Повышенной жаропрочности

Оловянные бронзы имеют хорошую коррозионную стойкость и антифрикционные свойства. Поэтому они широко применяются при изготовлении коррозионно-стойкой арматуры, для различных трубопроводов, вкладышей подшипников и т. д. Бронзы алюминиевые и кремнистые имеют высокие механические свойства и хорошую коррозионную стойкость. Они более дешевы. Если позволяют условия работы, их широко используют взамен оловянных. Марганцовистые бронзы помимо хорошей коррозионной стойкости обладают повышенной жаропрочностью. Бериллиевые бронзы имеют высокую коррозионную стойкость и после термообработки становятся немагнитными с очень высокой прочностью, соответствующей прочности стали. Из этих бронз изготовляют различные гибкие, прочные элементы в приборах и различных устройствах.

Аустенитные стали обладают не-магнитностью при закалке, повышенной жаропрочностью, хорошей свари-

Алюминиевые бронзы обладают высокими механическими свойствами, повышенной жаропрочностью и антикоррозионной стойкостью. Упрочняющая термическая обработка состоит из закалки с 850— 900° С в воде и последующего отпуска при 400—600° С в течение 1,5ч. На рис. 16.12 показана микроструктура бронзы Бр.АЖМцЮ-3-1,5, состоящая из зерен а-кристаллов (светлая составляющая) и а+р-эвтек-тоида (темная составляющая).

В 1965 - 1975 гг. разработаны новые жаропрочные алюминиевые сплавы АЛ30 и АК21М2Н2,5 с лучшими литейными свойствами и повышенной жаропрочностью. Из сплава АЛЗО отливают поршни автомобильных четырехтактных двигателей М-412. Поршни отливают на кокильном станке (рис. 28, 29).

Марганцевые бронзы отличаются повышенной жаропрочностью, высокой пластичностью и хорошей коррозионной стойкостью

Н. с. д. ж. применяются для изготовления деталей, работающих при 700 — 1100°. Они используются также как нагревательные элементы (см. Сплавы, для нагревательных элементов). В качестве конструкционных материалов обычно применяются нихромы, к-рые наряду с высокой жаростойкостью должны обладать повышенной жаропрочностью. Это достигается путем легирования тугоплавкими металлами (молибден, вольфрам и т. п.) в пределах твердого раствора, а также элементами, образующими стойкие карбиды или карбонитриды (ниобий, титан). Нихромы, в к-рых повышение жаропрочности достигается за счет легирования элементами, вызывающими интенсивное старение, относятся к жаропрочным сплавам (см. Никелевые сплавы деформируемые жаропрочные). Рассматриваемые в настоя-

лес осевых компрессоров газотурбинных двигателей. Эти сплавы обладают высокой механической прочностью и повышенной жаропрочностью. Для сплавов АК-2 и Д-1 предел прочности при растяжении после термообработки составляет около 42 км/мм2, при удельном весе, не превышающем .2,85 г/см3.

Сплавы на основе системы А1 — Си с содержанием меди до 6%, упрочненные термической обработкой, характеризуются наиболее высокими механическими свойствами, особенно большим пределом текучести (по сравнению с другими литейными алюминиевыми сплавами). Они также обладают повышенной жаропрочностью, хорошо обрабатываются резанием. К недостаткам этих сплавов следует

Благодаря высокой степени легирования твердого раствора магнием и медью сплав АЛ4М отличается от сплава АЛ4 более высокой прочностью при комнатной температуре и повышенной жаропрочностью. Он применяется для литья крупногабаритных деталей, как предназначенных для длительной работы при 250° С, так и для литья деталей, предназначенных для работы при комнатной температуре с высоким внутренним давлением жидкости (до 300—500 атм).

Марганцевые бронзы. (Бр. Мц5), применяющиеся в основном в виде деформируемых полуфабрикатов, отличаются повышенной жаропрочностью и высокой коррозионной стойкостью.

важен в том случае, когда изделие при ра-количества теплос.мен. жаропрочностью и окалиностойкостью по с Ti и Mb. Ее применяют в виде листов, поковок, колец и прутков при изготовлении деталей газотурбинных двигателей и других изделий различного назначения [35]. При комнатных температурах после закалки на аустенит с 1150° С сталь имеет несколько повышенную прочность (<зв = = 80 кГ/мм2) при хорошей пластичности (6]0 = 45-^55%). При высоких температурах сталь обладает повышенной жаропрочностью по сравнению с другими окалино-стойкими сплавами (рис. *М).

Стали повышенной жаропрочности

Хромоникелевые аустенитные стали повышенной жаропрочности ....... 156

ХРОМОНИКЕЛЕВЫЕ ДУСТЕНИТНЫЕ СТАЛИ ПОВЫШЕННОЙ ЖАРОПРОЧНОСТИ

Рис 29 Зависимость механических свойств хромоникелевых аустенитных сталей повышенной жаропрочности от температуры

Рис. 31. Диаграммы длительной прочности хромоникелевых аустенитных сталей повышенной жаропрочности

Сталь ЭИ725 применяют для изготовления корпусов турбин и направляющих лопаток, работающих при 750° С. Сталь относится к группе дисперсионно-тверде-ющих повышенной жаропрочности. Термическая обработка состоит из закалки и старения. Сталь обладает достаточно высокой жаропрочностью при температурах до 700—750° С при длительных сроках службы (см. рис. 1, 2, 3). В процессе длительных испытаний при 700—800° С имеет место некоторое уменьшение ударной вязкости стали с 10 до 6 кГм/см2 [24, 28].

Стали, повышенной жаропрочности

Указанный метод является универсальным и позволяет получать качественные швы для большинства используемых в настоящее время перлитных и хромистых теплоустойчивых сталей, а также для наиболее распространенных аустенитных жаропрочных сталей с отношением Cr/Ni > 1. Для аустенитных сталей повышенной жаропрочности использование этого метода встречает трудности в связи со склонностью чисто аустенитного металла корневого шва, образовавшегося за счет расплавления свариваемых кромок, к трещинообразованию при сварке. В данном случае может быть рекомендовано введение в разделку присадочного кольца (фиг. 111, в) из аустенитной проволоки с высоким содержанием хрома для обеспечения получения в корневом шве аустенитно-ферритнои структуры и устранения при этом опасности образования трещин при сварке. Сварка корневого шва может производиться как вручную, так и с помощью специального автомата, устанавливаемого на трубе.

Суперсплавы дважды были призваны обществом занять "позицию" главного жаропрочного конструкционного материала, "дышащего воздухом". Впервые это произошло в 50-х гг. при неудачных попытках использовать тугоплавкие металлы. К сожалению, оказалось невозможным защитить сплавы на основе тугоплавких металлов от поверхностного воздействия среды, и надежда на их использование умерла. Во второй раз это происходит уже в наше время — за 25 лет успели многому научиться, затратив много сил на разработку керамических материалов для турбин и других устройств, нуждающихся в деталях повышенной жаропрочности. На этом направлении действовали с невиданной активностью, но почти за 10 лет усилий так и не получили керамических материалов, пригодных для изготовления требуемых деталей. Недавние широкомасштабные испытания керамических материалов оказались неудачными, и предметом внимания стали "керамические композиты".

Порошковая металлургия (металлокерамический метод) является основным способом получения компактного вольфрама, как и ряда других тугоплавких металлов^ и сплавов. Этот метод в отличие от плавки позволяет при изготовлении различных марок вольфрама равномернее распределять тонкодисперсные присадки, используемые для придания вольфраму специальных свойств: повышенной жаропрочности, эмиссионных свойств и т. д.

Для штампованных деталей повышенной жаропрочности применяются сплавы АК2 и АК4 (см. табл. 39), в которые добавляется