Механические свойства металлов при высоких температурах

Благодаря исключительно высокому сопротивлению коррозии титан — прекрасный материал для изготовления химической аппаратуры. Но главное свойство титана, способствующее все большему его применению в современной технике, — высокая жаростойкость как самого титана, так и его сплавов с алюминием и другими металлами. Кроме того, эти сплавы обладают жаропрочностью— способностью сохранять высокие механические свойства ири повышенных температурах. Все это делает сплавы титана весьма ценными материалами для самолето- и ракетостроения. [c.649]

V, N5, Та — важные материалы современной техники Сплавы на основе этих металлов обладают высокими антикоррозионными свойствами, механической проч ностью, высокими температурами плавления Они широко используются в реактивной и космической технике, при создании атомных реакторов, являются перспективными материалами в химическом машиностроении Сверхпроводящие сплавы, катализаторы, радиоэлектроника, медицинская техника — дополнительные области применения элементов группы УВ Уникальной особенностью обладает чистый тантал, который не раздражает живую ткань и поэтому используется в костной хирургии Соединения ванадия ядовиты Один из растительных концентратов этого металла — ядовитый гриб бледная поганка В то же время известна роль ванадия как одного из катализаторов биохимических реакций Он от носится к микроэлементам, необходимым для всех живых организмов Внесение V в соответствующих дозах в почву приводит к лучшему усвоению растениями азота, увеличению содержания хлорофилла в листьях, лучшему накоплению биомассы в целом Биологическая роль ниобия и тантала не обнаружена [c.468]

Применение рения пока еще ограничено малым масштабом его производства, но он относится к перспективным металлам, обладая химической инертностью, хорошими механическими свойствами и высокой температурой плавления. [c.124]

В компактном состоянии хром представляет собой плотный, очень твердый и хрупкий, блестящий серебристо - белый металл с высокой температурой С). Механические свойства и высокая температура плавления [c.39]

Понижение механических свойств при высоких температурах обусловлено происходящими в металле структурными и фазовыми превращениями. К структурным изменениям такого рода можно отнести явление графитизации углеродистой и молибденовой сталей, образование ферритной фазы в хромоникелевых сталях и др., присущие последним при длительной работе металла в условиях высокой температуры. В ряде случаев стабильность структуры стали в течение длительного срока службы оборудования удается обеспечить путем термической обработки стали. В большинстве случаев для аппаратуры, предназначенной для работы при высоких температурах, применяются специальные марки жаропрочных сталей, характеризуемых достаточной механической прочностью и стабильностью структуры при высоких температурах. Наряду с жаропрочностью эти металлы должны обладать жаростойкостью, т. е. способностью противостоять коррозионному воздействию среды в условиях длительной работы материала при высоких температурах. При непрерывном процессе окалинообразования рабочее сечение металла уменьшается, что приводит к повышению рабочего напряжения и ухудшению условий безопасной эксплуатации оборудования. [c.10]

Современная техника требует таких материалов, которые обладали бы высокими механическими свойствами при высоких температурах (более 1300° С), хорошо сопротивлялись окислению, не растрескивались при самых резких колебаниях температуры, имели небольшую плотность и были пригодны для изготовления сложных деталей. Такое сочетание свойств позволяет использовать керметы при создании газовых турбин, ракет и ряда деталей, работающих в тяжелых условиях,— катодов большой мощности, зажигательных свечей, в ядерной технике и др. Ни металлы и металлические сплавы, ни огнеупорные материалы, отдельно взятые, не обладают одновременно всем комплексом этих свойств. [c.234]

Понижение механических свойств при высоких температурах обусловлено происходящими в металле структурными и фазовыми превращениями. В большинстве случаев для химической аппаратуры, предназначенной для работы при высоких температурах, применяют специальные марки жаропрочных сталей, характеризуемых достаточной механической прочностью и стабильностью структуры при высоких температурах. Наряду с жаропрочностью эти металлы должны обладать также и жаростойкостью, т. е. способностью противостоять коррозионному воздействию среды в условиях длительной работы при высоких температурах. При непрерывном процессе окалинообразования рабочее сечение металла уменьшается, что приводит к повышению рабочего напряжения и ухудшению условий безопасной эксплуатации оборудования. [c.15]

Большинство процессов под высоким давлением протекает и при высоких температурах, что заставляет при выборе материала учитывать влияние коррозии и снижение механических свойств металлов при этих температурах. [c.13]

Огнеупорами называются керамические изделия, сохраняющие свои механические свойства при высокой температуре и не разрушающиеся при этой температуре под воздействием различных газов, расплавленных шлаков и металлов и др. [c.624]

Основная область применения рения — жаропрочные сплавы. Хотя рений и уступает несколько по температуре плавления вольфраму, он имеет более высокую температуру рекристаллизации (1500° С против 1100° С у вольфрама) и превосходит вольфрам и прочие тугоплавкие металлы по своим механическим свойствам при высоких температурах [1]. Считается, что наиболее высокие механические качества при температуре порядка 2000—3000° С могут быть только у сплавов рения [2]. Из сплавов рения с молибденом, вольфрамом и другими металлами изготавливаются ответственные детали ракетной техники, а также сверхзвуковой авиации. Рений используется как легирующая присадка к жаропрочным сплавам на основе никеля, хрома, молибдена и титана. Другая область применения — антикоррозионные и износоустойчивые сплавы. Рений устойчив против действия расплавленных висмута и свинца при высокой температуре, что делает его перспективным материалом для атомных реакторов. Добавка рения к платиновым металлам увеличивает их износоустойчивость. Из таких сплавов делают, например, наконечники перьев автоматических ручек и фильтры для искусственного волокна. Из сплавов с добавкой рения изготовляют пружины и другие детали точных приборов. В силу химической стойкости рений применяется для покрытий, предохраняющих металлы от действия кислот, щелочей, морской воды, сернистых соединений. В электролампах и электровакуумных приборах рений может применяться для изготовления нитей накала, катодов и других деталей. Для этих же целей могут использоваться вольфрам и молибден, покрытые слоем рения. Рениевые и покрытые рением детали в несколько раз устойчивее обычных. Рений является ценным материалом для электрических контактов. Контакты из рения и его сплавов служат в несколько раз дольше, чем контакты из других материалов [3,4]. Представляет интерес применение рения для термоэлементов. Термопары с рением имеют в 3—4 раза большую электродвижущую [c.613]

Наилучшим конструкционным материалом, способным длительное время сохранять механические свойства при высокой температуре в сочетании с химическим воздействием среды, является сталь. Однако при температуре выше 400° С в сталях развиваются особые явления, которые резко изменяют механические свойства металла и понижают его способность противодействовать внешним нагрузкам. [c.26]

Бориды и силициды -металлов IV группы также представляют собой металлообразные соединения, обладают большой прочностью и устойчивостью в области высоких температур. Бориды и силициды титана позволяют создавать жаропрочные сплавы, способные сохранять необходимые механические свойства при высоких температурах (1100—1200°С). [c.331]

Другая важнейшая область применения рения—жаропрочные сплавы. Хотя рений и уступает несколько по температуре плавления вольфраму, у него более высокая температура рекристаллизации (1500° против 1100° у вольфрама). Он превосходит вольфрам и прочие тугоплавкие металлы механическими свойствами при высокой температуре [1]. Считается, что наиболее высокие механические качества при температуре порядка 2000—3000° могут быть получены только у сплавов рения [64]. Из сплавов рения с молибденом, вольфрамом и другими металлами изготавливаются ответственные детали ракетной техники и сверхзвуковой авиации. Рений используется как легирующая присадка к жаропрочным сплавам на основе N1, Сг, Мо и Т1. [c.292]

Жаропрочностью называется способность металлов и сплавов сохранять механические свойства при высоких температурах. [c.20]

Для того чтобы металлы и сплавы возможно было применять при высоких температурах, они должны обладать, кроме устойчивости по отношению к газовой коррозии (жаростойкостью), также и жаропрочностью, т. е. способностью сохранять удовлетворительные механические свойства при высоких температурах. Для многих металлов и сплавов предел температуры, при которой они окисляются еще достаточно медленно, обычно выше температуры начала резкого падения механических свойств. [c.19]

Многие неорганические материалы обладают высокими жаростойкими характеристиками. К ним относятся тугоплавкие металлы и их сплавы, окислы многих элементов, карбиды, нитриды и другие соединения. Им присущи разнообразные физические, химические и механические свойства. Наряду с высокой термостойкостью многие из них имеют достаточно высокую теплостойкость, т. е. способность сохранять механические свойства при высоких температурах. По фазовому состоянию подавляющее число их относится к кристаллическим соединениям, имеющим мелкокристаллическую структуру. Для большинства неорганических соединений характерно многообразие структурных форм, благодаря чему при одном и том же химическом составе они могут обладать разнообразными свойствами. Типичным примером могут служить окислы металлов и неметаллов. Благородный камень рубин и грубый кирпич имеют одну н ту же основу — окись алюминия, но как различны их свойства [1]. Основой таких разных по свойствам соединений, как асбест, тальк, слюда, кварц, является окись кремния. [c.317]

Требования к аппаратам, рабочие процессы в которых протекают при высоких или низких температурах. При повышении температуры, как правило, ухудшаются механические свойства металлов. Максимальная температура, при которой металлы могут быть использованы для изготовления аппаратов, определяется пределом ползучести. Эта величина представляет собой то максимальное длительно дей-ствуюш,ее напряжение при котором суммарная деформация не превосходит некоторую допускаемую величину (обычно 1 %). [c.9]

Проверку механических свойств металла труб, работающих при высоких температурах и в водородсодержащих средах, проводят, если это предусмотрено действующими Правилами , Регламентами или проектом. Механические свойства металла следует проверять и в других случаях, когда коррозионное-действие среды может вызвать их изменение. [c.401]

Понижение механических свойств при высоких температурах объясняется структурными и фазовыми превращениями, происходящими в металле, в связи с чем для работы аппаратуры при высоких температурах требуются специальные сорта стали [c.80]

К огнеупорам относятся такие керамические изделия, которые сохраняют свои механические свойства при высоких температурах и достаточно хорошо сопротивляются в этих условиях действию различных химических реагентов (газы, расплавленные шлаки и металлы и др.). [c.102]

Можно привести несколько примеров технического применения платины, когда используется высокая коррозионная устойчивость, а также хорошие механические свойства и высокая температура плавления (1773° С) этого металла. [c.577]

Наиболее эффективным способом травления в случае образования больших, плотных и клейких окалин является использование расплавленных солей (едкого натра или гидрида натрия ЫаН). Химическое воздействие на окалину расплавленной соли сочетается с нарушением сплошности окалины за счет различия коэффициентов линейного расширения окалины и основного металла под действием тепла при погружении изделия в ванну с расплавленным раствором. Этот метод травления находит все более широкое применение и дает наибольший эффект при сведении процессов удаления окалины и термообработки в одну операцию. Однако при этом требуются специальное оборудование и квалифицированные рабочие. Процесс является дорогостоящим и опасным. Кроме того, его нельзя применять в том случае, если воздействие высоких температур неблагоприятно скажется на механических свойствах металла, с которого удаляется окалина. Что касается химической очистки, то электрохимическое воздействие (анодная либо катодная поляризация) или использование ультразвука может улучшить действие травления. [c.60]

Применение. Благодаря высокой температуре плавления и хорошим механическим свойствам при повышенных температурах рений находит применение в производстве жаропрочных сплавов. Особенно большое значение имеют сплавы рения с другими тугоплавкими металлами — вольфрамом и молибденом. Они используются при изготовлении термопар, работающих при температурах >2000 °С, электро- и электронных ламп, электроконтактов, а также в авиационной и космической технике. Рений и его сплавы применяются в приборостроении при изготовлении деталей точных приборов, в качестве катализатора при крекинге нефти вместо более дорогостоящих металлов платиновой группы. [c.181]

В последнее время получены различные нитевидные кристаллы из оксидов металлов, тугоплавких соединений типа карбидов, боридов, нитридов. Нитевидные кристаллы из оксидов металлов имеют ряд преимуществ по сравнению с металлическими волокнами и волокнами типа карбидов, нитридов, боридов высокую механическую прочность, высокую огнестойкость, химическую инертность, стабильные свойства при высоких температурах. [c.140]

Для обнаружения отдулин печных труб пользуются предельными скобами (рис. 34, а). Они изготовляются из углеродистой стали толщиной б мм. Предельный размер скобы на 4—6 мм больше наружного диаметра печей трубы. Размер скобы устанавливается с учетом изменения механических свойств металла при высоких температурах. Безопасным для труб диаметром выше [c.92]

Внешний нагрев наиболее прост и удо- бен, так как в большинстве случаев обеспечивает равномерность температуры и чистоту опыта. К сожалению, внешний нагрев не годится для работы с очень высокими температурами, так как при этом сильно падают механические свойства металла и повышается корродирующее действие сжатой среды на стенки сосуда. [c.75]

При высокой температуре наблюдается значительное снижение основных показателей, характеризующих механические свойства металлов и сплавов. В расчетах на прочность необходимо учитывать эти изменения механических свойств материала. Особенно существенные изменения в условиях длительной работы под нагрузкой при высокой температуре претерпевают углеродистые стали и совершенно незначительные — так называемые жаропрочные стали. [c.9]

Понижение механических свойств при высоких температурах обусловлено происходящими в металле структурными и фазовыми превращениями. К структурным изменениям такого рода можно отнести явление графити-зацйи углеродистой и молибденовой сталей, образование ферритной фазы в хромоникелевых сталях типа 18—8 и др., присущие последним при длительной работе металла 8 условиях высокой температуры. В ряде случаев стабильность структуры стали в течение длительного срока службы оборудования удается обеспечить путем термической обработки стали. В большинстве случаев для химической аппаратуры, предназначенной для работы при высоких температурах, применяются специальные марки жаро-, [c.10]

Понижение механических свойств при высоких температурах )бъясняется структурными и фазовыми превращениями, происходящими в металле, в связи с чем для работы аппаратов при высоких температурах требуются специально жаропрочные сорта стали с достаточно высокой механической прочностью при повышенных температурах, в частности с высоким сопротивлением ползучести. Наряду с жаропрочностью металлы, работающие при высоких температурах, должны обладать жаростойкостью —способностью сопротивления химическому разрушению поверхности под действием горячих газов или воздуха. Обычно в состав жаростойких сталей вводят легирующие элементы — кремний, алюминий, хром и др.,в состав жаропрочных сталей — молибден, вольфрам, ванадий, хром, никель, кобальт и др. [c.10]

Этот материал дает хрупкий излом (он хрупок настолько, что разбивается при падении на бетонный пол), если только разрушение не происходит при температурах выше 1350° или если оно не является результатом длительного воздействия напряжений при температурах свыше 950°. Теплостойкость материала выше, чем для большинства керамик, но все же ограничена. Механические свойства при высоких температурах могут быть охарактеризованы зависимостью от температуры временного сопротивления растяжению, которое при 980° составляет 1225 кПсм , при 1200°—490 кГ/см и при 1315° — несколько более 210 кГ/см . Материал спека 30% АЬОз к 70% Сг отличается прекрасной коррозионной стойкостью в воздухе при температурах до 1200° и в газообразных продуктах горения при температурах до 1600°. Он противостоит действию жидкой стали и печных шлаков, но быстро разрушается расплавленным стеклом и парами ш,елочных металлов при температурах около 1425°. [c.362]

Понижение механических свойств при высоких температурах обусловлено происходящими в металле структурными и фазовыми превращениями. К структурным изменениям такого рода можно отнести фафитизацию углеродистой и молибденовой сталей, образование ферритной фазы в хромоникелевых сталях при длительной работе металла в условиях высоких температур. В ряде случаев стабильность структуры стали в течение длительного срока службы оборудования удается обеспе- [c.38]

Металлами, дающими при добавке в сталь плотные защитные пленки, являются в первую очередь хром, алюминий и кремний. Однако чисто кремнистые или алюминиевые стали не применяются, так как они не куются, очень хрупки и лишь с трудом поддаются механической обработке. Значительное улучшение как обрабатываемости сталей, так и их механических свойств при высоких температурах, особенно кри-поустойчивости, можно получить добавлением никеля, например, в хромистые жароупорные стали. Поэтому в зависимости от предъявляемых требований в электропечестроении применяются 2 группы сталей хромистые — для ненагруженных конструкций и хромоникелевые — для нагруженных конструкций. [c.79]

Приборы и инструменты. Дефекты деталей трубчатых печей обнаруживают специальными измерительными инструментами и приборами. Чтобы выявить увеличение размера (отдулин), измеряют наружный диаметр печных труб по всей длине змеевика набором скоб (рис. 1У-9). Точность измерения скобами 0,5 мм. Их изготовляют из углеродистой или легированной стали толщиной до 6 мм. Предельный размер скобы, устанавливаемый в зависимости от механических свойств металла змеевика при высоких температурах, на 4—6 мм больше номинального размера наружного диаметра печной трубы для термокрекинга, каталитического крекинга и др., для печей пиролиза ЭП-300 с центробежнолитыми трубами (45Х25Н20, 45Х25Н35)—на 10—12 мм. Для труб из сталей, имеющих при повышенных температурах достаточную пластичность (например, из стали 15Х5М), допустимо увеличение размера по наружному диаметру па 3—5%- Исходя из этого предельный размер скобы для измерения на])ужного диаметра должен быть для пластических сталей [c.143]

Характерно, что наиболее очевидное изменение структуры н снижение механических свойств металла наблюдается на среднем отрезке длины барабана 6-13 метров, то есть там, где действуют наиболее высокая температура 500-600 С и интенсивные знакопере.менные нагрузки. В этой же зоне (6-13 м) со стороны загрузки печи наиболее часто появляются трещины на корпусе барабана. [c.100]

Оборудование предприятий нефтехимии и нефтепереработки работает в условиях действия механических напряжений, высоких температур и коррозионно-активных рабочих сред, инициирующих возникновение и накопление повреждений, приводящих со временем к нарушению его работоспособности. Современные методы механики деформируемого твердого тела позволяют прогнозировать долговечность конструкций на основе расчета напряженно-деформированного состояния для любой точки конструкции. Но для расчета напряженно-деформированного состояния на действующей конструкции необходимо точное знание всех термомеханических режимов эксплуатации либо текущей диаграммы нахружения. Знание исходных на момент изготовления конструкции механических свойств металла недостаточно, так как они в процессе эксплуатации существенно изменяются. Проведение стандартных механических испытаний на действующей конструкции невозможно, поэтому в настоящее время расчет напряженно-деформированного состояния для оценки долговечности осуществляется с использованием данных о свойствах материала в исходном состоянии, что не обеспечивает необходимую точность. [c.5]

Выпускается бессемеровская и мартеновская углеродистая сталь I группы. Марки бессемеровской стали БСт.О, БСт. Зкп, БСт.З, БСт. 4кп, БСт.4, БСт.5, БСт.6 марки мартеновской стали Ст.О, Ст. 1, Ст.2, Ст. Зкп, Ст.3, Ст.4, Ст.4а, Ст.5, Ст.6, Ст.7. Стали различных марок этой группы различаются по механическим свойствам. Наименьшее временное сопротивление разрыву (32 кг мм ) нормируется для стали марки Ст. 1, наибольшее (70 кг1мм- и более)—для стали марки Ст.7. Буквами кп обозначается кипящая сталь, т. е. сталь, которая при застывании кипит , выделяя газы (спокойная сталь получается при застывании металлов без выделения газов). Кипящая сталь дешевле, легче сваривается, но отличается неоднородностью, склонностью к старению и обладает меньшей механической прочностью при высоких температурах. [c.80]

Ниобий и тантал нашли широкое применение благодаря таким практически ценным свойствам, как высокая температура плавления, значительная коррозионная стойкость, механическая прочность, малый коэффициент термического расширения. Эти металлы идут на изготовление быстрорежущих и корроэион-ностойких сталей. Ниобий используют также в радиотехнике, производстве рентгеновской и радиолокационной аппаратуры. [c.505]

При ручной электродуговой сварке сталей новышенной прочности кроме специальных электродов можно применять электроды, иредназначенные для сварки углеродистых конструкционных сталей, в соответствии с механическими свойствами основного металла и сварного шва Э42, Э42А, Э50, Э50А. Если предъявляются специальные требования в отношении коррозионной стойкости и механических свойств нри высоких и низких температурах до и после термической обработки, применяют электроды пз легированной проволоки. [c.331]

Паровоздушный выжиг ведется следующим образом. Устанавливается стационарный режим — температура и расход пара, принятые регламентом производства. Температура 800 °С, принятая на многих заводах, обеспечивает высокую скорость декоксования и сохранение механических свойств металла труб. При более низкой температуре — 750 °С, скорость выжн-га также достаточна, однако материал труб характеризуется минимальной пластичностью и может быть поврежден в ходе процесса. Более высокая температура — 850 °С незначительно увеличивает скорость выжига, а вероятность местных перегревов возрастает. [c.171]

Кроме основных материалов — различных видов стекла и керамики — в ряде случаев для изготовления приборов применяются металлы и сплавы. Они отличаются прежде всего высокой тепло- и электропроводностью, особыми механическими свойствами и высокой стойкостью к колебаниям температуры. К их достоинствам относится также хорошая устойчивость к некоторым химическим реагентам, что используется, например, при работах со фтором или со щелочами, щелочноземельными и земельными мегаллами. Незаменима металлическая аппаратура и при работах под высоким давлением. [c.34]