Суперсплавы II: Жаропрочные материалы для аэрокосмических и промышленных энергоустановок. Книга 1
Внимание! эта страница распознана автоматически, поэтому мы не гарантируем, что она не содержит ошибок. Для того, чтобы увидеть оригинал, Вам необходимо
Если Вы являетесь автором данной книги и её распространение ущемляет Ваши авторские права или если Вы хотите внести изменения в данный документ или опубликовать новую книгу свяжитесь с нами по по .
Страницы: 1 2 3... 38 39 40 41 42 43 44... 190 191 192
|
|
|
|
Рис.2.19. Гипотетическая гистограмма долговечности в условиях усталости (Nf — число циклов нагружения) или ползучести {t — время, Ы — относительная частота) Igt им igNf характеризующие рабочую среду, не учтены; они бы расширили колоколообразные кривые. Точка, соответствующая плотности отказов турбины в 1%, отстоит от средней точки отказов материала примерно на четыре стандартных отклонения. Для конструктора рабочих лопаток это означает, что ему нужны сведения о материале,позволяющие рассчитать долговечность этой худшей лопатки в 100 турбинах (т.е. в комплекте с 30000 лопатками). Даже если в практике конструирования этой процедуре не всегда следуют неукоснительно, подобная логика все-таки присутствует. Обычной практикой может стать проектирование в расчете на свойства материала, соответствующие стандартному отклонению —Зо" и температурной области, в которой комбинация свойств наихудшая. Как бы то ни было, стандартное отклонение — важный параметр. Рис.2.20. Сопоставление гистограмм отказа материала лопаток и турбины в целом применительно к 300-лопаточной турбине (2 — отказы турбины из-за отказа одной или нескольких лопаток; 2 — отказы материала лопаток). Стрелкой по оси абсцисс показано увеличение длительности эксплуатации (логарифмическая шкала) \о \о \о \о \о ^ \о ^Ir^Csj^ix к f4 II I II I I Отклонение от среднего Рассмотрим характеристики ползучести, выраженные со стандартным отклонением, эквивалентным по. величине отклонению температуры на 72 °С (или в 2,4 раза по долговечности, или на 10 % по напряжению, величины эти приблизительно эквивалентны друг другу). Проектируемый температурный предел оказался бы примерно на 288°С (4о") ниже температуры, при которой средний по свойствам образец 82 разрушился бы при заданном напряжении за заданное время. Были разработаны и внедрены сплавы с ожидаемым улучшением среднего сопротивления ползучести, эквивалентным 50-90 °С. Примерно такого выигрыша можно ожидать от 25 %-ного улучшения в срединном уровне свойств. Заключение Производители тепловых двигателей, следуя экономическим заковам рынка, стремятся увеличить достоинства продукции по отношению к продажной цене. Цена разработки, паспортизации и производства суперсплавов может быть и высока, но достоинства двигателя, в котором они применены, возрастают в гораздо большей степени. Конструкторы будут вынуждены все время повышать рабочие напряжения и температуры металлических деталей камеры сгорания и турбины. При этом главные потребители должны быть уверены, что надежность двигателей не снизится, а цена за их обслуживание и ремонт не возрастет. К необходимости повысить рабочие температуры суперсплавов добавляется призыв к более точной характеристике их поведения. В результате можно будет сегодня и в будущем уверенно создавать условия для наилучшего использования материалов и достижений, касающихся металлургических аспектов их производства. Часть 2. ОСНОВНЫЕ СИСТЕМЫ СПЛАВОВ Глава 3. ПРИРОДА УПРОЧНЕНИЯ Норман С. Столофф/1 (Norman S. Stoloff. Rensselaer Polytechnic Institute, Troy, New-York) Задача данной главы — обзор и оценка уровня современных знаний о механизмах, ответственных за прочность аустенитных суперсплавов. Подходя к решению этой задачи, мы рассмотрим механизмы упрочнения аустенитной фазы — матрицы, а также пути, посредством которых фазы (главным образом у [Ni3(Al, Ti)], но иногда и Т/ (Ni3Ti) или у' [Ni3(Nb, Al, Ni)]), выделяющиеся в процессе старения, воздействуют на прочность и сопротивление ползучести и усталости. При определенных обстоятельствах сплавы на железоникелевой или кобальтовой основе упрочняются в результате старения за счет выделения либо карбидов, либо интерметаллических соединений. Однако наиболее выразительного эффекта упрочнения удается достичь у сплавов на никелевой основе, поэтому при последующем рассмотрении главное внимание сосредоточено именно на них. В обзоре отводится место и дисперсному упрочнению твердыми некогерентными частицами типа оксидных. Подробности приготовления дисперсноупрочненных сплавов изложены в гл.17, а факторы, влияющие на сопротивление усталости, — в гл.10. В твердом растворе промышленных суперсплавов на основе кобальта, железа или никеля всегда присутствуют значительные добавки легирующих элементов, обеспечивающие сплавам прочность, сопротивление усталости или стойкость к поверхностной деградации. Сплавы на никелевой основе содержат также элементы, которые после соответствующей термической илн термомеханической обра 83
Карта
|
|
|
|
|
|
|
|
Страницы: 1 2 3... 38 39 40 41 42 43 44... 190 191 192
Внимание! эта страница распознана автоматически, поэтому мы не гарантируем, что она не содержит ошибок. Для того, чтобы увидеть оригинал, Вам необходимо скачать книгу |
