. Усложнение степени легирования этих сплавов присадкой титана, алюминия и дополнительно вольфрамом, молибденом, бором, кобальтом и другими элементами перевело исследуемые сплавы в категорию трудно обрабатываемых давлением. Было установлено, что их сопротивление при средней температуре горячей обработки давлением в 1000° примерно в 5—8 раз выше по сравнению с обычными конструкционными сталями. [c.110]

Введение кобальта в жаропрочные сплавы на никелевой основе оказывает положительное влияние иа жаропрочность и технологичность (ковкость). Это влияние особенно полезно, когда сплавы сильно легированы Ti, W, Мо и В вместе с А1. Кобальт оказывает более эффективное влияние на жаропрочность в сплавах, легированных Ti. В сплавах с Ti образуется интерметаллидная фаза типа Ni.Al или (Ni, Со, Сг)з А1. В сплавах с Ti основной упрочняющей фазой является у типа Nig (Ti, Al), в которой кобальт частично замещает никель (Ni, Со, Сг), количество упрочняющей у -фазы наибольшее, когда содержание кобальта в них около 10—15% (рис, 44). [c.182]

В табл. 43 приведен химический состав некоторых зарубежных сплавов на-никелевой основе, имеющих промышленное значение 145, 84]. Многие из них содержат кобальт. Их 100-часовая Длительная прочность находится на уровне 20 кгс/мм при 900— 910° С 14 кгс/мм при 940—960° С и 12—14 кгс/мм при 980— 1000° С. Эти сплавы в основном предназначены для относительно кратковременных сроков службы, - [c.161]

Таблица 44 Сплавы на никелевой основе, содержащие кобальт (СССР)

Результаты испытаний образцов различных материалов на коррозию-в чистой воде при температуре около 250° С позволили следующим образом классифицировать материалы с точки зрения их коррозионной устойчивости. Наилучшей коррозионной стойкостью в воде обладают аустенитные нержавеющие стали, сплавы на основе кобальта, цирконий и гафний. Приемлемые характеристики имеют ферритные и мартенситные нержавеющие стали и сплавы на никелевой или медной основе. Наименее стойкими оказываются углеродистые и низколегированные стали и сплавы на алюминиевой основе. [c.285]

Практически все сплавы чувствительны к газофазному кислому флюсованию. Сплавы на основе кобальта немного более чувствительны, чем никелевые или железные сплавы из-за [c.81]

Рис.4.6. Смещение кривой сольвус в сплавах на никелевой основе (Ti/Al = 1) при введении кобальта [19]

Гибкий шнур из самофлюсующегося сплава на кобальтовой основе предназначен для получения покрытий с последующим оплавлением, стойких к коррозии и абразивному воздействию при высоких температурах и динамическому воздействию. Покрытие имеет невысокую твердость (45 HR ) по сравнению с покрытиями из других самофлюсующих-ся никелевых сплавов и повышенную температуру плавления (1473 К), однако из-за уникальных свойств кобальта во многих случаях превосходит их. Обрабатывается кругами из карбида кремния. [c.227]

Для никелевых сплавов характерны следующие основные составляющие структуры. Матрица сплава (7-фаза) представляет собой твердый раствор на никелевой основе с г. ц. к. решеткой, обычно с повышенным содержанием элементов, растворяющихся в никеле кобальта, хрома, молибдена и вольфрама. Упрочняющей обычно является интерметаллидная -у -фаза Н1з(А1, Ti) с упорядоченной г. ц. к. решеткой. Она образуется при кристаллизации сплава (первичная у -фаза), а также при выделении в дисперсном виде из пересыщенного твердого раствора матрицы. Сопряженность решеток у- и -у -фаз и близость их периодов (несоответствие периодов решетки составляет менее 0,1 %) создают возможность образования межфазных границ с низкой поверхностной энергией. Это обусловливает высокую стабильность размеров у -фазы. [c.229]

Жаропрочные сплавы на основе никеля содержат обычно хром (более 10%), алюминий, кобальт, молибден, вольфрам, ниобий, титан, бор. Жаростойкость этих сплавов повышается за счет образования при нагреве на поверхности заготовок и деталей окиси хрома и двойной окиси со структурой шпинели. Введение в состав никелевых сплавов алюминия значительно повышает жаростойкость, так как окисные пленки имеют структуру шпинели. [c.214]

По структуре твердый сплав представляет собой конгломерат мельчайших зерен карбидов тугоплавких металлов, связанных металлическим кобальтом или никелем. Массовая доля карбидов в твердых сплавах на кобальтовой основе составляет 75—97%, на никелевой основе—61— 79%. Теплостойкость твердых сплавов различных марок составляет 800—900° С, что позволяет повысить скорость резания по сравнению с быстрорежущей сталью в два— десять и более раз и, как правило, поднять производительность обработки. [c.80]

Химическим путем можно получать никелевые, железные, медные, оловянные, кобальтовые, хромовые и палладиевые покрытия, а также сплавы на основе железа с никелем, кобальтом или хромом, ванадия с железом, никелем, хромом, кобальтом и др. [c.207]

При очень высоком нагреве стали, даже очень высоколегированные, не имеют необходимой жаропрочности и заменяются сплавами на никелевой основе (в том числе, с кобальтом) и тугоплавкими сплавами на основе хрома, но более часто молибдена и ниобия. [c.401]

Кобальтсодержащие никелевые сплавы. Подавляющее большинство английских и американских жаропрочных сплавов легировано одновременно никелем и кобальтом. Содержание в них кобальта чаще всего колеблется от 10 до 20 %, но в отдельных сплавах (например, Инконель-700) доходит до 30% (см. табл. 43). Такие сплавы точнее называть сплавами на кобальто-никелевой основе. Аналогичные сплавы, производящиеся в СССР, приведены в табл. 44. Содержание в них кобальта варьируется от 5 до 15%, [c.162]

Сплавы на кобальто-никелевой основе. Дополнительное легирование никелевых сплавов кобальтом повышает их жаропрочные свойства, [c.257]

Для всех рассмотренных металлических сплавов на хромоникелькобальто-вой основе сопротивление ползучести круто падает при повышении температуры выше 800—850° С. На фиг. 3 представлены свойства современных теплостойких сплавов на основе никеля, хрома, кобальта и железа. Как следует из фиг. 3, мало оснований предполагать, что можно разработать сплавы на железной, никелевой или кобальтовой основе, которые могли бы обеспечить более высокий уровень сопротивления ползучести при температуре выше 850° С по сравнению с лучшими ныне существующими металлическими сплавами. [c.210]

Для получения высокой окалиностойкости иикель легируют хромом ( -20 %), а для повышения жаропрочности — титаном (1,0—2,8 %) и алюминием (0,55—5,5 %). В этом случае при старении закаленного сплава образуется интерметаллидная -фаза типа Ы1з(Т1, А1), когерентно связанная с основным у-раствором, а также карбиды Ti , Сг2яС и нитриды TiN, увеличивающие прочность при высоких температурах. Чем больше объемная доля у -фазы, тем выше рабочая температура сплава. Предельная температура работы сплавов на никелевой основе составляет 0,8Т л- При более высоких температурах происходит коагуляция и растворение 7 -фазы в 7 растворе, что сопронождается сильным снижением жаропрочности Хром и кобальт понижают, а вольфрам повышает температуру пол ного растворения у -фазы. Увеличение содержания А), W и дополни тельное легирование сплава Nb, Та, V позволяет повысить их рабо чую температуру. Дальнейшее увеличение жаропрочности достигается легированием сплавов 2,0—11 % Мо и 2,0—11 % W, упрочняющим твердый раствор, повышающим температуру рекри- [c.293]

По данным рентгенофазового анализа, исходный сплав 70Ni — 20Сг—581—5В (мае. %) состоит из а-никелевого твердого раствора, кристаллов борида хрома СгВ и эвтектики на основе никелевого твердого раствора и борида никеля. При легировании сплава железом, кобальтом или углеродом дополнительно образуются бориды железа ГеВ и кобальта СоВ, карбид хрома СггзСд. [c.113]

В работе [102] приведены результаты испытания на термоусталость трех сплавов на основе кобальта (Р5-430, Р5Х-414, ММ-519) и двух никелевых сплавов ( Кепе-77 и ЛК-738), которые имели различную структуру (по величине зерна и его ориентации). Сделан обоснованный вывод о том, что сопротивление возникновению трещин выше у материалов с мелким зерном, а сопротивление дальнейшему распространению их больше у крупнозернистой структуры (рис. 52). Такой подход устраняет многие противоречия в объяснении экспериментальных данных. Данные рис. 50 соответствуют результатам исследования [102]. [c.90]

При разра тке жаропрочных сплавов для длительной службы оправдано упрочнение твердого раствора вольфрамом, молибденом и другими элементами.- Кзоморфность кристаллической решетки избыточных фаз (например, Nig (Ti, Al)) с решеткой твердого раствора способствует стабильности структуры и жаропрочных свойств сплава. В зависимости от количества упрочняюш ей фазы в структуре и степени легированности твердого раствора такими элементами, как вольфрам, молиб ден н кобальт, сплавы на никелевой основе условно можно разбить на три категории [c.161]

Диски турбины охлаждаются воздухом. Температура газов на входе в турбину равна 700 С. Рабочие и направляющие лопатки первого ряда сделаны из сплава на никелевой основе Virgo 94, содержащего 18% хрома, 42% никеля и 22% кобальта. Диск первой ступени сделан из жаропрочной стали Virgo 17, содержащей 18% хрома, 10% никеля и 2,5% молибдена. [c.188]

В горячей части двигателя имеется много различных деталей и узлов, изготовленных из жаропрочных и жаростойких сплавов (камера сгорания, турбина, форсажная камера, реактивное сопло), но успехи в области улучшения свойств материалов для лопаток и дисков турбин являются наиболее важными, так как непосредственно влияют на максимально допустимую температуру газа перед турбиной. Для элементов турбины применяются жаропрочные и жаростойкие сплавы на никелевой или кобальтовой основе, легированные различными присадками. Например, широко распространенный сплав Rene 80 на никелевой основе содержит 14% хрома, 9,5% кобальта, 4% молибдена, 4%, вольфрама, 5% титана, 3% алюминия, имеет добавки бора, циркония и некоторых других элементов [45]. [c.51]

Влияние значительных количеств кобальта (20%) на про-тивоокислительную стойкость многих суперсплавов на никелевой основе вскрывает еще одно важное обстоятельство. Дело в том, что снижение содержания кобальта до 0—5 % благоприятно отражается на стойкости против циклического окисления сплавов при 1100 °С [106]. Это наблюдение находится в согласии с общеизвестным фактом худшей противоо-кислительной стойкости сплавов на основе кобальта в сравнении со сплавами на основе никеля. Объяснением этому служит быстрый рост рыхлых оксидов кобальта, а также типичное для подобных сплавов повышенное содержание тугоплавких металлов и пониженное содержание алюминия. [c.48]

Горячая коррозия, обусловленная присутствием, серы, часто протекает в виде основного флюсования, так как за счет формирования сульфидов в сплавах в расплаве осадка происходит образование оксидных ионов. Как можно видеть на рис. 12.13, некоторые никелевые сплавы гораздо более чувствительны к такому виду горячей коррозии, чем кобальтовые сплавы. Отсюда можно сделать вывод, что сплавы на основе кобальта обладают более высоким сопротивлением горячей коррозии, чем сплавы никеля. Однако такое утверждение в общем неверно и справедливо лишь для некоторых видов горячей коррозии. Разница в коррозионном разъедании при высокотемпературных испытаниях сплавов на основе никеля и кобальта, содержащих хром и алюминий (см. рис. 12.3), еще ничего значит. Увеличение концентрации хрома или алюминия в этих сплавах приводит к увеличению времени до начала стадии быстрой сульфидации. Сплавы на основе никеля, однако, приобретают очень высокую восприимчивость к коррозионному разъеданию при уменьшении концентрации алюминия в них <6 % (по массе). В таких сплавах происходит быстрое удаление серы из осажденного [c.83]

ЭТОМ свидетельствует улучшение механических свойств при активном растяжении и увеличение длительн 11 прочности удачно обработанных сплавов. Интересы сосредотоадц ись на сплавах с никелевой основой, ибо благодаря э -ф е им можно было придать более высокую прочность и стойкость к окислению, чем сплавам на основе кобальта. [c.33]

В твердом растворе промышленных суперсплавов на основе кобальта, железа или никеля всегда присутствуют значительные добавки легирующих элементов, обеспечивающие сплавам прочность, сопротнвленне усталости или стойкость к поверхностной деградации. Сплавы на никелевой основе содержат также элементы, которые после соответствующей термической илн термомеханической обра- [c.83]

В табл. 3.3 приведены различные модели высокотемпературного упрочнения, которые, по-видимому, могут быть непосредственно отнесены к суперсплавам с аустенитной структурой. Для твердых растворов критическими параметрами являются содержание растворенного элемента и различия в упругих модулях и атомных радиусах растворенного элемента и матрицы. Выделение при старении когерентных частиц с упорядоченной решеткой дает мощный прирост прочности аустенитной матрице на железной и никелевой основе. Однако для сплавов на основе кобальта реализовать такой механизм упрочнения не удается. К числу характеристических параметров преципитата следует отнести объемную долю, радиус и энергию антифазных границ. В некоторых случаях важное место отводят и размерному несоответствию решетки фазы решетке матрицы, особенно когда оно достигает или превышает 1 %. Этот параметр контролирует прочность сплавов IN-718 и IN-9Q1, упрочняемых вследствие размерного несоответствия решеток матрицы и фазы (NijNb). Отмечено [48], что применительно к невысоким температурам, когда [c.121]

О 20 t itll 61 9 760 Т. С Рис.5.15. Механические свойства представительных сплавов на основе кобальта в сравнении с таковыми у современных им никелевых суперсплавов а — характеристики длительной прочности б — предел прочности при растяжении (Ув 1 Ni суперсплавы 2— направленная кристаллизация, сплавы СоТаС 3 — MAR—М509 4 — СоСг 5 — FSX414/X45 6 — область разброса данных для современных никелевых суперсплавов 205 [c.205]

Диффузионный критерий жаропрочности оказывается недостаточным, если сравнивать никель, кобальт и у-железо. Эти металлы имеют примерно одинаковые энергии активации самодиффузии 268, 280 и 2 ЭЗ кдж1г-атом (64, 67 и 70 ккал1г-атом) соответственно. Однако сопротивление ползучести и длительная прочность при одинаковой температуре и напряжении у никеля и кобальта и сплавов на их основе больше, чем у сплавов железа. Исходя из диффузионного критерия [363] никелевые сплавы можно эксплуатировать при температурах до 800° С, в то время как литые никелевые сплавы со значительным количеством уп-рочняюш,их фаз могут применяться при 1000° С и более высоких температурах. [c.389]

Сплавы на основе никеля, называемые нимониками, используются для работы при более высоких температурах (700-900 °С). Для получения высокой жаростойкости никель легируется хромом (10-20 % ), а для повышения жаропрочности — титаном (1-3 % ) и аллюминием (0,5-5 % ). Также никелевые сплавы легируют молибденом, вольфрамом, ванадием, кобальтом. Наиболее широко применяется никелевый сплав ХН77ТЮР, содержащий кроме никеля приблизительно 20 % Сг, 2,5 % Ti, 1 % AI. Никелевые сплавы подвергаются закалке от 1100-1200 °С на воздухе для получения однородного твердого раствора и старению при 700-750 °С в течение 15-20 ч. Используются никелевые сплавы для деталей авиационных двигателей и газовых турбин. [c.181]

Припои Ag—Pd—Мп применяют для пайки сталей, никелевых сплавов со сплавами на основе никеля, меди, кобальта, золота, железа, молибдена, вольфрама и др. Палладий в припое ПСр72 способствует повышению прочности и коррозионной стойкости паяных соединений. Легирование серебра 10—12% Pd, как показал Д. В. Руза, оказывается достаточным для снижения угла смачивания до нуля в сухих водороде или аргоне, а при 20% Pd и в непросушенных водороде или аргоне при пайке сталей. Введение в припой ПСр72 6% Pd обеспечивает высокую вакуумную плотность паяных швов. [c.113]

В технике широко используются жаропрочные сплавы на основе железа, кобальта и никеля. К ним относятся аустенитные хромоникелевые, хромомарганцевые стали, дополнительно легированные алюминием, титаном, кремнием, молибденом и другими элементами. Высокой жаропрочностью и стойкостью к газовой высокотемпературной коррозии отличаются никелевые сплавы, содержащие 30—40% хрома, алюминий, титан, молибден, ванадий и другие легирующие элементы. Эти сплавы типа нихромови нимоников имеют высокую жаропрочность до 700—900° С. Плотная кубическая структура у-железа, умарганца, никеля и р-кобальта, обусловленная близостью электронного строения их атомов, имеющих заполненнук> нерасщепленную d -остовную оболочку, идентичную р -оболочке,. близость атомных радиусов и концентраций коллективизированных электронов (2 эл/атом) приводит к широким возможностям легиро- [c.39]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...