ент диффузии в матрице;
преципитаты должны быть некогерентньщи матрице, мелкими и
сверхмелкими, с низким размерным несоответствием, иметь высокую
объемную долю; дисперсоиды (и волокна в композитах) должны быть
термодинамически устойчивы в матрице, иметь высокую объемную долю и быть
(дисперсоиды) мелко- и сверхмелкодисперсными; зерно должно быть
крупным, в раде случаев вплоть д0 монокристаллической
структуры.
Кроме того, к этим сплавам
предъявляются высокие требования по чистоте от вредных примесей. В США
установлены следующие верхние границы, % (масс): Bi — 5 - 1(Г6;
Те, Se, TI, Cd - 5 • КГ4; Ag, Pb - 1 • 1(Г3;
Sb, As - 2- 1(Г3; Си - 1 •
1(Г2; S, Р - 2,5 • 10"3.
В последнее время ужесточаются
требования к чистоте металла по сере. В раде случаев (лопаточные сплавы)
ее требуется до 1 • 1(Г3 %, так как в процессе эксплуатации
изделий она переходит в металл из топлива.
Общий недостаток никелевых
сплавов — их высокая стоимость, связанная с высокими ценами на их
составляющие, в том числе и на никель. В последние годы эти цены были в
следующих пределах (тыс. долл./т): никель (электролит.) - 4,5...7,5;
никель (карбонильн.) — 14,5...15,0; железо (губка) — 0,7...0,75;
железо (карбонильн.) — 10,0...11,0; железо (электролит.) - 6,5...7,0;
кобальт — 30,0; хром — 8,0; титан — 2,4...2,5; алюминий — 1,3... 1,7;
цирконий — 22,0; гафний — 240; вольфрам — 10,0; молибден - 12,0; ниобий -
20,0; тантал - 400...600; рений - 1300...1450.
Железоникелевые сплавы
Достоинством этих сплавов
является более низкая стоимость по сравнению с никелевыми из-за
меньшего содержания никеля и дорогих легирующих. Никеля в них обычно
25...60 %, железа — 15...60%. Недостатком же является более низкая
температура службы из-за меньшего содержания упрочняющих фаз и более
низкой температуры их растворения (сольвуса) в матрице. Механизмы их
упрочнения аналогичны таковым в никелевых сплавах, а по типу упрочняющей
фазы их можно разделить на три группы:
— сплавы с карбидным,
нитридным или карбонитридным упрочнением, работающие до 815
°С;
— сплавы с упрочнением
f-фазой (типа ХН45Ю, Х-750) для низко-нагруженных изделий, работающих до
1250... 1350 °С;
— сплавы, упрочняемые Y'-фазой (типа IN-718), имеющие высокие
свойства от криогенных температур до 650 °С.
