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... 162 163 164 165 166 167 168... 182 183 184
|
|
|
|
интенсивные исследования нескольких конкурирующих систем с целью разработки материала с анизотропной структурой, способного заменить направленно твердеющий сплав МАЯ-М 200 + Ш. Среди этих конкурирующих систем были монокристаллические (т.е. с единственным зерном) литейные суперсплавы, направленно-твердеющие эвтектические литейные суперсплавы, направленно-рекристаллизующиеся прессованные порошковые суперсплавы (с или без дисперсных частиц оксидов) и упрочняемые волокнами суперсплавы. Победителем в этом соревновании — как с технической, так и с экономической точки зрения — оказались монокристаллические литейные суперсплавы. Они и были приняты большинством производителей в качестве материалов для рабочих и направляющих лопаток турбин высокоэффективных авиационных двигателей последних моделей. Состав некоторых наиболее типичных монокристаллических сплавов приведен в табл.20.1 (подробно эти сплавы рассмотрены в гл.7). Высокопрочный литейный сплав МАЯ-М 247 с успехом использовался для производства как равноосных поликристаллических отливок, так и отливок, полученных в процессе направленного затвердевания. Изготовленные из него монокристаллические отливки не отличаются лучшей по сравнению с отливками, полученными направленным затвердеванием, жаропрочностью, хотя отмечаются меньшим разбросом значений этого параметра. Сплав ИАБАШ 100 БС был получен путем удаления из сплава МАИ-М 247 всех элементов, упрочняющих границы зерен (например, С, В, Ш и Ъх). Экспериментально установлено, что жаропрочность ЫАБАШ 100 примерно на 28°С выше, чем сплава МАЯ-М 247. Испытания поката б л и ц а 20.1. Хнмвческнж состав наиболее распространенных сплавов для иовосрвсталлвческого лнтья в трех шх предшественников Химический состав, % (по массе) Сплав---.----.____ Со Cr Mo W Та Al Ti Hf С В Zr MAR-M24710 8,4 0,6 10,03.3 N AS AIR 1009,01,010,533 "Alloy 3" 5,1 8,78,010,03,2 CMSX-3 4 7,50,57,56 PWA-1480 5 10-412 SRR-99 5 84-9428 541,01,40,15 0,015 0,05 5,81,0-— 5,41,10,6 540,90,1 5,01,5 542,2 _ зали, что структура NASAIR 100 нестабильна и в литом состоянии в нем присутствуют выделения ц-фазы, которые при температурных выдержках переходят в МевС. Добавка 5% Со в NASAIR 100 решает проблему стабильности структуры. Дополнительное легирование гафнием (0,6%) улучшает сопротивление окислению и такой сплав, разработанный в процессе выполнения все той же исследовательской программы NASA, в рамках которой был создан и NASAIR 100, получил название "Alloy 3" [3]. Процесс оптимизации состава завершился созданием промышленного монокристаллического сплава CMSX-3, близкого к Alloy 3, но с более низким содержанием гафния и измененным отношением концентраций тантала и вольфрама. Сплавы PWA-1480 [4] и SRR-99 [5] также относятся к первому поколению сплавов монокристаллического класса. Все эти монокристаллические сплавы первого поколения обладают практически одинаковым пределом ползучести и прочности после соответствующей термообработки, хотя другие их важные свойства меняются. Следующим важным этапом в работах по созданию монокристаллических сплавов явилась разработка сплавов с рением, улучшающим их жаростойкость, и небольшими добавками иттрия и/или редкоземельных элементов, например лантана, для улучшения коррозионной стойкости сплавов в агрессивных средах. Благотворное влияние рения на жаропрочность связано с тем, что он упрочняет матрицу сплава, а также препятствует огрублению мелких выделений э"-фазы при температурных выдержках. Иттрий и редкоземельные элементы в соответствующих пропорциях стабилизируют оксидные пленки оксида алюминия и оксида хрома на поверхности сплава, что придает ему заметную стойкость к окислению и позволяет обходиться без применения защитных покрытий на поверхности лопастей турбинных лопаток [6]. Использование в качестве легирующего элемента рения существенно повышает стоимость сплава. Для повышения экономической эффективности промышленного применения таких сплавов необходимо разработать технологию повторной переработки отходов литейного производства для возвращения в оборот материала, расходуемого на литейные заслонки и прибыльную часть отливки, а также бракованных деталей. Успешная разработка не требующих покрытия сплавов, содержащих иттрий и редкоземельные элементы, потребует исключительно жесткого ко 331
Карта
|
|
|
|
|
|
|
|
Страницы: 1 2 3... 162 163 164 165 166 167 168... 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 |
