Жаростойкие сплавы на основе железа

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]

Жаростойкие сплавы на основе железа [c.191]

Жаростойкие сплавы на основе жеЛеза [c.125]

Если окисляется двух- или многокомпонентный сплав, то, очевидно, в соответствии с диаграммой состояния могут получаться либо эвтектические смеси окислов, либо сложные твердые растворы окислов металлов. Наибольший интерес для теории и практики создания жаростойких сплавов на основе железа представляют твердые растворы окислов, так как только образование таких твердых растворов позволит повысить за- [c.78]

Коррозия в атмосфере пара особенно опасна. Введение в состав стали хрома и кремния, способствующих образованию весьма прочных защитных пленок, увеличивает жаростойкость сталей. Хром сообщает стали пассивность. Углеродистые и низколегированные хромомолибденовые стали мало отличаются друг от друга коррозионной стойкостью в присутствии кислорода. Сера ухудшает стойкость сплавов на основе железа) против коррозии. [c.24]

Жаростойкие сплавы на основе никеля в окислительных средах (парах воды, кислороде, синтетическом ам- миаке) более стойки, чем на основе железа. Однако в серосодержащих ере-дах никель нестоек к газовой корро-зии. Присутствие серы в окислитель-ных средах снижает температуру применения никелевых сплавов до 550 С, а в восстановительных — до 260 °с [c.414]

В химической промышленности сплавы на основе железо-хром-алюминий нашли широкое применение и служат заменителями нихрома. Это одни их самых жаростойких сплавов. Хромаль стоек до 1200 °С, фехраль, более дешевый — до 1000 °С. Оба сплава хорошо противостоят разрушению в окислительной атмосфере, менее стойки в восстановительной атмосфере (Н2, СО, Н2О) и неустойчивы [c.193]

Сплавы, рабочая температура которых менее 1200°С, используют также для элементов сопротивления и нагревательных элементов. Это сплавы на основе железа и никеля. Легирование хромом обеспечивает им высокое электросопротивление и жаростойкость. Химический состав и электрические свойства таких сплавов приведены в табл. 18.2. [c.584]

Быстрое развитие ракетной техники, реактивной и турбореактивной авиации привело в последние годы к увеличению потребности в материалах, характеризующихся хорошими прочностными характеристиками при высоких температурах. Такие материалы в отличие от жаростойких называются ж а р о -п р о ч н ы м и. В принципе, жаростойкость не всегда сопутствует жаропрочности. Например, сплавы на основе железа или никеля, легированных хромом или алюминием, весьма стойки в окислительных средах пр высокой температуре, но характеризуются значительным ухудшением механических свойств с ростом последней. С другой стороны, тугоплавкие металлы (вольфрам, молибден, осмий), сохраняющие при высоких температурах свои механические свойства, легко окисляются, причем часто с катастрофической скоростью. [c.74]

Вскоре выяснилось, что добавки тория упрочняют сплавы на основе железа и меди, но никаких особых преимуществ перед другими легирующими элементами торий не имел. Прошло много лет, прежде чем легирование торием приобрело практическое значение. В авиационной и оборонной технике наших дней широко используются многокомпонентные сплавы на основе магния. Наряду с цинком, марганцем, цирконием в их состав входят торий и редкоземельные элементы. Торий заметно повышает прочность и жаростойкость этих легких сплавов, из которых делают ответственные детали реактивных самолетов, ракет, электронных устройств... [c.59]

Диффузионные покрытия на металлах и сплавах, полученные при диффузионном насыщении одним алюминием или алюминием совместно с другими элементами, например кремнием, хромом, танталом, ниобием, используют в настоящее время как один из основных типов жаростойких покрытий. Если алитирование сплавов на основе железа изучено довольно подробно и давно применяется на практике [304], то алитирование тугоплавких [c.260]

Средние составы некоторых жаростойких металлических сплавов на основе железа, никеля, кобальта и хрома, % (масс.) [c.101]

Способность металла сопротивляться химическому действию окружающей газовой среды при высоких температурах называется жаростойкостью или окалиностойкостью. При нагреве выше 600 "С происходит интенсивное окисление сплавов на основе железа. Образующаяся на поверхности металла рыхлая пленка оксида FeO неспособна предотвратить диффузию кислорода в металл. Такие легирующие элементы, как Сг, Si, Al, улучшают состав и строение оксида пленки. Она становится плотной, хорошо прилегающей к металлу, что затрудняет диффузию кислорода. [c.214]

Хром способствует также появлению структур защитных пленок, тормозящих диффузионные процессы при высоких температурах, т. е. может сообщать сплавам высокую жаростойкость. Хром следует считать наиболее важным легирующим элементом в современной металлургии качественных сплавов на основе железа, [c.474]

Бериллий применяют как легирующий элемент при получении различных сплавов на основе меди, магния, никеля, алюминия, железа и других металлов. Около 90 % производимого бериллия используют в виде различных сплавов, преимущественно на медной основе или для повышения прочности, жаропрочности, жаростойкости и других характеристик материалов. [c.143]

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]

Алюминий характеризуется высоким сопротивлением газовой коррозии вплоть до температур его плавления (660 °С). Однако уже при температуре выше 300 С алюминию свойственна высокая ползучесть и совершенно недостаточная механическая прочность. Легирование алюминием многих сплавов (например, на основе железа) заметно повышает их жаростойкость и часто используется для этой цели. Наиболее распространенный вид противокоррозионной защиты алюминия и его сплавов—искусственное образование более сплошных, прочных и утолщенных слоев оксидов, что достигается обработкой в окислительных растворах или методом анодного оксидирования [c.265]

Приведенные примеры показывают, что алюминидные покрытия по-прежнему остаются пока основным типом защитных жаростойких покрытий для жаропрочных сплавов на основе никеля, кобальта и железа. Их эксплуатационные свойства можно повысить диффузионным легированием поверхности, т. е. комплексным насыщением алюминием совместно с другими элементами. [c.292]

Сплавы на основе никеля, содержащие хром и железо (55— 80% N1, 12—20 /о Сг, обладают хорошей жаростойкостью и применяются, например, для изготовления электронагревателей. Введение некоторых добавок (51, А1) повышает жаропрочность этих сплавов. [c.24]

В качестве жаростойких покрытий на железе можно использовать и промышленные марки высоколегированных сталей и сплавов- ца основе железа, никеля, кобальта, хрома (табл. 4). Качественно определяющая роль в них принадлежит алюминию в комбинации с хромом. [c.100]

Сплавы на основе хрома, в частности, относящиеся к системе хром — молибден — железо, обладают весьма высокой жаропрочностью и жаростойкостью. [c.760]

Сплавы на основе никеля, содержащие хром и примеси железа (55—80% N1, 12—20% Сг), обладают хорошей жаростойкостью. Влияние некоторых добавок (81, А1) повышает жаропрочность этих сплавов. [c.56]

Так, например, нержавеющая сталь, содержащая 25 вес.% Сг, устойчива против окисления на воздухе лишь до 1093°С. Легирование такой стали 1 вес.% V повышает ее жаростойкость до 1370° С. Из деформируемых сплавов наиболее высокой жаростойкостью обладает сплав па основе железа, содержащий 25 вес.% Сг и 5 вес.7о А1. Окисная пленка, состоящая преимущественно из окисла алюминия, предохраняет сплав от окисления вплоть до 1260° С. Однако этот сплав характеризуется ростом зерна при нагревании, что приводит к охрупчиванию, а следовательно, он плохо обрабатывается и сваривается. [c.81]

Система железо — хром имеет основное значение для создания кислотостойких, нержавеющих и жаростойких сплавов на железной основе. [c.474]

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]

Жаростойкие сплавы на основе железа и никеля не претерпевают фазовых превращений, и поэтому их термическая обработка состоит в высокотемпературном нагреве для выраши-вания зерна или для снятия напряжений. [c.414]

Диффузионное насыщение кремнием вначале использовали для повышения коррозионной стойкости и жаростойкости сплавов на основе железа. Силицирование же тугоплавких металлов и их сплавов начали изучать практически только в начале 50-х годов, когда наметились реальные пути их использования в современной технике. Число работ в области силицидных и в особенности модифицированных (или комплексных) силицидных покрытий на тугоплавких металлах сейчас значительно превосходит число работ, посвященных силицированию сталей, чугунов, и других невысокотемпературных сплавов. [c.240]

Марганец, как и никель, расширяет у область в сплавах на основе железа и в многокомпонентных системах, кото рыми являются жаропрочные аустенитные стали Он так же выступает в качестве аналога никеля Это позволяет частично заменить никель менее дефицитным марганцем, причем установлено, что присутствие марганца способствует некоторому повышению жаропрочности сталей Однако стали с полной заменой никеля марганцем, т е на основе Сг—Мп аустенита, не нашли широкого применения в ка честве жаропрочных материалов в связи с их недостаточ ной жаростойкостью и низкой температурой плавления, так как приходится снижать содержание хрома в сталях для обеспечения аустенитной структуры [c.318]

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]

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]

Сплавы на основе железа недефицитны. В этом их преимущество по сравнению с нихромами. Однако дополнительное легирование алюминием для повышения жаростойкости ухудшает пластичность, что затрудняет получение проволоки малого сечения. Сплавы на основе железа используют для реостатов и нагревательных элементов в мошлых электронагревательных установках и промышленных печах. [c.585]

В работах [16, с. 158 267] исследован процесс алитирования и свойства защитных покрытий при окислении на воздухе никелевых сплавов ЖС6К, ЖСЗЛС, ВЖЛ8 и высоколегированных жаростойких сталей и сплавов. Алитирование проводили пульверизацией суспензии на основе мелкодисперсного порошка алюминия марки АСД-4 с органической связкой и последующего диффузионного отжига. Предварительными опытами было установлено, что глубина алитированного слоя определяется толщиной нанесенной алюминиевой краски и условиями отжига. Кроме того, условия отжига в большой мере влияют на твердость и хрупкость покрытия, на концентрацию в нем алюминия, структуру и фазовый состав, т. е. в конечном счете на защитные свойства покрытий. Оптимальным режимом отжига был признан следующий среда — аргон, температура 950° С, время выдержки для никелевых сплавов 6 ч, для сплавов на основе железа 3 ч. [c.275]

Двухвалковый агрегат для производства стального листа толщиной 1-5 мм. Двухвалковый агрегат конструкции ВНИИМЕТМАШ предназначен для производства листа с особыми свойствами из коррозионно-стойких, маг-ИИТ0С1РИКЦИ0ННЫХ, жаростойких и других сплавов на основе железа мегодом непрерывного лтъя. Сверхбыстрое охлаждение жидкого металла обеспечивает получение микрокристаллической структуры и повышает физические свойства готовой продукции, получаемой на последуюших стадиях обработки. [c.312]

Алюминиевые чугуны (чугаль) имеют ферритно-графитовую структуру. Их состав 2,5—3,2% С, 1,0—2,3% Si, 0,6—0,8% Мп, 5,5—7,0% А1. Тг к жа как и кремнистый ч угун, в основном предназначаются для изготовления деталей, работающих при высокой температуре, так как благодаря повышенному содержанию алюминия чугаль обладает высокой жаростойкостью. Жаростойкость этих чугунов при равной степени легирования несколько выше, чем у кремнистых чугунов, но жаропрочность несколько ниже. По данным чешских работ [51], большой практический интерес представляют сплавы на основе железа (чугуны), содержащие до 30% алюминия. Точный соста одного из подобных сплавов следующий 1,22% С, 0,45% Si, 0,19% Мп, 0,34% Р, 0,039% S, 29,94% А1. Этот сплав со сравнительно более низким, чем у обычного чугуна, удельным весом обладал хорошими литейными и хмеханическими свойствами. Его жаростойкость при температуре испытания 1100° оказалась не ниже, чем у сталей, содержащих 25% Сг. [c.521]

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]

По принятым стандартам различные сплавы имеют условные обозначения, составляемые из букв и чисел. Буквы обозначают наиболее характерные элементы состава сплава, причем буква, входящая в название элемента, не всегда является первой буквой этого названия (например, Б означает ниобий, В — вольфрам, Г — марганец, Д — медь, К — кобальт, Л — бериллий, Н — никель, Т — титан, X — хром, Ю — алюминий и т. п.), число соответствует приблизительному содержанию данного компонента в сплаве (в массовых процентах) дополнительные цифры в начале обозначения определяют повышенное (цифра 0) или пониженное количество сплава. Так, например, обозначение 0Х25Ю5 соответствует сплаву особо высокой жаростойкости с содержанием хрома около 25% и алюминия — около 5% В табл.2.2 и 2.3 приведены свойства некоторых сштавов на основе железа. [c.37]

Сплавы I) легирование жаростойких сплавов (1 % V), повышающее предел рабочей температуры с ПООдо 1370 С 2) на основе магния и алюминия с повышенными механическими свойствами 3) на основе железа с улучшенной обрабатываемостью, стойкостью к рекристаллизации и к окислению при высоких температурах [c.357]

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]

Табл. 4.— Хпмнч. состав жаростойких сплавов высокого омического сопротивления на основе железа

ИЛИ азота, ухудшающего механические свойства сплава. С этой точки зрения полезно легирование металлами, снижающими растворимость кислорода и азота, напри мер, молибденом и вольфрамом. Максимальной жаростой костью обладают сложнолегированные сплавы. Напри мер, повышение жаростойкости сплавов Nb—Ti дости гают легированием их алюминием, вольфрамом, хромом цирконием, никелем и иттрием. Сплав на основе ниобия содержащий Ti — 25, А1 — 8, Y — 0,2 %, окисляется при 1100 °С со скоростью 0,15 мг-см -ч . Скорость окисления при 1100 °С сплава, содержащего Ti — 20, W— 10, Ni — 4%, равна 1,4 мг-см >ч" . Таким образом, достигнуто примерно 100-кратное увеличение жаростойкости ниобия. Однако жаростойкое легирование часто приводит к снижению жаропрочных свойств. Этого недостатка лишены сплавы Nb—W—Ti, дополнительное легирование которых металлами группы железа снижает скорость окисления при 1200 °С до 2,7 мг-см -4" . К этой [c.429]

Все более широкое применение находят жаропрочные и жаростойкие порошковые материалы керамико-металлические для температур до 1100—1200° (на базе карбида титана, карбида хрома, окиси алюминия, окиси хрома, некоторых боридов и силицидов с соответствующей металлической связкой) металлические на основе молибдена и его сплавов (хром-железо-молибден молибден с защитным покрытием из силицидов молибдена) спеченный алюминий, обладающий исключительной красностойкостью и жаропрочностью до температур порядка 400—450° и значительно превосходящий в этом отношении лучшие алюминиевые деформируемые сплавы по удельной прочности спеченный алюминий лучше сплавов на основе титана. Листовой спеченный алюминий под названием Н1с1ит1пшт 100 выпускается в настоящее время в Англии в промышленных масштабах. [c.986]

Известно, что иттрий склонен к образованию сложных окислов типа шпинелей с окислами различных металлов, в том числе с окислами хрома, молибдена и циркония. Резкое уменьшение скорости окисления сплавов при появлении в окалине окислов хрома авторы работы [119] связывают именно с образованием таких сложных окислов хрома и нттрия типа шпинелей. Из вышеизложенного следует, что иттрий повышает жаростойкость железо-хромистых сталей и сплавов на основе хрома, окисная пленка которых состоит из окисла хрома СггОз или двойных окислов типа шпинелей. [c.93]

Большое применение поэтому нашли сплавы на основе системы железо— хром — алюминий, являющиеся одними из самых жаростойких. сплаво В на железной основе. Как следует, например, из данных, приведенных на рис. 237, железный сплав, содержащий 25—30% Сг и 6— 7% А1, имеет хорошую жаростойкость даже при 1200°. Эти сплавы имеют ферритную структуру со всеми присущими таким сплавам особенностями (малая прочность при повышенных температурах, склонность к росту зерна, нетермообрабатываемость). [c.489]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...