Свойства сталей и сплавов в вакууме

Свойства сталей и сплавов в вакууме [c.119]

СВОЙСТВА СТАЛЕЙ И СПЛАВОВ В ВАКУУМЕ [c.119]

На рис. 3.20 приведены жаропрочные свойства сталей и сплавов при давлении 6,7Па при различных температурах [52]. Области применения жаропрочных и жаростойких сталей и сплавов в вакууме представлены в табл. 3.16. [c.120]

В настоящем разделе приведены свойства материалов в воздушной атмосфере и для некоторых марок сталей в вакууме. В таблицах и на графиках представлены механические, жаропрочные, физические свойства и глубина газовой коррозии сталей и сплавов в зависимости от температуры. [c.86]

Так как практически полное отсутствие газов и связанное с этим улучшение свойств достигаются при плавке в электрических индукционных печах в вакууме, то стали и сплавы для наиболее ответственных назначений производятся этим способом. [c.192]

Для изготовления стали и сплавов наиболее ответственного назначения применяют плавку в электропечах и разливку в вакууме. При этом получают сталь, обладающую наиболее высокими свойствами вследствие большой чистоты по неметаллическим включениям и почти полного отсутствия газов. Сталь в зависимости от способа получения и связанного с этим содержания вредных примесей подразделяется на следующие виды. [c.365]

Благодаря повышению степени чистота металла возрастают его свойства. Так, у конструкционных сталей повышается пластичность, у высокопрочных — предел прочности, у коррозионностойких — пластичность и сопротивление коррозии. Электротехнические стали и сплавы, выплавленные в вакууме, имеют меньшие электрические потери благодаря уменьшению электрического сопротивления и повышению магнитных свойств, чем стали, полученные обычной плавкой у жаропрочных сплавов повышается предел рабочих температур, при которых эти сплавы могут быть использованы в двигателях. Это значительно повышает возможности двигателей — длительность работы, экономичность, мощность и т. д. штампы из вакуумной стали позволяют изготовлять большее число штамповок, причем поверхность изделий значительно улучшается. [c.197]

Применение плавки в вакууме повышает технологические и жаропрочные свойства нержавеюш,их сталей и сплавов на никелевой основе и не оказывает большого влияния на свойства некоторых сплавов на кобальтовой основе (по сравнению со сплавами, выплавленными в открытых печах). [c.703]

Под свариваемостью сталей и сплавов принято понимать возможность при определенной технологии сварки получить сварное соединение, равнопрочное с основным металлом, без трещин в металле шва и без снижения пластичности в околошовной зоне. Совокупность свойств металла, определяющих возможность протекания процессов, в результате которых достигается неразъемное соединение, называют способностью свариваться или физической свариваемостью. Современные знания о природе сварочных процессов позволяют утверждать, что все металлы и сплавы, обладающие физической свариваемостью, могут образовывать при сварке плавлением сварные соединения удовлетворительного качества. Разница между металлами, обладающими хорошей и плохой свариваемостью, заключается в том, что при сварке последних необходима более сложная технология сварки (предварительный подогрев, последующая термическая обработка, сварка в вакууме и т. д.). По свариваемости все стали условно разделяют на четыре группы. [c.94]

Все специальные стали и сплавы (кроме металлокерамических), предназначенные для изготовления колец и тел качения, подвергаются переплаву в электродуговых печах с расходуемым электродом — в вакууме (ВДП — вакуумно-дуговой переплав) или под слоем шлака специального состава (ЭШП — электрошлаковый переплав). Технология обработки позволяет благодаря особенностям кристаллизации получить слитки высокого качества с малым содержанием кислорода, водорода, азота, с почти одинаково высокими свойствами по сечению и макроструктурой, отличающейся высокой плотностью и особым характером строения по сравнению со сталями и сплавами, выплавленными старыми методами (электродуговая плавка, индукционная плавка, вакуумно-индукционная плавка). [c.209]

Покрытия, полученные распылением и осаждением в вакууме, могут быть нанесены иа большинство металлов и иа многие неметаллы. Например,осаждение в вакууме осуществляют на многие материалы, включая пластики, напыление применяют для покрытий тканей, пластических материалов и бумаги. Погружение в горячий расплав н другие диффузионные процессы зависят от природы основного металла и от свойств покрытия. В большинстве случаев алюминиевые покрытия используются иа железе и стали и в меньших масштабах на алюминиевых сплавах и пластиках. [c.401]

Холодной сваркой называют процесс соединения металлов в пластическом состоянии без нагрева путем осадки. Наилучшим образом соединяются холодной сваркой металлы с кубической гранецентрированной структурой, обладающие хорошими пластическими свойствами алюминий, медь и их сплавы, аустенит-ная сталь и т. д. Вакуум значительно улучшает условия холодной сварки. Чтобы осуществить холодную сварку, необходимо удалить слой металла на поверхности и привести в соприкосновение слои, лежащие под поверхностными. [c.75]

Выплавка стали в вакуумных электрических печах. Выплавка стали в вакуумных печах обеспечивает получение стали с низким содержанием растворенного кислорода и меньшей загрязненности неметаллическими включениями, значительное удаление серы в виде газообразных соединений или элементарной серы, а также снижение содержания азота и водорода. Такие стали и сплавы обладают более высокой чистотой, лучшими механическими свойствами и лучшей пластичностью в гО рячем и холодном состоянии. Нержавеющие стали, выплавленные в вакууме, обладают повышенной коррозионной стойкостью, а подшипниковые и низколегированные стали — более высоким сопротивлением усталости. [c.169]

Приведен обзор выполненных автором исследований по трению и износу высокопрочных сталей и титановых сплавов, многофазных легированных нике.пе-вых сплавов, сплавов на основе молибдена и кобальта, металлокерамических сплавов. Значительное внимание уделено методам нанесения покрытий термическим напылением в вакууме и электроискровым легированием рабочих поверхностей. Разработан способ нанесения многослойных покрытий с комплексом необходимых свойств. [c.151]

Корпусы теплообменных аппаратов и конденсаторов большей частью выполняют сварными из стальных листов. Трубные доски тоже изготовляют стальными, а для морской воды латунными, или стальными с защитными покрытиями. Водяные камеры и крышки в зависимости от давления воды и ее свойств, наличия перегородок и их количества изготовляют сварными из стальных листов или отливают из чугуна или стали для морской воды применяют чугун, а также сталь с защитными покрытиями (асфальтовый лак, сурик или несколько слоев жидкого раствора портланд-цемента). Для трубок применяют стали, в том числе нержавеющие, различные сплавы меди с цинком (латуни) и никелем, зачастую с небольшими добавками других металлов. Медные трубки из-за недостаточной механической прочности почти не применяются. Учитывая высокую цену, дефицитность и большой расход цветных металлов на трубки теплообменной аппаратуры, в настоящее время ведутся работы по созданию полноценных заменителей цветных металлов, но эта задача пока еще не решена. При температурах металла выше 250°, как например, в воздухоподогревателях газотурбинных установок и при расчетных давлениях воды 120—180 ama в подогревателях высокого давления применяются исключительно стальные трубки. В остальных теплообменных аппаратах выбор материала трубок обусловливается в основном коррозийными свойствами теплоносителей. Основным преимуществом латунных трубок по сравнению со стальными является их значительно большая коррозийная устойчивость, особенно если вода имеет кислотную реакцию или содержит газы. Поэтому в конденсаторах, маслоохладителях, теплофикационных водоподогревателях, работающих с циркуляционной или сетевой водой, а также в регенеративных подогревателях, работающих под вакуумом (возможен засос воздуха), применяют трубки исключительно из цветных металлов. В остальных регенеративных подогревателях применяют как латунные, так и стальные трубки. [c.43]

Нанесение покрытий в вакууме — универсальный перспективный метод поверхностной обработки полуфабрикатов и деталей. В книге изложены основы технологии нанесения алюминиевых, хромовых и других покрытий на сталь, чугун, алюминиевые и магниевые сплавы, а также на различного рода неметаллические материалы. Приведены результаты последних исследований в этой области. Рассмотрены особенности непрерывных линий нанесения покрытий на полосовую сталь, методы улучшения равномерности толщины покрытий, экономика вакуумной металлизации. Особое внимание уделено влиянию условий нанесения покрытий на их адгезию, антикоррозионные и механические свойства. [c.368]

Изменение свойств различных металлов при изменении температуры и напряженности магнитного поля. Распределение тока в материале токопроводов и нагреваемой детали, а также мощности существенно зависит от свойств материала — магнитной проницаемости и удельного электрического сопротивления. Магнитная проницаемость материала определяется температурой и напряженностью магнитного поля, а удельное электрическое сопротивление — температурой. Абсолютная магнитная проницаемость Лд многих материалов, таких, как медь и ее сплавы, алюминий и его сплавы, титан, стали аустенитного класса и др., близка к значению абсолютной магнитной проницаемости вакуума =4я-10" Г/м. Относительная магнитная проницаемость этих материалов [X = близка к единице (несколько больше единицы для парамагнитных и несколько меньше единицы для диамагнитных материалов) и практически не зависит от напряженности Магнитного поля. [c.13]

Важнейшей характеристикой сталей и сплавов, предназначенных для работы в. газовых средах, я зляется многоцикловая усталость. Особое значение имеют усталостные свойства для лопаток газовых турбин стационарного и транспортного назначения. Предложена [20.26 20.27 методика определения усталостных свойств металлов, сплавов и защитных покрытий в вакууме, на воздухе и в потоке продуктов сгорания жидких топлив и создана испытательная установка. [c.384]

Плавка в вакуумных дуговых печах. Для получения небольших количеств нержавеющих, жаропрочных и других сталей и сплавов с наиболее высокими механическими свойствами, особо чистоьх по содержанию газов и неметаллических включений, применяют плавку в вакуумных дуговых электропечах с расходуемым электродом (рис. 26). Предназначенный для переплавки электрод 2 представляет собой поковку из стали данной марки весом до 2—3 т. Электрод закрепляют на водоохлаждаемом штоке 5 и вводят в корпус печи 4 и далее в медный водоохлаждаемый кристаллизатор I. Из рабочего пространства печи через отверстие 3 при помощи вакуум-насоса откачивают воздух, создавая разрежение 10 мм рт. ст. (1,33 Н/М-). К штоку электрода и кристаллизатору подводят элект- [c.76]

Книга посБяш,ена одному из перспективных методов нанесения покрытий — вакуумной металлизации. Изложены основы технологии нанесения алюминиевых, хромовых, кадмиевых и других покрытий на сталь, чугун, алюминиевые и магниевые сплавы и на неметаллические материалы. Особое внимание уделено влиянию условий нанесения покрытий на их адгезию, антикоррозионные и механические свойства. Рассмотрены особенности непрерывных линий нанесения покрытий на полосовую сталь (тепловые режимы процесса, электронно-лучевые пушки для нагрева полосы и испарения металлов, методы улучшения равномерности толщины покрытия и т. д.), а также особенности испарения сплавов в вакууме и методы получения покрытий из сплавов. Рассмотрено использование метода испарения металлов в вакууме для получения тонких и сверхтонких металлических фольг. [c.2]

Магнитный анализ неферромагнитных материалов. По пара- и диамагнитным свойствам определяют изменения фазового состояния аустенитных сталей и сплавов при высоких температурах Парамагнитная восприимчивость опре деляется по сило, с которой тело втя гивается в неоднородное магнитное поле Такое поле-можно получить, если изго товить электромагнит со скошенными по люсами. Тело с магнитным моментом М помещенное в поле в вакууме, неодно родность которого в электромагните [c.63]

Степень влияния на механические свойства перечисленных методов выплавки и заливки различна у разных сплавов прочностные свойства высокопластичных неупрочненных сталей (типа 12Х18Н10Т) оказываются малочувствительными к методу выплавки пластичность же стали после вакуумного дугового переплава (ВДП) заметно повышается. Для малопластичных деформируемых сплавов применение выплавки и заливки в вакууме приводит к значительному повышению пластичности и как результат, к уменьшению чувствительности к надрезу. [c.234]

Большинство пар свариваемых разнородных металлов или сплавов различается температурой плавления, плотностью, температурными коэффициентами линейного расширения, типом решетки и ее параметрами. Тугоплавкие и химически активные титан, ниобий, тантал, молибден при нагреве активно взаимодействуют с азотом и кислородом (при температуре выше 873 К), что ухудшает их свойства. Эти металлы и их сплавы, а также стали необходимо сваривать в вакууме не менее 6,7-10" Па, Медь (бескислородную), ниобий и молибден следует отжигать непосредственно перед сваркой в водороде при 873, 1673 и 1173 К в течение 30, 20 и 10 мин соответственно, а никель НП1 и сплав 29НК при 1123 и 1073 К в течение 15 и 30 мин. [c.140]

Сварка используется для соединения элементов конструкций, имеющих самую различную толщину. При сварке тонких сечений материала мало, и если он имеет склонность к возникновению остаточных напряжений, то наблюдающиеся дефекты являются в основном дефектами сварки при сварке толстых сечений наиболее серьезными дефектами являются трещины которые непосредственно вызываются напряжением, возникающим при объемных изменениях, в частности, в зоне термического влияния. В предельном случае сварки за один проход соединение можно получить без использования присадочного металла. В последнее время максимальное сечение, которое могло быть сварено газовой сваркой, было значительно увеличено в результате разработки и внедрения электронно-лучевой сварки, которая позволяет получить локальную зону проплавления глубиной порядка нескольких сантиметров. При соответствующем материале и отсутствии газовыделения электронно-лучевая сварка является прогрессивным процессом, однако для ее осуществления необходимо либо иметь сварочную камеру, которую можно было бы вакууми-ровать, либо обеспечить вакуум в точке сварки. Хотя, в принципе желательно, чтобы сварное соединение обладало такими же свойствами, как основной металл, на практике это не всегда возможно, и поэтому во многих случаях используют сварку с присадочным металлом, который менее склонен к образованию трещин. Примерами применяемых при сварке присадочных металлов, которые отличаются по составу от основного металла, являются сталь с 2,25% Сг и 1% Мо для сварки 0,5% Сг, Мо, V сталей сталь с контролируемым содержанпем феррита для сварки аусте-нитных сталей и специальные электроды типа In o А для никелевых сплавов. Много попыток было сделано, чтобы разработать электроды для 0,5% Сг, Мо, V сталей, однако наплавленный металл этого состава имел очень низкую пластичность и, кроме того, приобретал высокое сопротивление деформации при выпадении карбида ванадия, повышающего склонность к образованию [c.72]

Введение в сложнолегированные припои до 10 % Со улучшает их технологические свойства, позволяет паять изделия с большими зазорами (0,25— 0,4 мм). Никелевые припои нашли большое применение в США при пайке сталей и никелевых сплавов в печи с использованием вакуума (табл. 45). [c.82]

В условиях вакуума могут заметно измениться механические свойства сплавов. Существенное влияние вакуума на усталостную прочность металлов показано в ряде работ. В одном из ранних исследований [398] обнаружено, что время до разрушения свинца при усталостных испытаниях в вакууме 133 мн1м (10 мм рт. ст.) более чем в два раза превосходит его долговечность при таких же испытаниях на воздухе. Этот эффект был подтвержден другими исследованиями. Они заметили также различие в виде излома и морфологии поверхности образцы свинца, разрушившиеся на воздухе, имели межкристаллитный излом в отличие от транскристаллитного излома образцов, разрушившихся в вакууме. Поверхность образцов, испытанных в вакууме, была более грубой, чем у образцов, испытанных на воздухе было сделано заключение о том, что усталостные трещины в образцах, испытанных на воздухе, снижают поверхностные напряжения и таким образом уменьшают деформацию поверхности. Существенное увеличение долговечности при усталостных испытаниях в вакууме наблюдалось для алюминиевых сплавов, а также для нержавеющей стали при 815° С. Было показано, что сопротивление усталости золота не зависит от давления газовой среды. [c.437]

Как уже было указано в разделе об особожаропрочных сплавах, даже сравнительно небольшое количество азота, кислорода, водорода и других примесей делают хром, вольфрам и ряд других тугоплавких металлов хрупкими и нетехнологичными. Опыт также показал, что сталь после вакуумной переплавки содержит гораздо меньше примесей и улучшает свою структуру и механические свойства. Поэтому в настоящее время широко применяются совершенные методы плавки стали и тугоплавких металлов с целью их очистки. К ним относятся электронно-лучевая плавка, плавка с расходуемым электродом в вакууме или под слоем шлака и индукционная вакуумная плавка. [c.466]

В быстрозакаленной электротехнической стали может быть создана острая ребровая текстура (110)[001]. Для этого после закалки из расплава ленту подвергают холодной прокатке для формирования начальной текстуры деформации. Большое значение имеет режим холодной прокатки. Путем высокоскоростной деформации с большими обжатиями за каждый проход (е > 30 %) и суммарным обжатием выше 70 % формируется текстура деформации с острой преимущественной компонентой (111)[112]. Затем проводится высокотемпературный рекристаллизацион-ный отжиг в вакууме при 1150 °С, приводящий в результате избирательного роста зерен (вторичной рекристаллизации) к формированию острой ребровой текстуры (110)[001]. В сплаве Fe—4,5 % Si такая обработка обеспечивает чрезвычайно острую ребровую текстуру (с рассеянием всего 1,5°) и превосходные магнитные свойства. Ленты с толщиной 0,06 мм имеют индукцию в поле 640 А/м = 1,86 Тл, коэрцитивную силу = 2,4 А/м (30 мЭ), потери на перемагничивание Pj 25/50 Вт/кг, Pj 5/50 0,32 Вт/кг, Pj = 0,51 Вт/кг. Для сравнения укажем, что наилучшая промышленная анизотропная электротехническая сталь с совершенной ребровой текстурой имеет большие потери Pj 3 50 = 0,33 Вт/кг для ленты толщиной 0,04 мм). [c.546]

Литейные титановые спшавы не содержат эвтек-тик, однако небольшой интервал кристаллизации (50-70 °С) обусловливает вполне удовлетворительные литейные свойства. Величина линейной усадки титана близка к величине усадки углеродистой стали и составляет около 1,5 % при литье в керамические формы и около 2 % при литье в металлическую форму. Применение вакуума при плавке и литье титановых сплавов исключает образование газовой пористости, оксидных и шлаковых включений. Высокая химическая активность расплавленного титана предъявляет жесткие требованР1я к [c.712]

Фактически получается, что при резании стали 45 и 40Х резцами из сталей Р9К5 и Р6М5К5 со скоростью 80 м/м ин на воздухе по сравнению с резанием в вакууме износ уменьшается в 2—10 раз (см. табл. 3 и рис. 8), особенно сильно в зоне вершины резца, а при резании резцами из сплава Т5КЮ даже со скоростью 300 м/мин — в 2—5 раз (см. табл. 4), в том числе и в районе полки на передней грани. Эти данные в совокупности со значительной эффективностью распыленных СОЖ при высоких скоростях дают основание утверждать, что внешняя среда, видимо, способна проникать в контактные зоны и частично реализовывать в условиях трения при резании свои смазочные свойства, в том числе и на достаточно высоких скоростях. [c.82]

Качество сварных соединений в значительной степени определяется надежностью защиты сварочной ванны и максимально разогретой зоны от воздействия окружающей среды, а также отсутствием в шве нор, шлаковых включений и других дефектов. Обеспечение указанных условий получения качественных соединений также связано с выбором способа сваркп. Наиболее эффективны в этом отношении сварка в атмосфере защитных газов и вакууме. Особенно важно правильно выбрать способ сварки при применении материалов, свойства которых ухудшаются при незначительном насыщении газами из окружающего воздуха. Например, для таких тугоплавких металлов, как титан, ниобий, а также для алюминия, магния и высоколегированных сталей предпочтительна дуговая сварка в атмосфере аргона высокой чистоты, а для молибдена и его сплавов — электронным лучом в вакууме. В то же время углеродистые и легированные конструкционные стали успешно сваривают всеми способами дуговой и электрошлаковой сварки. При соответствующем выборе режима и сварочных материалов получают сварные соединения, равнопрочные основному металлу при статических и динамических нагрузках. [c.377]

В настоящее время в нашей стране применяются несколько сплавов ВК и ТК с танталом. Ведущее место в разработке таких сплавов принадлежит ВНИИТС. Наиболее распространенным является высокопрочный и износостойкий сплав ТТ7К12 (3% ТаС, 4% Ti ), предназначенный для исключительно тяжелых условий обработки сталей и специальных сплавов и материалов. Тантал в сплав вводится в виде тройного карбида TiTaW 2, точнее Ti —ТаС—W . Этот сплав спекают только в вакууме. Как было установлено, тантал не только изменяет свойствам карбидной составляющей, меняя параметры ее кристаллической решетки, но входит и в состав кобальта, повышая температуру его разупрочнения, что улучшает свойства сплава в целом. В настоящее время сплав ТТ7К12 входит в ГОСТ на твердые сплавы наравне с традиционными марками твердых сплавов. [c.519]

С 78,5% никеля — перма-лой и сплав с 50% никеля — гиперник. Для уменьшения чувствительности пермалоя к составу добавляют до 3,8% хрома или 3,8 % молибдена, а для облегчения ковки и измельчения первичных кристаллов вводят до 1% марганца. В отношении термической обработки к этим сплавам применимы те же методы улучшения свойств, что и для трансформаторной стали отжиг в рафинирующих средах, создание магнитной текстуры и др Для повышения чистоты металлов плавка и отливка пермалоя и гиперника ведется также в вакууме. Типовая термическая обработка состоит из нагрева в атмосфере водорода до температуры 1200° в течение 8—10 час. с медленным охлаждением в печи и из после- [c.139]

В настоящее время нет окончательного обоснованного мнения о том, какими механическими характеристиками должен обладать металл для лучшего сопротивления эрозии. Этот факт может найти свое объяснение в том, что при принятии тепловой теории эрозионного разрушения, устанавливающей вынос с поверхности изделия тонкого слоя полужидкого или совсем расплавленного металла, механические свойства поверхностного слоя, по-видимому, не играют определяющей роли. Действительно, при расплавлении границ зерен или отдельных структурных составляющих, вероятно, не имеет значения, твердый или мягкий был материал, с высоким или низким пределом упругости и прочности, с большим или малым значением ударной вязкости и т. д. Однако совсем не учитывать механические свойства материала изделий, конечно, нельзя. Следует признать, что высокие характеристики прочности, при одновременной хорошей пластичности и вязкости, безусловно, способствуют лучшей работе изделий в условиях воздействия горячих газовых струй. Основным здесь является не то, какими свойствами обладает металл при комнатной температуре, а то, как эти свойства изменяются с повышением температуры и какие характеристики имеет металл при высоких рабочих температурах. Проведенные исследования показали, что, например, образцы из чистого молибдена или хрома, имеющие твердость по Виккерсу в пределах 40—50 кПммР-, при измерении в вакууме на приборе Гудцова—Лозинского в диапазоне 1050—1100° С, обладают значительно более высокой эрозионной стойкостью, чем образцы из конструкционной стали, имеющей при тех же температурах твердость 3—5 кГ/мм . В данном случае малое разупрочнение сплавов при высоких температурах способствует лучшей сопротивляемости эрозионному разрушению. [c.146]

Стевепс и Хэнинк [30] выбрали материал Ti — 6% А1—4% V с 50 об. % борсика для разработки технологии производства вентиляторных лопастей. Композиционный материал изготовляли из предварительно намотанных матов из волокон борсика диаметром 4,2 мил (0,11 мм), покрытых смесью полистирола и порошка сплава Ti — 6% А1—4% V. Перед укладкой с матами фольгу из титанового сплава толщиной 2,5 мил (0,06 мм) формовали, используя процесс ползучести, до необходимой конфигурации. Слоистую заготовку лопасти заключали в тонкую оболочку из коррозионно-стойкой стали, сконструированную таким образом, чтобы можно было поддерживать динамический вакуум в процессе диффузионной сварки горячим прессованием. Типичные технологические условия горячего прессования отвечали температуре 1600° F (871° С), выдержке 30 мин и давлению 12 ООО фунт/кв. дюйм (844 кгс/см ). Образцы, необходимые для характеристики материала, были приготовлены с соблюдением тех же технологических условий, которые применялись в производстве лопастей вентилятора. Свойства этих композиционных материалов представлены в табл. 7. [c.317]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...