Условия жаростойкого легирования

УСЛОВИЯ ЖАРОСТОЙКОГО ЛЕГИРОВАНИЯ [c.17]

Современная техника противокоррозионной защиты располагает рядом эффективных способов для увеличения стойкости металлов и сроков их эксплуатации. Применительно к условиям газовой коррозии одним из наиболее часто используемых способов является жаростойкое легирование с целью получения сплавов, обладающих повышенной коррозионной устойчивостью. [c.59]

Эти два условия с очевидностью необходимы для того, что-бы окисел легирующего компонента обладал высокими защитными свойствами. Если с этой точки зрения рассмотреть основные компоненты жаростойкого легирования сталей алюминий, хром, кремний, то можно заключить, что это условие действительно выполняется. [c.68]

Низкая упругость диссоциации окисла и высокая температура его сублимации. Эго условие необходимо для физической устойчивости окисла при высоких температурах. Так, например, по этой причине молибден не может служить компонентом для жаростойкого легирования, так как образует легко сублимирующиеся окислы и, следовательно, при высоких температурах на поверхности сплава не может образоваться пленка окис- [c.92]

В зависимости от условий эксплуатации конструкционные порошковые материалы (КПМ) подразделяют на две группы материалы, заменяющие обычные углеродистые и легированные стали, чугуны и цветные металлы материалы со специальными свойствами — износостойкие, инструментальные, жаропрочные, жаростойкие, коррозионностойкие, для атомной энергетики, с особыми физическими свойствами (магнитными, электро- и теплофизическими и др.), тяжелые сплавы, материалы для узлов трения — антифрикционные и фрикционные и др. Физико-механические свойства КПМ при прочих равных условиях определяются плотностью (или пористостью) изделий, а также условиями их получения. По степени нагруженности порошковые детали подразделяют на четыре группы (табл. 7.1). [c.174]

Одним из таких недостатков является высокая температура процесса алитирования (950—1000° С), вследствие чего алитирование нельзя применить для крупногабаритных деталей из-за больших поводок и короблений их при таких температурах. Это сокращает область применения жаростойких покрытий и приводит к необходимости применения дорогих высоколегированных материалов в тех случаях, когда по условиям работы можно было бы применять менее легированный материал с защитой детали или узла жаростойким покрытием. [c.157]

Пригодность стали к использованию в качестве материала пароперегревательных труб определяется ее жаростойкостью и стабильностью во времени при повышенных температурах, а также технологическими свойствами при изготовлении труб и пароперегревателей из них. В связи с перечисленными особенностями хромомарганцевые стали могут использоваться в качестве материала пароперегревателей при условии их дополнительного легирования (редкоземельными элементами либо молибденом, вольфрамом, бором) для удовлетворения перечисленных выше требований. [c.247]

Кроме обычных углеродистых сталей, которые подвергаются обезуглероживанию, все исследованные жаростойкие материалы довольно хорощо противостояли воздействию чистого натрия или натрий-калиевого сплава. Таким образом, титан, цирконий, ниобий, тантал, молибден, вольфрам, легированные стали, никель и сплавы на никелевой основе можно уверенно использовать в качестве конструкционных материалов в контакте с натрием при температуре около 800° С. Чистые сварочные швы, выполненные на обычном оборудовании для аргоно-дуговой сварки, стойки в этих условиях так же, как и основной металл. Обработка поверхности оборудования в данном случае повышает его коррозионную стойкость незначительно. [c.319]

По химическому составу различают несколько групп легированных чугу-иов хромистые, кремнистые, алюминиевые, марганцевые и никелевые (ГОСТ 7769—82), а по условиям эксплуатации жаростойкие, жаропрочные, износостойкие, коррозионно-стойкие и немагнитные. При этом часто один и тот же легирующий элемент придает чугуну одновременно несколько специальных свойств. Жаростойкость, коррозионная стойкость и магнитные свойства легированных чугу-иов приведены в разделе физические и химические свойства чугуиа (см. табл. 10, 13, 14 рис. 1, 2). [c.82]

Прокат листовой из углеродистой, низколегированной и легированной стали для котлов и сосудов, работающих под давлением. Технические условия. Прокат тонколистовой коррозионно-стойкий, жаростойкий и жаропрочный. Технические условия. [c.768]

Аустенитные стали имеют низкую теплопроводность и высокий температурный коэффициент линейного расширения, что обусловливает перегрев металла в зоне сварки и возникновение значительных деформаций изделия. Основные трудности сварки рассматриваемых сталей и сплавов обусловлены высокой степенью легирования и разнообразием условий эксплуатации сварных конструкций. Основная особенность сварки таких сталей — склонность к образованию в шве и околошовной зоне горячих трещин в виде как мельчайших микротрещин, так и трещин значительных размеров. Образование горячих трещин связано с формированием при сварке крупнозернистой макроструктуры. Применение методов, способствующих измельчению кристаллов, повышает стойкость шва против образования горячих трещин. Эффективным средством является создание аустенитно-ферритной структуры металла щва. Получение аустенит-но-ферритных швов достигается путем дополнительного легирования металла шва хромом, кремнием, алюминием, молибденом и др. В сварных швах изделий, работающих как коррозионно-стой-кие при температуре до 400 °С, допускается содержание феррита до 25 %. В изделиях из жаропрочных и жаростойких сталей, работающих при более высоких температурах, содержание феррита ограничивают 4—5 %. Значительные скорости охлаждения при сварке и диффузионные процессы, происходящие при повышенных температурах в процессе эксплуатации, приводят к сильному охрупчиванию металла сварных соединений жаропрочных сталей и к потере прочности при высоких темпера- [c.334]

В отдельную группу жаростойких серых чугунов входят чугуны, легированные алюминием, хромом, кремнием. Химический состав, свойства, условия эксплуатации и область применения этих чугунов регламентированы ГОСТ 7769-82 (табл. 8.5, 8.6). [c.144]

Хром и никель повышают термостойкость и жаропрочность золотых припоев. Припои на основе золота, легированные этими компонентами, кроме того, окалиностойки, жаростойки и прочны стабильны по составу при пайке в вакууме. Припой Аи — 18% Ni нашел применение для пайки коррозионно-стойких сталей и образует с ними паяные соединения, обладающие особенно высокой прочностью (>80 кгс/мм ). Поэтому золотые припои, легированные этими элементами, с успехом используют при пайке изделий из сталей, работающих в условиях высокого нагружения и повышенных температур (>500° С), например турбин ракет и других узлов авиационной и космической техники США. Температура плавления таких припоев обычно несколько ниже 1000° С. [c.136]

Все вышесказанное в сочетании с чрезвычайно высокой твердостью и хорошей теплопроводностью (табл. 1) делает карбиды хрома перспективными материалами, особенно в условиях, предъявляющих к материалу жесткие износостойкие и жаростойкие требования. Ценность карбидов хрома как конструкционных материалов со временем, очевидно, значительно возрастет благодаря возможности изменять путем легирования в широких пределах их коррозионные, физические, механические и другие свойства. Так, имеется указание[161] о разработке карбидов на основе хрома, содержащих никель [c.55]

Мишметалл (сплав), сокращенное название смешанных металлов редкоземельной группы элементов. Мишметалл обычно состоит из 40—50% церия в соединении с другими металлами редкоземельной группы, получаемого не в результате образования сплава заданного состава, а по условиям природного родства данных элементов и трудности их чистого выделения. Применяется для повышения пластичности жаропрочных сплавов и жаростойкости и жаропрочности магниевых сплавов, ддя получения чугуна с шаровидным графитом, Б качестве флюса при сварке аустенитных сталей. Для повышения прочности и абразивной износостойкости стальных отливок, в частности — траков, для легирования стали и цветных сплавов. В качестве раскислителя при выплавке стали, в виде ферроцерия (сплав 15—30% мишметалла с железом) и т. д. [c.163]

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]

Влияние легирующих элементов на продолжительность и температуру процесса алитирования аналогично влиянию этих элементов на растворимость обрабатываемых металлов в алюминии. При прочих равных условиях увеличение выдержки в расплаве алюминия (выше оптимальной) ухудшает жаростойкость покрытий из-за избыточного обогащения наружных слоев легирующими элементами повышение же температуры расплава неоднозначно влияет на жаростойкость покрытий и зависит от степени предварительного легирования алюминиевой ванны. Общим критерием при определении оптимальной продолжительности и температуры процесса алитирования следует считать начало растворения обрабатываемых тугоплавких металлов, т. е. растворение их на глубину не более 5—10 мкм. [c.295]

Пропитка слоев силицида расплавов 5п—А1 (покрытия первого типа) приводит к их гомогенизации, в особенности в процессе окисления, вследствие способности расплава 8п—А1 переносить частички разрушенного силицида (рис. 114) эта способность н лежит в основе эффекта самозалечивания данного типа покрытий. Покрытия второго типа состоят из плотного внутреннего слоя легированного силицида ниобия и пористого наружного силицидного слоя, пропитанного расплавом 5п—А1. Такая структура должна быть эффективной в условиях статических и циклических испытаний на жаростойкость. [c.299]

Легированные стали особого и а з н а ч е н и я обладают особыми свойствами. Например, нержавеющие стали обладают высокой стойкостью против атмосферной коррозии, кислотоупорные стали хорошо сопротивляются коррозии в агрессивных средах, окалиностойкие стали обладают высокой стойкостью против окалинообразования при нагреве до высоких температур, жаропрочные сохраняют прочность и жаростойкие не покрываются окалиной при высокой температуре и т. п. Из таких сталей изготовляют детали, работающие в трудных условиях при высоких температуре и влажности и в агрессивных средах. [c.81]

Теплоустойчивыми называются сталп, предназначенные для длительной работы при температурах 450—600° С. Эти стали используются преимущественно в энергетическом машиностроении при изготовлении деталей паровых котлов, турбин, атомных реакторов и теплообменников. В соответствии с условиями длительной работы под напряжением при высоких температурах теплоустойчивые сталп должны обладать сопротивлением ползучести, длительной прочностью, стабильностью свойств во времени и жаростойкостью. Перечисленные свойства достигаются путем специального их легирования и применением термической обработки. [c.85]

Для предупреждения повреждений труб поверхностей нагрева, вызванных коррозионным износом или окалинооб-разованием, важно обеспечить условия работы (температуру) металла, не превышающие установленные Руководящими указаниями по учету жаростойкости легированных сталей для труб поверхностей нагрева паровых котлов . Эти температуры приведены в табл. 4.6. Значения температур установлены для вновь проектируемых котлов однако соблюдение их на действующих установках позволяет повысить надежность работы котлов и уменьшить количество повреждений поверхностей нагрева. Соблюдение указанных температур обеспечивает эксплуатацию котлов с утонением трубных поверхностей нагрева на 1,0 мм за 100 000 ч. [c.399]

В процессе освоения гидр авлической штамповки полых деталей с отводами из трубчатой заготовки производилась оценка склонности к штамповке различных сплавов. Были использованы горячекатаные и холоднотянутые трубы из нержавеющих и жаростойких легированных, а также углеродистых сталей (12Х18Н10Т, 1Х21Н5Т, 12ХМ1Ф, 10, 20 и др.). Из цветных сплавов использовали медь, латунь, алюминиевые сплавы и др. Все эти сплавы зарекомендовали себя при штамповке положительно, несмотря на значительные деформации металла разрушения заготовки при оптимальных условиях штамповки не происходило. Число используемых сплавов не ограничивается указанными, можно применять любые марки [c.184]

Вследствие того что болты, укрепляюш,ие элементы к коллектору, работают на растяжение в условиях высокой температуры, их изготовляют из жаростойкой легированной стали. На паровозах с перегревом пара до 350°С можно изготовлять эти болты из стали Ст5. [c.79]

Низкая жаростойкость тугоплавких металлов обусловлена летучестью их оксидов ( 1г, Ru, Os ), легкоплавкостью и летучестью оксидов ( Мо, V, Re ), разрушением иленки за счет У м О, 2 м>2,5 (Та, Nb, W ), исиарением самих металлов. В этих условиях нанра-влениями жаростойкого легирования являются нолучение сложных нелетучих оксидов (Nb+Ti, Mo+Ni, Mo+Ni+Mn) ириближение УмтОшп/г/Ум в 1 (Nb+Mo) исиользование эле- [c.63]

Выполнение этого условия можно доказать на примере основных компонентов, применяющихся для жаростойкого легирования железных сплавов. Сопоставление приведенных ниже величин ионных радиусов (по Паулингу) [c.91]

Свариваемость рассматриваемых сталей и сплавов затрудняется мпогокомпонеитностью их легирования и разнообразием условий эксплуатации сварных конструкций (коррозионная стойкость, жаростойкость или жаропрочность). Общей сложностью сварки является предупреждение образования в шве и околошовной зоне кристаллизационных горячих трещин, имеющих межкристаллит-пый характер, наблюдаемых в виде мельчайших микронадрывов и трещин. Горячие трещины могут возникнуть и при термообработке или работе конструкции нри повышенных температурах. Образование горячих трещин наибо,лее характерно для крупнозернистой структуры металла шва, особенно выраженной в многослойных швах, когда кристаллы последующего слоя продолжают кристаллы предыдущего слоя. [c.286]

В тябл, 68 приведены составы сталей и сплавов, применяемых как жаростойкие. Предельная температура эксплуатации указана в таблице и показывает температуру, выше которой сплав пе долл<ен нагреваться при работе во избежание быстрого окисления. Поскольку повышение предельной температуры эксплуатации создается за счет дорогого легирования, то следует точно определять температурные условия работы металла и выбирать в соответствии с этой таблицей и другими справочными данными жаростойкий сплав. [c.451]

Как установил А. М. Зубов, в условиях термоциклирования и износа чугунных прессформ фарных рассеивателей способ отливки заготовок и размеры графитовых включений оказывают большее влияние на жаростойкость, чем низкое легирование серого чугуна. Повысить жаростойкость серых чугунов можно присадками, способствующими измельчению графитовых включений, такими как Si, Ni, Си, или отливкой чугуна в металлическую форму, что обеспечивает прочное врастание образующихся при окислении чугуна окисных пленок в металл и зарастание выходов на поверхность графитовых включений. Условиями, обеспечивающими эти процессы, являются мелкозернистость и плотность чугуна, равномерное распределение виходов графитовых включений вдоль окие-ляемой поверхности, средняя длина графитовых включений у )яб- [c.139]

Для изготовления деталей, работающих в условиях трения и изнашивания при высоких температурах, применяют высокохромистые (до 34% хрома) и хромоникелевые чугуны. При этом жаростойкость достигается также за счет легирования чугуна кремнием (5-6% Si) и алюминием (1-2% А1). Свойства чугунов ь нужном направлении можно в значитсл1эНой степени изменять соответствующей термической обработкой. [c.21]

Во втором издании (первое - в 1986 г.) рассмотрены основные положения теории коррозии металлов и сплавов. Проанализировано влияние условий эксплуатации на коррозию конструкционных сплавов. Изложены принципы создания металлических сплавов повышенной стойкости. Приведены свойства важнейших конструкционых материалов, в том числе данные по жаропрочным и жаростойким конструкционным сплавам. Указаны способы повышения коррозионной стойкости поверхностное легирование, создание металлокерамических сплавов, получение сплавов в аморфном состоянии, современные методы борьбы с газовой коррозией. [c.160]

Сплавы для нагревателей составляют обособленную группу в семействе жаростойких сплавов. Эта обособленность определилась, когда был разработан специальный метод ускоренного испытания проволочных образцов с нагревом их электрическим током. Такой способ испытания в большей степени учитывал условия эксплуатации электронагревателей (нагрев электрическим током, неоднородность электрического сопротивления по длине проводника, провисание нагревателей), чем ранее применявшиеся методы оценки жаростойкости. Метод позволял быстро изучать влияние легирования сплавов на стойкость образцов и поэтому получил широкое распространение. В результате применения этого метода обнаружено чрезвычайно эффективное влияние микродобавок редкоземельных и щелочноземельных элементов на термостойкость окалины (данные Хессенбруха). Использование специальных микродобавок привело к резкому повышению уровня эксплуатационных свойств промышленных сплавов. [c.4]

Сплавы, легированные алюминием, могут работать в воздушной среде, вакууме и атмосферах, содержаших примесь серы и сернистых соединений. Их используют в основном для изготовления нагревателей промышленных электропечей. Сплавы, легированные кремнием, жаростойки в воздушной и азотсодержащих средах. Они применяются для изготовления нагревателей промышленных и лабораторных электропечей, бытовых приборов и других аппаратов. Наличие нескольких марок сШ1авов в составе каждой группы объясняется особенностями поведения нагревателей в эксплуатации, разным уровнем технологической пластичности сплавов, дефицитностью никеля, а также традицией применения сплавов в серийных конструкциях электропечей и электронагревательных устройств. Наиболее важными эксплуатационными характеристиками сплавов являются предельная рабочая температура, срок службы и величина удельного электрического сопротивления. Понятие предельной рабочей температуры не является строго определенным. Это рекомендуемая максимальная температура, при которой еще обеспечивается экономически эффективный срок службы нагревателей толстого сечения. Значения предельной рабочей температуры, указываемые в справочниках и маталогах, являются в определенной степени условными, и вопрос о сравнительной стойкости сплавов-аналогов может быть надежно решен пока только путем испытания нагревателей в одинаковых условиях. Ниже приведены предельные рабочие температуры ( Гдр ) сплавов в различных средах. [c.107]

Так, при обработке детали из стали 20 в течение 4 ч на ее поверхности образуется диффузионный слой толщиной 0,1 мм, состоящий из твердого раствора хрома и кремния в а-железе и обладающий высокой жаростойкостью и коррозионной стойкостью. При обработке в тех же условиях детали из стали У8 на ее поверхности образуется карбидный слой толщиной 25— 30 мкм, состоящий из карбида хрома СггзСб, легированного кремнием. [c.88]

Изменение содержания хрома в связке в интервале О—10 % практически не сказывается на прочностных свойствах карбидостали, а с увеличением содержания хрома >10"% наблюдается падение прочности вследствие ухудшения условий спекания и охрупчивания связки. Присутствие хрома в любых количествах негативно сказьтается на ударной вязкости карбидостали, в го время как коррозионно- и жаростойкость резко возрастают. Оптимальным с точки зрения получения карбидостали с высокой твердостью и износостойкостью при. одновременном сохранении значительной величины прочности при изгибе и ударной вязкости является легирование хромом в количестве 5-9 % в стальной связке Сем. табл. 48) [159]. [c.113]

Повышение жаростойкости сплавов достигается легированием элементами (хром, алюм1ший, кремний), образующими на поверхности непроницаемые для ионов основного металла и кислорода оксидные пленки. Также для этих целей используются защитные покрытия, состав которых выбирается с учетом условий работы изделия и состава агрессивной среды. Структура жаростойкого материала должна быть однородной и однофазной (чистые металлы, твердые растворы). [c.135]

Легирование снижает пластичность хрома и значительно повышает сопротивление деформированию. По зтому большинство сплавов хрома может успешно деформироваться только методом прессования при 1600—1400° с высокими сжимаюш,ими напряжениями. Ввиду взаимодействия хрома с а.зотом, кислородом и др. активными газами нагрев слитков и заготовок под деформацию выше 900—1000° следует проводить в печах с нейтральной (аргон, гелий) или защитной (водород) средой, стеклянных или соляных ваннах. Нагрев хрома ниже 700—800° в электропечах с воздушной атмосферой не вызывает заметного окисления и охрупчивания. Защита металла от воздействия газов до 1200—1300° может быть достигнута путем помещения слитков и заготовок в металлич, оболочку или покрытием их жаростойкими эмалями. Металлич. оболочка, кроме зап итного действия, значительно улучшает термомеха-нич. условия деформации, т. к. при зтом достигается защита поверхности нагретой заготовки от быстрого охлаждения при контакте с инструментом, уменьшается коптактное трение и возникают сжимающие напряжения в поверхностном слое заготовки. [c.420]

В расплавленных фосфатах, боратах и силикатах окислителями металлов являются либо растворенная вода (в форме гидроксила), либо примеси, например 161. Кроме того, установки, в.которых оксидные расплавы контактируют с металлами, могут одновременно подвергаться воздействию высоких температур (850... 1200 °С) и воздушной среды. Поэтому материалы в этих условиях должны быть жаростойкими, окалиностойкими и стойкими к воздействию расплава. Этим требованиям удовлетворяют в расллавад стекол жел охромвстые шлаш, легированные Si и А1, а в расплавах офатш и боратов — хромоникелевые сплавы, содержащие Мо и W. [c.387]

В работе [334] была исследована окалиностойкость сплавов системы Мо—А —51 и, в частности, изучено влияние легирования алюминием на жаростойкость дисилицида молибдена. Окалиностойкость исследовали при температурах 1000, 1300 и 1600° С на воздухе в течение десятков часов. Лучшей окалиностойкостью при всех условиях испытаний (масса образцов почти не изменялась) обладали сплавы, содержащие, % (ат.) 33 Мо 34,7— 36,3 51 32,3—30,7 А1, т. е. представляющие собой фазу Мо (А1,51)2. Это исследование подтверждает перспективность разработки алю-мокремниевых покрытий для сплавов молибдена. [c.293]

Жаростойкость в воздушной среде оценивали по привесу образцов при 1373 К в течение 100, 200 и 300 ч. Наиболее высокой жаростойкостью обладали покрытия, полученные из смесей 70% Та + -1-30% А1 и 60% Nb +40% Al. Металлографический и рентгеноструктурный анализы этих покрытий показали, что они состоят из двух слоев. Наружный слой — фаза NiAl, обогащенная ниобием или танталом внутренний гетерогенный слой наряду с другими содержит фазу NigAl, легированную ниобием или танталом. Ю. Г. Векслер и И. Л. Куприянов [20] также отмечали, что общая толщина диффузионного покрытия при прочих равных условиях уменьшается по мере увеличения в шликере количества ниобия или тантала. [c.90]

Легированными сталями называются стали, содержащие в своем составе, кроме обычных элементов, еще и специальные примеси хром, вольфрам, кобальт, никель, ванадий, молибден, титан, алюминий и медь — или же имеющие увеличенное содержание марганца и кремния. Каждый из легирующих элементов в отдельности сообщает стали особые свойства. Например, хром способствует уменьшению зерна, увеличивает прочность, твердость, износостойкость, жаростойкость, стойкость, против коррозии и прокаливаемость стали. Никель повышает прочность, вязкость, жаростойкость и сопротивляемость коррозии. Вольфрам придает стали красностойкость и увеличивает прокаливаемость стали. Молибден повышает прочность, твердость и жароустойчивость, но снижает пластичность и вязкость. Кобальт повышает прочность и пластичность. Кремний при содержании его свыше 0,8% повышает упругость, прочность и твердость, но снижает ударную вязкость. Л1арганец при содержании свыше 1 % повышает прочность и твердость, увеличивает прокаливаемость и несколько снижает ударную вязкость. Титан придает сталям твердость и способствует образованию мелкозернистой структуры. Алюминий повышает жароустойчивость и способствует созданию хороших условий для азотирования стали. Медь повышает устойчивость против коррозии и против действия кислот. [c.15]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...