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... 61 62 63 64 65 66 67... 190 191 192
|
|
|
|
Глава 4. СПЛАВЫ НА ОСНОВЕ НИКЕЛЯ И.В. Росс, Ч.Т. Симе (EarlW. Ross and Chester Т. Sims, Aircraft Engine Business Group, General Electric Company, Cincinnaty, Ohio, and Rensselaer Polytechnic Institute, Troy, New York) Суперсплавы на никелевой основе — наиболее сложные; нх шире всего применяют для изготовления деталей, работающих при самых высоких температурах. Для многих металлургов никелевые суперсплавы — самые привлекательные. Их гомологические рабочие температуры выше, чем у любой из распространенных систем, а в двигателях с повышенными техническими характеристиками их весовая доля превышает 50 %. Металлофизика этих сплавов сложна, неоднозначна н подчас опирается на интуитивные решения. Тем не менее, зависимость их свойств от структуры изучена лучше, чем у любых материалов, предназначенных для использования в диапазоне 650—1100 °С. В период с 1940 до 1965 г. наибольшее внимание уделяли таким свойствам материалов турбинных лопаток авиадвигателей, как высокотемпературный предел прочности при растяжении, предел длительной прочности до 5000 ч и стойкость против окисления. С другой стороны, конструкторам промышленных турбин были нужны лопаточные сплавы, у которых длительная прочность надежно определена для гораздо большего срока службы^и которые хорошо сопротивляются горячей коррозии. Теперь и конструкторы авиадвигателей с увеличенной долговечностью, и конструкторы промышленных газовых турбин, компенсирующих пиковые потребности в производстве электроэнергии, нуждаются в материалах, сочетающих совокупность вышеупомянутых свойств с превосходным сопротивлением многоцнкловой и малоцикловой термической усталости. Таким образом, чтобы обеспечить высокую работоспособность и надежность двигателям авиационных транспортных систем повышенного качества с ресурсом 20000—50000 ч н промышленным турбинам с ресурсом 100000 ч, необходим учет многих факторов. Чтобы решать подобные проблемы, разрабатывают новые приемы, новую металлургическую стратегию; резко возрастают темпы работ по исследованию фундаментальных характеристик твердофазных аустеннтных систем. За многие годы развития н совершенствования металлургическая наука о никелевом суперсплаве достигла значительной ясности. Сегодня, в расчете на использование в будущих более совершенных энергоустановках, ведут оценку конкурентных материалов, в частности, керамики н тугоплавких металлов. Однако их надежность еще предстоит доказать [1]. Данная глава посвящена1 рассмотрению металлофизнческнх аспектов науки о никелевых суперсплавах с классических позиций "просвещенного эмпиризма". Цель — установить базовые соотношения между химическим составом, структурой и свойствами. Основные представления о природе упрочнения этих сплавов изложены в гл. 3. 4.1. Химический состав Список многочисленных разновидностей никелевых сплавов с указанием их химического состава представлен в приложении Б. На первый взгляд сложность их состава как бы противоречит логике. Состав включает по крайней мере 12—13 важ ных компонентов, содержание которых тщательно контролируют. Содержание "блуждающих" элементов Б1, Р, Б, О и N -также необходимо регулировать, обращаясь к соответствующей практике выплавки. Содержание малых примесей Бе, Т[, Те, РЬ и В1 должно быть очень низким; чтобы выполнить это требование, пользуются оптимальными способами выплавки при тщательном отборе сырьевых материалов. Следует, однако, помнить, что в соответствии с разработкой большинство рассматриваемых никелевых сплавов содержат 10—12 % Сг, до 8 % А1 и Т[, 5-10 % Со и малые количества В, Ъх и С. По желанию могут быть введены и такие общеупотребительные добавки, как Мо, \У, N1), Та и Ш. ДАША ШВ +6 AI 766 ПГА ЗГА 1 Ж А ЗША I -ЗПИ A +9 щи Ti !i!f&66 +5 V 5.66 '+3 Cr 4.66 1—F +3 Fe , 2.6 6 + 1 Co 1.71 0 Ni 0.66 +45 +2В J -w + 18 Nb 5 66 +12 Mo 4.66 +27 Hf + 18 To 5 66 +13 w 4.66 +10 Re 3 66 0* Рис.4.1. Важнейшие элементы в химическом составе сплавов на N1 основе [2] Атомные диаметры для С, В, 2г и Mg приведены по СокксштсП для координационного числа 12; атомные диаметры остальных элементов приведены в соответствии с нх влиянием на параметры решетки в двойных сплавах с никелем: 1 разница (%) по атомному диаметру между данным элементом и никелем; 2 -элемент входит в у-фазу; 3 элемент входит в у' -фазу; 4 элемент располагается в границах зерен Объяснить мотивы введения указанных легирующих элементов в те или иные сплавы — именно в этом главная задача данной главы. Поэтому в качестве отправной точки воспользуемся тщательно обработанным изображением периодической таблицы элементов, которое представлено на рис. 4.1. Он 5 Зак. 10911^9
Карта
|
|
|
|
|
|
|
|
Страницы: 1 2 3... 61 62 63 64 65 66 67... 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 |
