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... 13 14 15 16 17 18 19... 182 183 184
|
|
|
|
Судя по литературным данным [80], на окисление никелевых и кобальтовых сплавов тугоплавкие элементы оказывают влияние трех видов. Влияние одного из них благотворно, поскольку тугоплавкие элементы можно рассматривать как ловушки (геттеры) для кислорода, способствующие образованию защитных слоев из а1203 и Сг2Оэ. Влияние двух других видов — вредное. Во-первых, тугоплавкие элементы уменьшают диффузионную активность алюминия, хрома и кремния, а это противодействует формированию защитного слоя. Во-вторых, оксиды тугоплавких металлов обычно незащитны (т.е. ; отличаются низкой температурой плавления, высокой упругостью паров, высоким коэффициентом диффузии и другими неблагоприятными характеристиками), и поэтому они нежелательны в качестве компонентов для наружной окалины. Следовательно, вредное влияние тугоплавких элементов оказывается более весомым, чем их благотворное влияние, так что для повышения противоокислительной стойкости их обычно в суперсплавы не вводят. Но поскольку тугоплавкие элементы не равнозначны, то некоторые из них использовать предпочтительнее, чем другие. Представляется, например, что тантал, не вызывает столь вредных последствий, как вольфрам или молибден, поэтому он один из тех тугоплавких элементов, которые следует предпочесть. Вольфрам, молибден и ванадий ведут себя примерно одинаково, но вольфрам определенно сильнее снижает скорости обменной диффузии, чем остальные элементы, и, следовательно, более, чем другие способен к неблагоприятному влиянию в отношении избирательного окисления. Оксиды ниобия не являются защитными, поэтому его присутствие в составе окалины нежелательно. Рений применяли в суперсплавах в ограниченных масштабах; его влияние, по-видимому, аналогично влиянию ниобия. Гафний и цирконий часто вводят в суперсплавы в небольших количествах, они значительно улучшают прочность связи окалины с основным сплавом. 11.5. Сложные суперсплавы на никелевой основе Помимо основы NiCrAl, в суперсплавах присутствует множество легирующих элементов, которое кроме изменений в концентрации и соотношении элементов основы порождает такую неоднозначность и многообразие в характере окисления, что сколь-нибудь простая и не слишком обширная классификация этого многообразия в настоящее время невозможна. Поэтому мы дадим конкретные примеры поведения отдельных сплавов и, насколько возможно, постараемся провести их широкое обобщение. Основные механизмы окисления Кинетика. Описать кинетику окисления суперсплавов на основе гравиметрических измерений достаточно сложно, из-за того, что значительные фракции совокупной окалины образуются в переходный период ее роста (продолжительность не более 2 ч), отличающийся постоянной скоростью. Нередко вслед за этим наступает период параболического роста, и его описание требует знания двух или трех констант скорости, делая простое сравнение сплавов невозможным [90-92]. Температурная зависимость первой параболической константы * (рис. 11.14) показывает, что скорости роста Р1 окалины у большинства суперсплавов занимают среднее положение между скоростью роста окалины Сг203 (у сплавов N¡-3000 и а12Оэ (у сплава №-144Сг-12А1) [30]. При 982°С большинство скоростей окисления суперсплавов отличаются друг от друга не более, чем вдвое, а энергии активации ближе к таковой для роста окалины Сг2Оэ (~60 ккал/моль), нежели а12Оэ (~120 ккал/моль) [90-99]. Между характеристиками окисления и изменением химического состава от высокого Сг и низкого а1 к низкому Сг и высокому а1 очевидной корреляции не наблюдали, хотя ее и можно было бы ожидать, судя по картам окисления сплавов системы №—Сг—а1. Кроме того, ни один из этих сплавов по своей противоокислительной стойкости не приближается к сплавам, которые образуют окалину, состоящую только из а-а12Оэ; подобное поведение указывает, что помимо хрома и алюминия на процесс окисления свое влияние оказывают и другие элементы. Компоненты окалины. Изменения в скоростных параметрах связаны с изменениями в оксидных фазах, составляющих окалину; иллюстрацией этой связи у сплава Шипе1 700 служит карта "время температура оксидно-фазовый состав" на рис. (11.15). Начальная линейная стадия (зона 1) характеризуется образованием тонкой пленки а1203; ее обгоняют в росте колонии Сг203, образующиеся по границам зерен спла 2 Зах. 1092^3
Карта
|
|
|
|
|
|
|
|
Страницы: 1 2 3... 13 14 15 16 17 18 19... 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 |
