Итоги и перспективы
Несмотря
на значительные усилия, затраченные на разработку новых видов
высокотемпературных материалов на основе твердых материалов, до
настоящего времени в турбиностроении при изготовлении лопаток,
используемых при температуре до 900° С, преобладают все
усовершенствованные «сверхжаропрочные» сплавы.
Для
температурного интервала 900—1100° С, несмотря на более или менее
успешное конструирование экспериментальных турбин, не удалось
внедрить ни жаропрочные и окалиностойкие твердые сплавы на основе TiC
(тип WZ), ни композиционные материалы на основе молибденовых сплавов
с защитными покрытиями из сплавов Ni—Сг (инконель и нимоник). У
первой группы материалов не удалось в достаточной мере повысить
предел прочности при ударном изгибе на холоду и при нагреве. У второй же
группы материалов оставляет желать лучшего диффузионная защита против
окисления. Испытание лопаток из окалиностойких ниобиевых сплавов, как
защищенных, так и незащищенных, еще не дало удовлетворительных
результатов. В то же время защищенные силицидами ниобиевые сплавы
применяются в настоящее время в космических аппаратах.
Твердые
сплавы, содержащие карбиды, бориды и силициды (твердые материалы со
вспомогательным металлом-связкой), не нашли себе применения при
изготовлении турбин так же, как и чистые твердые материалы,
интерметаллические соединения сочетания металл — окисел металла
(керметы), специальная керамика, а также сплавы платины с различными
металлами (последние из-за высокой стоимости и значительной
плотности).
Для
электронагревателей, работающих в температурном интервале 1200—1700°
С, новым конкурентом графита (возможная температура эксплуатации в
атмосфере окиси углерода — 2500° С и выше) и карбида кремния (максимальная
температура эксплуатации на воздухе 1500° С) в настоящее время является
дисилицид молибдена. Однако для подвижных деталей и таких случаев
применения, когда требуется высокая устойчивость к термоударам и
высокий предел прочности при динамическом (ударном) изгибе, такие
материалы, как MoSi2 и SiC, непригодны.
