Диффузионные жаропрочных сплавах

Как термодинамический, так и кинетический факторы учитываются при решении одной из важнейших задач современной техники — подбора жаропрочных сплавов. Одним из критериев прн выборе рецептур таких сплавов является малая диффузионная подвижность. Это определяется тем, что в процессах разрушения при высоких температурах диффузия играет существенную роль. [c.273]

Для повышения жаростойкости жаропрочных сплавов и тугоплавких металлов широко применяют хромовые покрытия, например, диффузионное хромовое покрытие для защиты турбинных лопаток из сплавов на кобальтовой и никелевой основе [66]. [c.358]

Задача получения малой диффузионной подвижности имеет большое практическое значение в связи с созданием жаропрочных сплавов. Такие сплавы необходимы для развития новой техники особенно сверхзвуковой авиации, ракетостроения космических аппаратов. Скорости современных самолетов в значительной степени определяются уровнем жаропрочности материалов, используемых для его двигателей, например лопаток реактивных турбин. [c.346]

Рябченко Е. В. О некоторых особенностях роста диффузионного покрытия при газовом силицировании молибдена. —В кн. Структура и свойства жаропрочных сплавов/Под ред. Г. Н. Дубинина. М., МАИ, 1971, вып. 228, [c.221]

Диффузионные алюминиевые покрытия на жаропрочных сплавах [c.374]

Жаропрочные сплавы на основе никеля и кобальта обычно защищают от высокотемпературной коррозии диффузионными алюминиевыми покрытиями, обычно наносимыми методом пакетирования [2, 35]. Для таких ответственных деталей, как лопатки турбин, процесс диффузионного алюминирования (алитирования) должен быть тщательно подобран применительно к специфическим особенностям сплава [36, 37]. Покрытие должно состоять из алюминидов никеля или хрома (модифицированных хромом и другими компонентами сплава) с высокой температурой плавления. Следует избегать образования алюминидов с высоким содержанием алюминия, которые имеют пониженную точку плавления. Таким образом, скорость поглощения алюминия должна ограничиваться. Структура покрытий является сложной под слоем алюмини-да часто образуются карбиды [38, 39]. [c.374]

Жаростойкое или объемное легирование осуществляют одновременно с получением того или иного конструкционного металла. Вводятся такие легирующие компоненты, которые увеличивают жаропрочность и, кроме того, обладают высокой диффузионной способностью в данном металле или сплаве и, выходя на поверхность, образуют устойчивые оксидные слои. [c.523]

Основные научные исследования посвящены химии твердого тела. Разработал и внедрил в производство технологию получения более 400 соединений (боридов, нитридов, карбидов и др.) и материалов, в том числе металлокерамических для атомной энергетики и жаропрочных для машиностроения. Исследовал в широком интервале температур структуру я свойства тугоплавких соединений. Изучал физико-химическое взаимодействие частиц в твердой фазе, диффузионные процессы при образовании и контакте тугоплавких соединений. Разработал основы квантово-механической электронной теории спекания порошков тугоплавких соединений. Предложил технологию создания покрытий из тугоплавких соединений иа металлах и сплавах. [82] [c.448]

Кобальтовые же сплавы своей жаропрочностью обязаны образованию тугоплавких карбидов. Эти карбиды не растворяются в твердом растворе. Они обладают и малой диффузионной подвижностью. Правда, преимущества таких сплавов перед никелевыми проявляются лишь при температурах от 1038° С и выше. Последнее не должно смущать известно, что чем выше температура, развивающаяся в двигателе, тем больше его эффективность. Кобальтовые сплавы хороши именно для наиболее эффективных высокотемпературных двигателей. [c.42]

Рассмотренные сплавы с повышением температуры очень быстро теряют свою прочность и поэтому не могут применяться для изделий, работающих при температуре выше 100—150°. Для придания магниевым сплавам повышенной жаропрочности пошли по пути введения легирующих присадок, способных тормозить диффузионные процессы в сплаве, идущие по границам зерен при рабочей температуре. [c.199]

Наличие большого числа Б. различных металлов с разнообразными ценными свойствами создает возможности их применения в различных отраслях техники. Области применения Б. еще недостаточно установились и в этом направлении ведутся широкие исследования. Путем диффузионного поверхностного борирования резко повышаются твердость, износоустойчивость и коррозионная стойкость различных изделий из стали, никеля, молибдена, вольфрама и др. Известно применение Б. никеля в качестве катализатора в процессах гидрирования. Б. переходных металлов — хрома, циркония, титана, ниобия и тантала или их сплавы, благодаря их тугоплавкости, жаростойкости и жаропрочности могут применяться для изготовления деталей реактивных, двигателей, лопаток газовых турбин и т. п. Гексабориды бария, лантана, церия й др. благодаря высоким термоэмиссионным свойствам применяются в качестве материалов для катодов электронных приборов. В химич. отношении дибориды переходных металлов и гексабориды редкоземельных металлов, как правило, устойчивы против минеральных к-т, нек-рые даже при нагревании, по разлагаются расплавленными [c.228]

Осн. исследования посвящены химии ТВ. тела. Разработал и внедрил в произ-во технологию получения более 400 соед. (боридов, нитридов, карбидов и др.) и мат-лов, в т. ч. металлокерамических для атомной энергетики и жаропрочных для машиностроения. Исследовал в широком интервале т-р структуру и св-ва тугоплавких соед. Изучал физико-хим. взаимодействие частиц в ТВ. фазе, диффузионные процессы при образовании и контакте тугоплавких соед. Разработал основы квантово-механической теории спекания порошков тугоплавких соед. Предложил технологию создания покрытий из тугоплавких соед. на металлах и сплавах. [c.394]

Пайка коррозионно-стойких ста.лей и высоколегированных жаропрочных никелевых сплавов в вакууме со степенью разрежения 1,55-10 Па требует применения диффузионных вакуумных насосов и применения припоев, не содержащих компонентов с высокой упругостью испарения. [c.329]

При диффузионной пайке жаропрочных никелевых сплавов в вакууме, инертной или восстановительной атмосфере для предотвращения роста зерен (вторичной рекристаллизации) в зазор закладывают припой в виде фольги, содержащий 77 % N1, 13 % Сг, 10 % Р с температурой плавления 890 °С, покрытой порошком состава (%) 84 N1, 12 Сг, 4 Мо. Нагрев при пайке происходит при 1050 °С в течение 60 мин при давлении 5 МПа. Жидкая фаза расплавившегося сплава N1—Сг—Р проникает между частицами порошка и диффундирует одновременно в паяемый материал. Иногда припой системы N1—В—Сг изготовляют без бора в виде ленты фольги, а затем его насыщают бором до требуемого содержания. При контактно-реактивной диффузионной пайке содержание бора в шве понижается в результате его диффузии в основной материал. Возможна контактно-реактивная диффузионная пайка никелевых сплавов после насыщения бором их поверхности [39]. [c.339]

Основные научные исследования относятся к электрохимии и химии поверхностных явлений, металлургии, металловедению и металлофизике. Впервые установил (1936) диффузионный механизм ползучести. Сформулировал (1940-е) представление о жаропрочности сплавов. Предложил оригинальную электрохимическую теорию окисления сплавов и кинетические уравнения, описывающие процесс окисления в самой общей форме. Разработал ряд материалов с высокими показателями жаропрочности, жаростойкости и элек-троэрозионной стойкости, приготовляемых методами порошковой металлургии. Разработал (1948) метод и технологию производства порошков железа из прокатной окалины и мартитовой руды, а также технологию каталитической переработки природных газов в газовые среды технологического назначения. Предложил методы комплексной электрозащиты сети магистральных газопроводов Украины. Изучал электронное строение неорганических тугоплавких соединений и металлов, свойства композиционных материалов. [c.527]

Детальное изучение фазового состава, элементов тонкой структуры и диффузионной подвижности атомов привело советских исследователей к обоснованному выводу о перспективности литейных жаропрочных сплавов для изготовления рабочих (роторных) лонаток газовых турбин. [c.71]

Прилагаемое при пайке давление, во избежание хрупкого разрушения паяемого металла в контакте с жидкой фазой, должно быть сравнительно небольшим. Для прессовой диффузионной пайки деталей из литейного никелевого жаропрочного сплава Rene-80 (0,18 % С, 14 % Сг, 10 % Со, 4 % W, 3 % А1, 5 % Ti, [c.76]

Жаропрочные Н.с. представляют собой твердые р-ры с включениями интерметаллидных и карбидных фаз, напр. Niз(Ti, А1), №2зСб и др., присутствие к-рых в мелкодисперсном состоянии обеспечивает упрочнение сплавов. Дополнит. упрочнение достигается при легировании твердого р-ра, что способствует замедлению диффузионных процессов и повышению стабильности структуры при высоких т-рах. [c.245]

Кристаллизация происходит в виде пластинчатой формы для у (111) и Р (100) с параллельными плоскостями раздела (т-ра плавления сплава 1190° С). Длительная прочность сплавов системы никель — NigAl — NigNb с эвтектической направленной кристаллизацией соответствует 1000 = 31 кгс мм (т-ра 980° С) и (Tloj = 18 кгс/мм (т-ра 1100° С). Сплавы с эвтектической направленной кристаллизацией имеют повышенные (по сравнению со сплавами на никелевой основе) жаропрочные свойства при высоких т-рах. У них несколько пониженная жаростойкость в среде воздуха и др. кислород-содержаш их средах, преим. по плоскостям раздела пластинок, вследствие чего их защищают различными методами (диффузионным насыщением, плакированием). В поперечном направлении сплавы обладают пониженной пластичностью. Hi. м. применяют для изготовления деталей и изделий, эксплуатируемых под нагрузкой, в частности как материалы газовых и паровых турбин. Ж. м. регламентирует ГОСТ 5632—72. См. также Жаростойкие сплавы. Жаропрочный чугун. [c.417]

Углеграфитовые Ж. м. отличаются жаропрочностью в сочетании с высокой термостойкостью и низкой удельной массой. Жаростойкость таких материалов достигается нанесениел жаростойких покрытий. В тугоплавких стеклах и ситаллах жаростойкость сочетается со спец. оптическими свойствами и низким коэфф. термического расширения. Материалы на основе окислов и тугоплавких соединений, керамико-металличес-кие, композиционные и углеграфи-товыо материалы, жаростойкие бетоны и цементы получают из порошков с последующим формованием и отвердением (бетонов и цементов) или спеканием. Материалы на основе тугоплавких соединений и композиционные материалы могут быть получены методом горячего прессования. Металлические и некоторые композиционные Ж. м. на основе металлов получают методами металлургической технологии (плавление — литье — обработка давлением — термическая обработка) с целью получения заданных свойств. Для повышения жаростойкости на металлические и углеграфитовые материалы наносят жаростойкие нокрытия методами диффузионного насыщения, плазменного, газопламенного или детонационного напыления, газофазного (пиролитического), электрохим., хим. или электрофоретического осаждения. Так, молибденовые снлавы в результате обработки в парах кремния или в газовой смеси четыреххлористого кремния и водорода покрывают жаростойким слоем дисилицида молибдена. Аналогичная обработка углеграфитовых материалов приводит к образованию па их поверхности жаростойкого покрытия из карбида кремния. Высокая жаростойкость некоторых тугоплавких соединений и металлических сплавов определяется их способностью образовывать при высоких т-рах в контакте с хим. агрессивной средой поверхностные плотные слои тугоплавких нелетучих продуктов взаимодействия, являющихся диффузионным барьером и уменьшающих скорость хим. реакции. Так, многие силициды, карбиды хрома и кремния, [c.423]

М. с. 1000—1600° с. При повышении т-ры значительная прочность сохраняется (рис.)- М- с. выплавляют, как правило, в вакуумных дуговых пли электроннолучевых почах. Полуфабрикаты изготовляют в виде прутков, профилей, труб, листов, фольги и проволоки. Слитки литого металла подвергают горячему прессованию при т-ре 1500° С, промежуточному отжигу в интервале т-р 1200—1500° С (в зависимости от состава сплава) и последующему деформированию прокаткой или волочением. Из М. с. изготовляют поковки массой до 1,1 т. При оптимальном режиме прокатки т-ра хладноломкости при изгибе близка к т-ре жидкого азота. М. с. как жаропрочные конструкционные материалы применяют для изготовления головных частей и сопел ракет, вкладышей сопел, упорных колец силовых установок, рулей передних кромок крыльевых сверхзвуковых самолетов, радиационных щитков п деталей крепления, эксплуатируемых ирп высокой т-ре, деталей и узлов турбин. Применение жаропрочных М. с. в ракетных двигателях позволяет повысить рабочую т-ру на 200—300° С, увеличить их мощность. Каропрочные М. с. используют и и атомно энергетике. Лит. Тугоплавкие материа.лы в машиностроении. Справочник. М., 1967 Мальцев М. В. Металлография тугоплавких редких и радиоактивных металлов и сплавов. М., 1971 Сплавы молибдена. М., 1975 Молибден. Пер. с англ. М., 1962 Агте К., В а ц е к И. Вольфрам и молибден. Пер. с чеш. М.—Л., 1964 Т и т ц Т., Уилсон Дж. Тугоплавкие металлы и сплавы. Пер. с англ. М., 1969. В. Н. Минапов. МОЛИБДЕНИРОВАНИЕ - диффузионное насыщение поверхности металлических изделий молибденом или нанесение на них покрытий из чистого молибдена. Диффузионное М. обычно осуществляют газо- и жидкофазным способами. При газофазном способе молибден переносится газообразными галогенидами молибдена (хлоридами, фторидами и т. п.), при жидкофазном — анионами молибдена, к-рые осаждаются на поверхности катода—изделия. При газофазном способе (способе порошков) используют чистые молибдено- [c.8]

С, нагрев выше точки А с, (см. Д иаграмма состояния железо — углерод), деформирование на 25% и охлаждение на воздухе. Предел текучести при этом увеличивается до 54 кгс мм , предел прочности на растяжение — до 72 кгс/мм . Применяют такую обработку в связи с созданием процессов контролируемой и непрерывной прокатки, в к-рых последние этапы деформирования приходятся на субкритический интервал т-р (600— 400° С). Комплекс мех. св-в низколегированных сталей повышенной прочности с микролегирующи.ми добавками вследствие обработки этими методами особенно высок. В частности, т-ра перехода в хрупкое состояние снижается до — 120° С. Разработана механико-термическая обработка с субструктурным упрочнением титана сплавов с альфа -Н бета-структурой в режимах сверхпластичности. Образованию субструктуры способствуют высокая диффузионная подвижность атомов в состоянии сверхпластичности и высокий коэфф. деформационного упрочнения. Высокотемпературную термомех. обработку чаще всего применяют в произ-ве листа, сортового проката и труб, для упрочнения изделий из сталей повышенной прочности и сплавов титана с альфа- и альфа -Ь бета-структурой низкотемпературную — для получения и упрочнения тонкостенных цилиндрических оболочек, лент и проволоки из высокопрочных мартенситных сталей механико-термическую обработку — для упрочнения изделий из жаропрочных аустенитных сталей, сплавов никеля, молибдена, вольфрама, сплавов титана с метастабильной бета-фазой, а также листа, сортового проката и труб иа стареющих алюминия сплавов. Высокотемпературную термомех. и механико-термическую обработку обычно осуществляют на стандартном прессовом, прокатном и волочильном оборудовании. Однако для высокотемпературной термомех. обработки типа непрерывной или контролируемой прокатки с низкой т-рой окончания деформирования и особенно для низкотемпературной термомех. обработки используют сверхмощные станы [c.547]

Сплав как конструкционный материал, предназначенный для длительной работы в течение десятка тысяч часов при высокотемпературных пиролизных процессах, должен обладать минимальной жаропрочностью, чтобы за время эксплуатации иметь возможно наименьшую деформацию на изгиб. Для этого было проведено испытание сплава на изгиб при температуре 900° в течение 10 ООО час. при напряжении 30 кг/см [8]. При этом было получено, что сплав после работы при 900—1300° в течение 6000 час., т. е. в рекристаллизованном состоянии деформировался через 500 час. от начала испытания на 4—5 мм, а через 10000 час.— на 13 мм] нерекристаллизо-ванный сплав при тех же условиях испытания деформируется на 20 мм. Это является следствием высокой пластичности нерекристаллизованного сплава при заданных условиях испытания. Процесс роста зерна в зависимости от времени при 900° очевидно связан с усилением диффузионных процессов перемещения атомов. Это вызывает ускорение ползучести сплава. С повышением температуры испытания значительно увеличивается скорость ползучести сплава. Время достижения стрелы изгиба 10 мм при деформации сплава при 1000° и том же напряжении сокращается до 500 час. [c.324]

С особенно высокими температурами приходится сталкиваться при космических полетах. По своей жаропрочности для этих целей наиболее перспективны сплавы на основе молибдена. Но из-за плохого сопротивления окислению они нуждаются в защитных покрытиях и хорошего сцепления с основой. Чао, Прист и Майерс [935] в предварительном порядке исследовали долговечность и пластичность различных покрытий. В качестве исходного материала они выбрали сплав молибдена с 0,5% Ti. Листы из этого сплава защищали покрытиями, наносимыми путем камерной цементации , но детали этого процесса онп не сообщают. Процесс нанесения покрытия первого типа предпо-пагает совместное осаждение кремния и легирующего элемента (бор, углерод, кобальт, хром, ниобий, тантал, ванадий, вольфрам или цирконий) за один цикл. Процесс второго типа включает два цикла. За первый цикл наносится хромистое (или хромокремниевое) покрытие, тогда как за второй цикл осуществляется совместное осаждение кремния с каким-нибудь одним металлом (или просто осаждение одного металла). Процесс третьего типа предназначен для нанесения многослойных чередующихся покрытий, причем за отдельные циклы поочередно наносятся слои хрома, кремния и легирующих элементов, связывающиеся друг с другом и с основой посредством диффузионных зон. [c.401]

Осн. исследования относятся к электрохимии и химии поверхностных явлений, металлургии, металловедению и металлофизике. Впервые установил (1936) диффузионный механизм ползучести металлов. Предложил оригинальную электрохимическую теорию окисл. сплавов и кинетические ур-ния, описывающие процесс окисл. в самой общей форме. Разработал ряд мат-лов, приготовленных методами порошковой металлургии, с высокими показателями жаропрочности, жаростойкости и электроэро-зионной стойкости. Разработал [c.462]

Приложение давления в процессе роста эпитаксиального слоя (слоя совместной кристаллизации) позволяет также удалить значительный объем ликвата, накапливающегося перед фронтом растущих в изотермических условиях ориентированных кристаллов. Фронт таких кристаллов обычно ровный. Высокая прочность соединения может бь1ть обеспечена только при диффузионной пайке с последующей гомогенизацией паяного соединения. Это тем более необходимо, что выросший слой кристаллов состоит из слабо легированного твердого раствора и обладает пониженной прочностью. По данным А. В. Софонова, пайка с приложением значительного давления в процессе роста эпитаксиального слоя осуществлена при соединении встык жаропрочного хромоникелевого сплава ХН75МБТЮ припоем ВПр 7 (N1 — Мп-основа) в виде фольги (6 = 0,24 мм). Пайку проводили в вакууме (Р= 1,33-10 Па) по режиму нагрев до 1180 °С в течение 3 мин, изотермическая [c.77]

Вторая возможность — замедлить диффузию по гра ницам зерен. Вот тут-то и приходит -на помощь микро-легироваяие. Оказалось, что можно подобрать примеси, с одной стороны, горофильные, концентрирующиеся границах зерен, а с другой — упрочняющие границу и замедляющие диффузионные процессы на границе. Одной из таких примесей оказался бор. Введение в жаропрочный никелевый сплав примесей бора в количестве менее 0,1 % (обычно несколько сотых процента) резко улучшает свойства сплава. На границах зерен оказывается несколько процентов бора, и скорость диффузии по границам уменьшается по крайней мере на порядок, в 10 раз. Аналогичного эффекта можно добить ся при микролегировании никелевых сплавов редкозе мельными элементами церием, иттрием, лантаном. [c.152]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология