Жаропрочного никелевого

Хромомарганцевоникелевые аустенптныс стали. Хромоникелевые аустеиитные стали дороги. В связи с этим применяют более дешевье стали, в которых часть никеля заменена аустенитообразующим элементом — марганцем. Стали нередко содержат азот (0,15— 0,30 %), который стабилизирует аустенит. При образовании твердого раствора внедрения и выделении нитридов хрома, повышается прочность стали (cr0j2 = 300—400 МПа). Для оборудования, работающего в слабо агрессивных средах п в криогенной технике до —253 "С, а также жаростойкого и жаропрочного материала до 700 'С применяют сталь 10Х14Г14Н4Т (а„ :- 650 МПа, а,,,, =-- 250 МПа, 6 =--- 35 %), а в качестве коррозпонностойкого материала повышенной прочности для конструкций, работающих при температурах от 400 до —253 °С — сталь 07X21Г7АН5 (а„ - 700 МПа; о0,, 370 МПа, 6 = 40 %). Стали хорошо свариваются. Закалку сталей проводят с 1000—1080 °С в воде или па воздухе.

Назначение — для изготовлени-я разнообразного сварного оборудования, работающего в средах химических производств слабой агрессивности, криогенной техники до —253 °С, а также для использования в качестве жаростойкого и жаропрочного материала до 700 °С. Сталь коррозионно-стойкая аустенитного класса.

1 Корпус камеры состоит из двух продольных половин 29, соединенных шарниром. Такая конструкция создает значительные удобства при смене образцов или установке измерительных приборов и испытательных приспособлений. Во внутренней полости камеры, имеющей кольцевую форму, расположен нагреватель ). Нагреватель изготовлен из трубы жаропрочного материала и выполнен в виде конической спирали. Так как материалы, предназначенные для исследования, ввиду малой теплопроводности

щеаия перегрева элементов установки имеют специальные каналы 5 и. 6 для водяного охлаждения, которые связаны между собой гибкими дюритовыми шлангами 7, соединенными с водной магистралью. Образец закрепляется в захватах с помощью вкладышей 8 и гаек 9, также изготовленных из жаропрочного материала. Применение сухой смазки из дисульфида молибдена в резьбовом соединении захват-гайка предотвращает схватывание в процессе работы. Закрепление нагревателя, его центрирование внутри образца, а также подвод к нему электрического тока осуществляется с помощью медных водоохлаждаемых токоподводов 10, установленных в изоляторах 11 на основании станины 12 и вводимых в захваты через выполненные в них прорези. Один из токоподводов имеет упругий элемент 13, предназначенный для компенсации температурного удлинения нагревателя. Система электрического питания последнего состоит из понижающих трансформаторов, приставки управления нагревом УПИ с мощными тиристорами Td и ТС2, а также регистрирующего потенциометра КСП-4 с платино-родий-платиновой или хромель-алюмелевыми термопарами, привариваемыми точечной сваркой к поверхности образца. Принцип работы данной системы при регулировании температуры аналогичен [4, 6], что обеспечивает ее высокую стабильность и точность поддержания в пределах ±0,5% от заданной величины. Благодаря расположению нагревателя внутри головок образца, происходит также их подогрев, обусловливая уменьшение теплоотвода в головках от рабочей базы и снижение градиента температуры по длине базы. Использование разработанной системы нагрева обеспечивает свободный доступ к наружной поверхности образца, что позволяет расположить на ней высокотемпературный деформометр для измерения продольных деформаций [4], а также осуществлять наблюдения с помощью металлографических микроскопов за образованием и развитием микро- и макротрещин, а в отдельных случаях и за структурными изменениями материала в процессе программного циклического нагружения.

12Х18Н1ОТ; 12Х18Н9Т; О8Х18Н1ОТ — для сварных конструкций, работающих в средах средней агрессивности (продуктах сгорания топлива, разбавленных растворах азотной, фосфорной, органических кислот, за исключением муравьиной, щавелевой, молочной, продуктах жизнедеятельности животных, дезрастворах, растворах щелочей и солей, органических и неорганических кислот при различных температурах и концентрациях, органических растворителях, атмосферных условиях и т. д.). Для повышения износостойкости пар трения рекомендуется применение упрочняющей технологии (азотирование, поверхностный наклеп). Стали используются в качестве жаростойкого и жаропрочного материала. Хорошо свариваются всеми видами ручной и автоматической сварки, обладают технологичностью при горячей и холодной пластической деформации;

никелевых сплавов этими элементами. В качестве жаростойкого материала широко применяются нихромы, а в качестве жаростойкого и жаропрочного материала сплавы типа нимоник, дополнительно легированные титаном и алюминием. Исключительно вредной примесью в никелевых сплавах является сера, в присутствии к-рой на границе зерен образуется легкоплавкая эвтектика Ni—Ni3S2 (*°пл. 625°), что при высоких темп-pax вызывает склонность сплавов к межкристаллитной коррозии. Для повышения коррозионной стойкости в окислит, и восстановит, атмосферах, содержащих сернистые газы, никель легируют марганцем (до 4,5%) или хромом.

Для измерений при повышенных температурах установка снабжается электропечью, в которой образец подвешивается на проволочках из жаропрочного материала. Установка снабжается криостатом для испытаний при температурах до —180°.

К подвижной катушке электродинамического возбудителя через шток 5 сделанный из жаропрочного материала, присоединена траверса. Управляя фазовращателем, фильтром верхних частот и усилителем мощности, устанавливают режим автоколебаний с желаемой амплитудой вибросмещения. Ускорения образца в узловых точках в вертикальном направлении не должны превышать g. В противном случае образец начнет прыгать на остриях призм и смещаться в сторону.

окали нестойкостью сплава, а также изменениями состава сплава в поверхностных слоях детали в процессе эксплуатации. Поэтому при оценке свойств жаропрочного материала необходимо учитывать влияние ряда факторов на конструктивную прочность деталей и в отдельных случаях проводить стендовые испытания в условиях, близких к эксплуатационным.

Стали этой группы широко применяют в качестве жаропрочного материала паросиловых и газотурбинных установок различного назначения. Они имеют более высокие характеристики жаропрочности при температурах 400—600° С, чем простые 12—17%-ные хромистые стали и 5—10%-ные хромомолибденовые стали, используемые в нефтеперерабатывающей промышленности (рис. 2, 3, 8—13, табл. 3, 4) [1, 16, 22, 24, 29, 34].

Стали этой группы имеют несколько более повышенную длительную прочность и сопротивление ползучести (см. рис. 1), чем хромоникелевые стали типа 18-8 и 18-8 с Ti. Их применяют в качестве жаропрочного материала при рабочих температурах до 650—700° Сив качестве окалиностойкого до 800—850° С [15, 22, 23, 34].

Рис. 13.19. Микроструктура жаропрочного никелевого сплава ХН77ТЮ. х 500

Объектами исследования были изломы, сформированные в эксплуатации В С в процессе роста усталостных трещин в трех элементах конструкций: кронштейне, изготовленном из алюминиевого сплава Д16Т, системы управления самолетом Ил-76; стойке шасси, изготовленной из титанового сплава ВТ-22, самолета Ан-74; диске II ступени турбины, изготовленном из жаропрочного никелевого сплава ЭИ-698, двигателя НК-8-2у. Все сплавы имели структуру в соответствии с требованиями технологии изготовления указанных элементов

жаропрочного никелевого сплава ЖС6У в термически необработанном состоянии.

В ранее проведенном исследовании закаленного и состаренного по двухступенчатому режиму жаропрочного никелевого сплава Inconel 718 получены довольно низкие пластичность и характеристики разрушения. Это связано с присутствием грубой карбидной сетки по границам зерен, которая образуется на первых этапах изготовления кованых заготовок и не устраняется при последующей закалке по стандартному режиму (нагрев при 1255 К). Поэтому для обеспечения оптимальных свойств материала при низких температурах необходимы либо нагрев под закалку при более высокой температуре для растворения этих карбидов, либо такое сочетание последней технологической операции с термообработкой, которые позволили бы разрушить

Для малоциклового нагружения, при котором величины действующих нагрузок существенно выше, схема упрочнения — разупрочнения при двухуровневом нагружении также справедлива, что показано, например, в [6]. Однако в ряде случаев малоцикловой высокотемпературной усталости суммарное повреждение оказывается большим, чем это следует из линейного закона. В табл. 4.7 показаны результаты таких испытаний для жаропрочного никелевого сплава ХН56ВМКЮ. Размах деформаций изменялся в блоке нагружения так: Дех = 1,75%, Де2 = 2,61%, число циклов гсх и тг2 в блоке также изменялось. Значению Дег соответствовала температура 800° С, значению Де2 — 900° С. Для всех сочетаний /гх и «2 получены величины а меньше единицы.

Рис. 77. Полная диаграмма рекристаллизации жаропрочного никелевого сплава (данные

и сплавов. Здесь термическая обработка преследует одну цель — максимально повысить жаропрочность. Для этого металл шва нужно подвергнуть сперва гомогенизации (для ликвидации дендритной неоднородности), а затем старению или стабилизации (для упрочнения твердого раствора) или одному только старению (без предварительной аустенитизации). Данные о влиянии такого рода термической обработки на кратковременные свойства аустенитных швов жаропрочного аустенитного железо-никелевого сплава типа 15-35 (ЭИ725) и жаропрочного никелевого сплава типа ни-моник (ЭИ437) приведены в табл. 66 и 67.

Влияние термической обработки на кратковременные свойства сварных] соединений жаропрочного никелевого сплава ЭИ437Б

Рис. 122. Влияние электрошлакового переплава (ЭШП) на склонность жаропрочного никелевого сплава ЭИ445р к термическим трещинам:

Рис. 156. Изменение микроструктуры сварного соединения при ПСП жаропрочного никелевого сплава с использованием фольги ниобия в качестве

Для электрошлакового металла характерно полное или почти полное отсутствие строчечности не только в распределении второй первичной фазы в двухфазных сталях, но и карбонитридной составляющей в однофазных сплавах. В жаропрочных высоконикелевых сталях и сплавах, имеющих однофазную первичную структуру, упрочняющая фаза располагается не в виде вытянутых скоплений (строчек), а в виде равномерно распределенных мелкодисперсных частиц. На рис. 172 показана типичная микроструктура жаропрочного никелевого сплава обычной выплавки (индукционная печь) и после ЭШП.

Рекомендуем ознакомиться:

Жесткости производится

Жесткости соответствующих

Жесткостные характеристики

Жидкостью подаваемой

Жидкостью температура

Жидкостей определяется

Жидкостей содержащих

Жаропрочных перлитных

Жидкостной магистрали

Жидкостного ракетного

Живучесть конструкции

Жаропрочным свойствам

Жаропрочного никелевого

Меню:

Главная страница Термины