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... 84 85 86 87 88 89 90... 190 191 192
|
|
|
|
8. Управлять формированием зернограничных выделений карбидов и у' -фазы, чтобы повысить длительную прочность. 9. Управлять отношением толщины детали к размеру зерен. Признателъность Авторы в долгу у Р.Ф.Деккера {Raimond Р. Decker), предоставившего информацию в рамках гл. 2 книги, а также К.Г.Лунда (Carl Н. Lund) за раздел о роли гафния. Глава 5. СПЛАВЫ НА ОСНОВЕ КОБАЛЬТА А.Л.Белтран (Adrian L.Beltran, General Electric Company, Schenectady, New York) Своим происхождением химический состав кобальтовых суперсплавов обязан началу XX в. , в это время были выданы патенты, покрывающие системы Со—Сг и Со—Cr—W. Впоследствии сплавы типа Стеллит от Хайнса (Е. Haynes) превратились в важные промышленные материалы для производства ножевых изделий, токарного инструмента и износостойких накладок [1]. В 30-х гг. для зубного протезирования был разработан литейный Со—Сг—Мо сплав Vitallium, а его производный сплав HS—21 в период 40-х гг. стал важным материалом турбонагнетателей и газовых турбин. Аналогичным образом в этот период времени для изготовления рабочих и направляющих лопаток применяли деформируемый Со—Ni—Сг сплав S—816. Примерно в 1943 г. Тилеманом (R.H. Tielemann) был введен в употребление еще . один ключевой материал — литейный Со—Ni—Сг—W сплав Х-40. Его активно использовали в качестве модельного при разработке новых поколений кобальтовых суперсплавов и до сих пор применяют для изготовления направляющих лопаток газовых турбин. Однако в период 1950—1970 гг. были разработаны никелевые сплавы вакуумной выплавки, упрочняемые выделениями у -фазы; они имели громадное превосходство по работоспособности над кобальтовыми сплавами, лишенными подобного упрочняющего механизма. В результате в газотурбиннЪм производстве кобальтовые сплавы были оттеснены на второе место, и это положение мало изменилось за прошедшие два десятилетия. На рынке эта ситуация оказалась относительно стабильной несмотря на циклическое колебание цен и проблемы доступности, затруднявшие обращение к Со и возникавшие из-за того, что его распространенность ограничивалась центральной частью африканского континента. Литейные и деформируемые кобальтовые сплавы продолжают использовать по следующим главным причинам: 1. Кобальтовые сплавы характеризуются более высокими температурами плавления и, соответственно, более пологими кривыми длительной прочности; это обеспечивает им работоспособность по напряжению вплоть до температур, более высоких, чем у сплавов на основе Ni и Fe. 2. Вследствие более высокого содержания Сг кобальтовые сплавы превосходят другие суперсплавы по стойкости против горячей коррозии в загрязненных газовых средах ГТД. 3. Обычно кобальтовые сплавы превосходят никелевые по сопротивлению термической усталости и по свариваемости. В данной главе будет дан обзор кобальтовых сплавов с точки зрения физического металловедения, с тем чтобы проследить корреляцию соотношений между 174 химическим составом сплавов, формирующимися кристаллографическими фазами, микроструктурой, физико-механическими свойствами. Прошедшее десятилетие явилось периодом 'значительного прогресса металлургических процессов обработки суперсплавов в области направленной кристаллизации, порошковой металлургии, дисперсного упрочнения, и кобальтовые сплавы занимали в этом прогрессе свое достойное место. Для полноты картины будут приведены некоторые примеры совершенствования кобальтового сплава благодаря упомянутому прогрессу в технологии обработки. 5.1. Химический состав Химический состав кобальтовых сплавов подобен таковому главного семейства нержавеющих сталей, а роль легирующих элементов, присутствующих в наибольшей и наименьшей концентрациях, по существу, идентична для всех сплавов этой аустенитной системы. Ключевым элементом является Сг, его вводят в количестве 20-30 % (по массе), чтобы сообщить сплаву необходимое сопротивление окислению и горячей коррозии, а также некоторую степень твердорастворного упрочнения. Если стремятся обеспечить упрочнение карбидными выделениями, образующимися по реакции старения, Сг также играет ведущую роль, участвуя в образовании целой серии карбидов с различным соотношением Сг/С. Поскольку в двойной системе Со-Сг примерно при 58 % (ат.) Сг образуется стабильная о*-фаза, высокого содержания Сг необходимо избегать. Понятно, что углерод играет определяющую роль в литейных сплавах, разработанных в расчете на самую высокую длительною прочность, поскольку карбидное упрочнение -основной механизм, реализуемый в Со сплавах при обработке старением. Известно, что с изменением содержания углерода в диапазоне 0,3-0,6 % (по массе) происходит нелинейный рост прочности, поэтому для поддержания характеристик прочности при растяжении, длительной прочности и пластичности управление действием углерода имеет критическое значение. В отличие от прочности пластичность снижается с ростом содержания углерода в этом диапазоне. Еще важнее то, что пластичность может заметно снизиться в результате образования вторичных карбидных выделений во время эксплуатации при 650 ~927°С. В простых деформируемых сплавах [содержание С 0,15% (по массе)] важным вкладом углерода является также сдерживание роста зерен при опера 175
Карта
|
|
|
|
|
|
|
|
Страницы: 1 2 3... 84 85 86 87 88 89 90... 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 |
