Эрозионная стойкость сплавов титана

ЭРОЗИОННАЯ СТОЙКОСТЬ СПЛАВОВ ТИТАНА [c.250]

Одновременно с проведением работ по диффузионному тита-нированию углеродистых сталей нами были выполнены некоторые исследования по изучению эрозионной стойкости сплавов на основе титана. [c.250]

Сплавы титана с алюминием-, молибденом, цирконием и другими элементами наряду с высокой прочностью и малым удельным весом имеют хорошую коррозионную и эрозионную стойкость и высокую температуру плавления. Как и жаропрочные сплавы, они обладают низкой теплопроводностью и склонностью к сильному упрочнению. Но в отличие от других металлов титановые сплавы в процессе резания дают слабо деформированную стружку с малой усадкой и, следовательно, имеет место малая плош,адь контакта стружки с поверхностью режущего клина. Это приводит к большим удельным нагрузкам, концентрации теплоты на режущих кромках и тем самым к их форсированному износу. Последнее особенно значительно, когда в сплаве содержится более 0,2% углерода, т. е. больше предела растворимости его в титане, в результате чего образуются весьма твердые карбиды Ti . [c.329]

Эффективность образования аустенитной или ферритной структуры под действием легирующих элементов сплава определяется следующими положениями. Увеличение содержания хрома, титана, кремния, алюминия и молибдена способствует образованию ферритной фазы, а увеличение содержания никеля, марганца, углерода и азота расширяет область существования аустенита и повышает его устойчивость. Поэтому для получения стали с неустойчивым аустенитом необходимо учитывать влияние каждого элемента, входящего в ее состав. Решение этой задачи требует проведения большой экспериментальной работы, вследствие чего в настоящее время разработано очень мало марок сталей с высокой сопротивляемостью гидроэрозии. В хромоникелевых сталях при длительном нагреве до температур 700—900° С или медленном охлаждении от 900—950° С образуется интерметаллид-ная о-фаза. Эта составляющая выделяется преимущественно по границам зерен, сообщая этим сталям исключительно высокую хрупкость и снижая их эрозионную стойкость. Однако а-фаза может вызвать и повышение сопротивляемости микроударному разрушению, если она имеет высокую степень дисперсности. В последнее время установлено, что а-фаза образуется почти во всех хромоникелевых аустенитных сталях, в том числе с присадкой молибдена и других легирующих элементов. При аусте-низации хромоникелевые стали нагревали до более высоких температур (1000—1050° С), при которых хрупкая а-фаза растворяется. [c.208]

На нескольких зарубежных ТЭС, конденсаторы которых охлаждаются морской водой, проведено опробование трубок из титана. Защитная оксидная пленка на титане оказалась достаточно устойчивой против коррозионного и эрозионного воздействия даже при содержании в воде абразивных примесей и очень больших скоростях воды (более 5,5 м/с). К продуктам жизнедеятельности микроорганизмов, к действию хлоридов, сероводорода и аммиака титан нечувствителен. По сравнению с медными сплавами теплопроводность титана меньше, но его большая прочность и коррозионная стойкость позволяют снизить толщину стенок титановых трубок до 0,6—0,7 мм. Смогут ли конкурировать тонкостенные трубки из дорогого титана с трубками из других более дешевых материалов, покажет будущее. [c.84]

Значительный интерес представляют исследования сплавов титана, предназначенных для изготовления лопаток паровых турбин. Ввиду высокой удельной прочности титан и его сплавы оказываются весьма перспективными для длинных лопаток последних ступеней конденсационных турбин. Учитывая, что именно в этих ступенях высока влажность потока, представляется важным знание эрозионных свойств сплавов титана. В [Л. 123] приведены результаты сравнительных испытаний эрозионной стойкости алюминиевого сплава титана (Яв = 270), стали 2X13 (Яв = 207), технического титана (Яд=170) и стеллита (Яв = 360). Из этих данных (рис. 13-3) следует, что алюминиевый сплав титана имеет более высокую эрозионную стойкость, чем нержавеющая сталь 2X13, но несравненно менее высокую, чем стеллит. [c.358]

BOB титана с целью определить возможности использования этих сплавов для лопаток паровых и газовых турбин, рассчитанных на эксплуатацию в течение длительного времени. Найдено, что многие из исследованных сплавов титана вплоть до температуры 450° С обладают более высокими значениями кратковременной прочности, длительной прочности, сопротивления ползучести, предела выносливости и эрозионной стойкости, но меньшей пластичностью, чем нержавеющая сталь марки 2X13. В результате проведенного исследования к полупромышленному опробованию в качестве материала для изготовления лопаток последних ступеней паровых турбин -с температурой до 100° С рекомендован один из сплавов титана с алюминием. [c.41]

В [Л. 72] приведены результаты сравнительных исследований эрозионной стойкости кобальтового стеллита, алюминиевого сплава титана, стали марки 2X13 и технического титана на эрозионно-ударном стенде и на магнитострикционной установке. Эти результаты воспроизведены в табл. 3 и на рис. 30. Рассмотрение этих данных позволяет сделать вывод о том, что технический титан имеет низкое сопротивление эрозионному разрушению, Эрозионная стойкость исследованного алюминиевого сплава титана выше, чем у нержавеющей стали марки 2X13, но значительно ниже, чем у кобальтового стеллита. [c.41]

В настоящее время разработано большое количество различных по составу и свойствам сплавов на основе титана. Эти сплавы отличаются высокой прочностью и хорошей коррозионной стойкостью во многих агрессивных средах. Особенно большое применение титановые сплавы получили в морской технике. В США их широко применяют для обшивки подводных лодок и некоторых кораблей. Многие детали, изготовленные из сплавов титана, работают в условиях гидроэрозии. Поэтому изучение эрозионной стойкости титановых сплавов представляет большой практический интерес. Однако исследований, посвященных этому вопросу, проведено очень мало. В работе [2] указано, что некоторые из титановых сплавов в процессе микроударного воздействия подвержены внезапному разрушению. Другие авторы характеризуют титановые сплавы как весьма стойкие в условиях кавитации. Некоторые иностранные фи мы ( Интернейшенл никель компани ) также отмечают хорошую гидроэрозионную стойкость титановых сплавов. [c.250]

Для повышения стойкости деталей, работающих в условиях контактного изнашивания, часто применяют наплавку на детали более твердых и прочных сплавов. Литой или порошкообразный сплав наплавляют на поверхность детали с помощью ацетиленокислородного пламени, электросварочной дуги или индукционного нагрева токами высокой частоты. При высоких температурах сплав прочно соединяется с основным металлом и образует очень твердую, износоустойчивую поверхность. Износостойкость деталей с направленной поверхностью, как правило, увеличивается в 2—3 раза, а в отдельных случаях в 10—15 раз. Для наплавок применяют различные сплавы (в том числе сталинит, сормайт, вокар и др.), а электроды выполняют из марганцовистой, хромистой, хромоникелевой и других сталей. В работе [18] приведены результаты исследования гидроабразивной стойкости различных наплавок, применяемых в отечественной промышленности. Из наплавок типа КБХ, 03И-1В, ЭН60М, Т-620, ЭТН2, УС, ВСН-6, ЭТН-1, ВХ и ОЗИ-1 наиболее износоустойчивой при кавитационном воздействии оказалась наплавка КБХ, а наименее износоустойчивой наплавка ОЗИ-1. Достаточно высокое сопротивление микроударному разрушению оказывают наплавки высокоуглеродистым хромоникелевым сплавом с добавкой титана. Из без-никелевых наплавок наиболее высокой эрозионной стойкостью отличается наплавка из хромомарганцевой стали (типа 30Х10Г10) с добавкой титана. [c.270]

Ещ-е не нашли широкого применения, но безусловно перспективны так называемые детонационные покрытия. Так, нанесение металлокерамических твердых сплавов на основе карбидов вольфрама, титана, хрома позволяет повышать износо- и эрозионную стойкость стальных деталей арматуры в 10—30 раз. В производстве газовой и запорно-регулирующей арматуры покрытие, нанесенное на уплотнительные поверхности клапанов деталей коммутирующих устройств, увеличивает срок их службы в 20—45 раз. Так, электромагнитные клапаны (корпус — седло Х18Н10Т клапан — сталь Х17Н2) выдерживали всего до 1500 циклов срабатывания. После детонационного упрочнения Сг + М1 уплотнительное устройство стало выдерживать 35—42 тыс. циклов срабатываний. Сведения об основных свойствах детонационных покрытий приведены в табл. 15. [c.130]

Покрытия из металлов п сплавов используют в качестве антикоррозионных (хром, никель, нихром), жаростойких (ниобий, мо либден), жароэрозионностойких (вольфрам). Хромоникелевые само-флюсующиеся сплавы обладают износостойкостью, эрозионной и коррозионной стойкостью, стойкостью к окислению при высокой температуре. Оксиды (оксид алминия, оксид хрома, диоксиды циркония или титана) применяют как теплозащитные покрытия, обладающие высокой жаро- и коррозионной стойкостью, твердостью. Бориды различных металлов имеют высокую твердость и хорошую жаростойкость, силициды — высокую термо- и жаростойкость. Карбиды металлов в большинстве случаев характеризуются высокой твердостью, износо- и жаростойкостью нитриды титана, циркония, гафния — высокой твердостью, износо- и термостойкостью, устойчивостью к коррозии. [c.139]

Одним из таких материалов является титан и его сплавы. Высокая коррозионная стойкость, коррозионно-механическая прочность, эрозионно-кавитационная стойкость, удельная прочность, нехладноломкость, немагнитность и ряд других физикомеханических характеристик позволяют рассматривать титановые сплавы как материалы, сочетающие в себе свойства разнообразных материалов. Это дает возможность из взаимосвариваемых титановых сплавов одной-двух марок изготавливать такие агрегаты и механизмы, где по условиям эксплуатации требуется применение ряда различных материалов, зачастую несвариваемых между, собой или несовместимых, например, из-за контактной коррозии. Важным преимуществом титановых конструкций является их высокая надежность, обусловленная отсутствием продуктов коррозии в системах, относительно малыми тепловыми деформациями из-за низкого коэффициента теплового расширения, отсутствием струевой коррозии и т. п. История промышленного производства титана кратковременна (20—25 лет), но уже в настоящее время титановые сплавы перестали быть экзотическими материалами и заняли достойное место в ряду широко известных конструкционных материалов. [c.3]

Характерной осо нностью электроискрового легирования карбидами является значительная доля хрупкого разрушения в эрозионном эффекте (более 90 % частиц — крупные). Наибольшей электрозрозион-ной стойкостью среди тугоплавких карбидов обладают карбиды вольфрама и титана [228]. Промьшшенное применение в качестве материала для ЭИЛ режущего инструмента нашли сплавы системы W - o. Однако в связи с дефицитностью вольфрама весьма актуальным является создание новых материалов для ЭИЛ. Карбид титана представляет большой интерес для ЭИЛ как основной компонент электродов. [c.175]

Стремление широко использовать гитан для изготовления теплообменного оборудования объясняется многими причинами. Прежде всего, высока коррозионная стойкость титана к воздействию морской воды в жестких условиях воздействия теплопередачи. Вода может быть сильно загрязнена сероводородом, аммиаком. Титан стоек к эрозионному воздействию песка в воде, что иллюстрируется рис. 51. Видно, что в отличие от купрони-келя и алюминиевой бронзы, подвергающихся значительным эрозионным повреждениям, титан абсолютно стоек в условиях испытаний. Как видно из рис. 52 и 53, из-за опасности возникновения кавитационных разрушений медные сплавы имеют невысокие максимально допустимые скорости потока воды. При использовании титана максимальная скорость воды определяется лишь экономичностью работы насоса. При испытаниях были [c.153]

Коррозионная стойкость титана в морской воде. Скорость коррозии титана в морской воде составляет 2,5-10 мм1год. Для титана характерна отличная стойкость против эрозии и кавитации . При испытании в морской воде, содержащей песок, было установлено, что титан по крайней мере в, 12 раз более устойчив, чем сплавы на основе меди. Скорость эрозии титана в этих условиях была эквивалентна проницаемости 2,5- 10 мм1год. По эрозионной устойчивости во влажном паре титан не отличается от нержавеющей стали марки 18/8. [c.37]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...