 |
|
| Главная | Контакты: Факс: 8 (495) 911-69-65 | | ||
Жаропрочных перлитных22. Химический состав жаропрочных никелевых сплавов, применяемых в США и Англии 23. Длительная прочность деформируемых жаропрочных никелевых сплавов при повышенных температурах 24. Ползучесть жаропрочных никелевых сплавов при повышенных температурах 25. Предел усталости жаропрочных никелевых сплавов при повышенных температурах Результаты исследования фазового состава, выполненного методами металлографии и рентгеноструктурного анализа с привлечением данных химического., спектрального и микрорентгено-спектрального анализов, позволили создать общую картину процессов образования и изменения алитированных слоев во времени при рабочих температурах на никеле и жаропрочных никелевых сплавах. Процессы образования и изменения алитйрованных слоев при эксплуатации жаропрочных никелевых сплавов, упрочненных мелкодисперсной фазой Ш3А1, существенно отличаются от соответствующих процессов на чистом никеле. Главное отличие заключается в том, что в сплаве, состоящем из выделенной фазы Ш3А1 и насыщенного алюминием твердого раствора, или из одного насыщенного алюминием твердого раствора, диффузия алюминия с поверхности в объем сплава сильно замедлена. В статье рассматривается процесс алитирования никеля и изложены результаты исследования фазового состава алитированных слоев на никеле и никелевых сплавах. После алитирования при 950° в порошкообразной смеси. 98% сплава FeAl (50% А1) и 2% NH4C1, поверхность никеля покрыта тонким слоем №2А13, под которым расположены слои из NiAl и Ni3Al. При выдержках на воздухе в окислительной атмосфере при 950° на алитирован-ной поверхности образуется окись алюминия а-А1203, которая предохраняет образец от окисления до тех пор, пока под слоем окисла не растворятся, за-счет встречной диффузии алюминия и никеля, интерметаллидные слои: Ni2Als, NiAl, Ni3Al. На алитированных жаропрочных сплавах, в отличие от алитированного никеля под слоями интерметаллидов системы Ni—А1 расположен не однофазный твердый раствор, а гетерофазный слой с высокой твердостью, состоящий из соединения Ni3Al и дисперсной фазы, которая образуется при обеднении подслоя никелем. Никель из подслоя идет на образование интерметаллидов Ni—А1, покрывающих образец. Наличие насыщенного алюминием твердого раствора и упрочняющей дисперсной фазы Ni3Al в жаропрочных никелевых сплавах является причиной относительного термодинамического равновесия между фазовым составом алитированного слоя и фазовым составом сплавов. Защитные свойства слоя и его долговечность определяются наличием на поверхности тонкой пленки окиси алюминия. Фазы Ni2Al3 и NiAl слоя при эксплуатации постепенно переходят в фазу Ni3Al. Слой из Ni3Al и NiAl, покрытый окисью алюминия а-А1203, с подслоем из Ni3Al, в котором распределена дисперсная вторая фаза, сохраняется на жаропрочных никелевых сплавах при 950° в течение нескольких тысяч часов. Библ. — 2 назв., рис. — 4. Исследования жаропрочных никелевых сплавов "Hasteloy-X", "Haynes alloy 188" и "Maltimet" на прямоугольных образцах с боковым надрезом показали [67], что в управляющий параметр необходимо ввести полную деформацию при разрушении е/= In [100 /(100- \/)]: Микрофрактографические признаки термоусталостных изломов жаропрочных никелевых сплавов при увеличениях оптического микроскопа проявляются в наличии плоских площадок, по форме напоминающих неглубокие ямки значительной протяженности с плоским дном (рис. 138). Измерение ширины микроусталостных полосок непосредственно на поверхности окисленного излома затруднено. Многие детали из жаропрочных никелевых сплавов в эксплуатации испытывают циклические деформации. Поскольку для них стадия роста трещины усталости может занимать значительную часть долговечности, практический интерес представляет изучение механизмов этого процесса. Результаты исследований показали, что воздействие температур 1000 — 1075 К (для сплава ЭИ698ВД 875—1025 К) приводит к упрочнению сплавов (предел прочности повышается); при более-высоких температурах старения наблюдается их разупрочнение и как следствие снижение пределов прочности и текучести. Пластичность при температурах старения 1000—1075 К ниже исходной, а с дальнейшим повышением температуры существенно увеличивается. Температурным порогом, разделяющим области упрочнения и разупрочнения для сплава ЭИ867 является температура примерно 1100 К, для сплава ЭИ698ВД — 1025 К. Упрочненное состояние жаропрочных никелевых сплавов, как указывалось авторами [4, 91 и установлено в настоящем исследовании, обусловлено главным образом выделением равномерно распределенных в матрице дисперсных термически устойчивых частиц у'-фазы типа Ш3А1 или Ni3(Al, Ti) и микроискажениями кристаллической решетки основы сплава прр Стали 12Х1МФ и 15Х1М1Ф применяются в термически упрочненном состоянии (чем обеспечивается высокая жаропрочность). Нарушение режимов термической обработки приводит к снижению жаропрочности. Трубы, выполненные из стали 12Х1МФ подвергаются нормализации с отпуском, а особо толстостенные (с толщиной стенки более 45 мм) —• закалке с отпуском. Трубы, выполненные из стали 15Х1М1Ф, подвергаются только нормализации с отпуском. Режим термической обработки устанавливается техническими усло-шями на трубы. Предел длительной прочности термически упрочняемых жаропрочных перлитных хромомолибденова-надиевых сталей сильно зависит от режима термической обработки. Обеспечение жаропрочности металла труб и трубных изделий может быть достигнуто лишь строгим соблюдением технологического процесса. Процесс должен контролироваться периодическими выборочными испытаниями жаропрочности металла текущей продукции на длительную прочность. Ползучесть металла следует принимать во внимание при температуре свыше 430° С для жаропрочных перлитных сталей и свыше 480—520° С для аустенитных сталей. параметрах наиболее жаропрочных перлитных сталей, приведенных в табл. 3-4, приводит к значительной расчетной толщине стенки труб, неприемлемой по условиям сварки и гибки их. 7.4. Сварка жаропрочных перлитных сталей............. 318 7.4. СВАРКА ЖАРОПРОЧНЫХ ПЕРЛИТНЫХ СТАЛЕЙ Состав и свойства сталей СВАРКА ЖАРОПРОЧНЫХ ПЕРЛИТНЫХ СТАЛЕЙ В связи с этим сварочные материалы, предназначенные для жаропрочных перлитных сталей, должны обеспечивать химический состав металла шва, близкий к химическому составу основного металла. Если невозможен подогрев и термическая обработка (отпуск) сварных соединений, могут быть использованы сварочные материалы, обеспечивающие получение металла шва на никелевой основе (Св-08Н60Г8М7), поскольку диффузионная подвижность элементов в аустените при 450 ... 600 °С значительно меньше, чем в сталях перлитного класса. СВАРКА ЖАРОПРОЧНЫХ ПЕРЛИТНЫХ СТАЛЕЙ Основными способами сварки жаропрочных перлитных сталей являются дуговая покрытыми электродами, в защитных газах и под флюсом. Подготовку кромок деталей под сварку производят механической обработкой. Допускается применение кислородной или плазменно-дуговой резки с последующим удалением слоя поврежденного металла толщиной не менее 2 мм. Большинство сварных конструкций из жаропрочных перлитных сталей подвергают термической обработке для устранения структурной неоднородности, остаточных сварочных напряжений и обеспечения эксплуатационной надежности. Исключение составляют сварные соединения из хромомолибденовых и хромомолибденованадиевых сталей толщиной менее 6 мм. При термообработке конструкций из жаропрочных перлитных сталей используют обычно отпуск, он может применяться также как местная термическая обработка. Отпуск стабилизирует структуру (твердость) сварного соединения и снижает остаточные напряжения. С увеличением содержания хрома, молибдена, ванадия и других элементов, повышающих релаксационную стойкость сталей, температура отпуска и время выдержки должны увеличиваться. Недостатком отпуска является невозможность полного выравнивания структуры, в частности устранения разупрочненной прослойки в зоне термического влияния сварки, что может быть достигнуто только при печной термической обработке всей конструкции (табл. 7.10).  Рекомендуем ознакомиться: Жалюзийный золоуловитель Жесткости сильфонов Жесткости трубопровода Жесткостных параметров Жаропрочных нержавеющих Жидкостей гидросистем Жидкостей применяемых Жидкостные манометры Жидкостным охлаждением Жидкостное охлаждение Жидкотекучесть склонность Живучести конструкции |
||