Суперсплавы II: Жаропрочные материалы для аэрокосмических и промышленных энергоустановок. Книга 2
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... 152 153 154 155 156 157 158... 182 183 184
|
|
|
|
ленном рынке. Однако чрезвычайно высокая плотность и отсутствие какой-либо противоокислительной стойкости (АМ образует оксид, возгоняющийся и диссоциирующий при температурах 1000°С) препятствуют успешной конкуренции этих материалов с суперсплавами. Ниобий. "Ниобиевые суперсплавы" возможны. Это подтверждено применением сплава С-103 в качестве материала для сопловых створок в турбинном двигателе (см. гл. 20). Однако для полной реализации всех возможностей этих сплавов необходимо решить ряд очень сложных проблем. Преимущества и недостатки ниобиевых сплавов, предназначенных для эксплуатации в окислительной атмосфере, таковы: ПреимуществаНедостатки Близость плотности к плотностиНизкое значение модуля Юнга никеля Хорошая растворимость легирующихОткрытая структура о.ц.к. элементов Образование твердой оксиднойСклонность к охрупчиванию пленкиэлементами внедрения Однако важно иметь в виду, что быстро образовавшаяся сплошная оксидная пленка (№205) не является защитной, а низкий модуль упругости, напротив, в некоторых случаях может превратиться в достоинство. Большинство ниобиевых сплавов (табл. 19.5) отличается хорошей деформируемостью, свариваемостью и неплохой прочностью. На сегодняшний день упрочняющее легирование ниобия осуществляется простым упрочнением твердого раствора тугоплавкими элементами с высокими модулями упругости и дисперсного упрочнения карбидами типа МеС. Для образования твердых растворов замещения, отличающихся повышенным сопротивлением ползучести, чаще всего вводят вольфрам, молибден и тантал. Элементы с высокой реакционной способностью, цирконий и гафний, взаимодействуя с углеродом и азотом, образуют очень мелкие выделения, еще более повышающие сопротивление Ползучести. Алюминий и титан повышают стойкость основного металла против окисления; однако они понижают температуру плавления и поэтому отрицательно сказываются на прочности. Сплавы выплавляют электроннолучевым способом или в вакуумной печи с двумя расходуемыми электродами и с последующей обработкой давлением. Литейные ниобиевые сплавы не известны. 310 Образование сплошной оксидной пленки Nb2Os, не обладающей защитными свойствами, происходит с постоянной скоростью роста. Поэтому легирование твердого раствора направлено на создание поверхностного защитного слоя и такого химического состава основного сплава, который обеспечивал бы постоянную подпитку покрытия необходимыми химическими элементами и, таким образом, сохранность защитного слоя. Чтобы избежать потери прочности, легирование должно быть тщательно сбалансировано. Защитное покрытие требуется даже для обработки сплавов при температурах 424°С в окислительных средах, дабы минимизировать растворение кислорода, способного вызвать охрупчивание. Покрытия образуются посредством поверхностного воздействия алюминием, титаном и кремнием. Создаваемый в настоящее время защитный кремнистый слой рассчитан на эксплуатацию при температуре не выше 1500 °С. Ниобиевые сплавы вызывают большой интерес как материалы для оболочек ядерного топлива (из-за малого ядерного сечения), их используют в качестве коррозионно-стойких материалов в области химической технологии, а также в конструкциях авиадвигателей. Сплав Nb-1 % (по массе) Zr отличается малым сечением захвата тепловых нейтронов, приемлемой прочностью и прекрасной технологичностью, поэтому его широко применяют в ядерных системах, которые содержат жидкие металлы, работающие при 982—1200 °С. Нередко этот сплав рассматривают как перспективный материал для "первой стенки" термоядерных реакторов и применяют в лампах, работающих на парообразном натрии. Сплавы В-88 и С-1 принадлежат к числу наиболее прочных ниобиевых сплавов (рис. 19.7). Твердорастворное упрочнение сплава С-103 (см. табл. 19.5), очевидно, в сильной степени зависит от содержания гафния, а дисперсное упрочнение от содержания комплексных карбидов типа МеС. По-. крытие у него "на собственный манер", но оно работает. Таким образом, система сплава С-103 с покрытием — первая, положившая начало применению тугоплавких металлов в авиационных двигателях. Этот сплав применяют и в двигателях ракет, когда требуется умеренная прочность в диапазоне .1093-1370 °С. Таким образом, сплавы на основе ниобия обладают запасом прочности для применения при температурах 1370 °С и 311
Карта
|
|
|
|
|
|
|
|
Страницы: 1 2 3... 152 153 154 155 156 157 158... 182 183 184
Внимание! эта страница распознана автоматически, поэтому мы не гарантируем, что она не содержит ошибок. Для того, чтобы увидеть оригинал, Вам необходимо скачать книгу |
