Условия жаростойкого легирования

УСЛОВИЯ ЖАРОСТОЙКОГО ЛЕГИРОВАНИЯ [c.17]

Современная техника противокоррозионной защиты располагает рядом эффективных способов для увеличения стойкости металлов и сроков их эксплуатации. Применительно к условиям газовой коррозии одним из наиболее часто используемых способов является жаростойкое легирование с целью получения сплавов, обладающих повышенной коррозионной устойчивостью. [c.59]

Выполнение этого условия можно доказать на примере основных компонентов, применяющихся для жаростойкого легирования железных сплавов. Сопоставление приведенных ниже величин ионных радиусов (по Паулингу) [c.91]

Низкая упругость диссоциации окисла и высокая температура его сублимации. Эго условие необходимо для физической устойчивости окисла при высоких температурах. Так, например, по этой причине молибден не может служить компонентом для жаростойкого легирования, так как образует легко сублимирующиеся окислы и, следовательно, при высоких температурах на поверхности сплава не может образоваться пленка окис- [c.92]

Сплав железа с углеродом при содержании последнего более 1,7% называют чугуном. Чугун тверд, но хрупок и не поддается ковке или прокатке. Он используется главным образом для отливок тяжелых машинных частей (станин, маховых колес и т. п.) и на переработку его на сталь. Для улучшения свойств чугуна его легируют, что обеспечивает возможность широкого использования его в промышленности. Легирование чугуна и стали обычно проводят хромом, никелем, марганцем, кремнием, молибденом, вольфрамом, ванадием, титаном, алюминием, ниобием, кобальтом, медью, бором, магнием. От качества и количества легирующих элементов зависят свойства чугуна и стали. Требования к химическому составу выпускаемого промышленностью чугуна определяются условиями его назначения. Так, например, жаростойкий чугун должен соответствовать по химическому составу требованиям ГОСТ 7769—63, отливки из ковкого чугуна ГОСТ 1215—59 (табл. 20, 21). [c.270]

Все вышесказанное в сочетании с чрезвычайно высокой твердостью и хорошей теплопроводностью (табл. 1) делает карбиды хрома перспективными материалами, особенно в условиях, предъявляющих к материалу жесткие износостойкие и жаростойкие требования. Ценность карбидов хрома как конструкционных материалов со временем, очевидно, значительно возрастет благодаря возможности изменять путем легирования в широких пределах их коррозионные, физические, механические и другие свойства. Так, имеется указание[161] О разработке карбидов на основе хрома, содержащих никель [c.55]

Отечественная промышленность располагает большим ассортиментом легированных сталей, обладающих высокой жаропрочностью и жаростойкостью и хорошими технологическими свойствами (ГОСТ 5632—61). Выбирая сталь для изготовления аппаратуры, в которой протекают процессы дегидрирования органических соединений, при прочих равных условиях отдают предпочтение сплавам с меньшим содержанием никеля. Некоторые специалисты считают, что даже в сплаве никель может проявлять каталитическое действие — способствовать гидрированию и, следовательно, неблагоприятно влиять на процесс дегидрирования, т. е. отщепления водорода. [c.193]

Оно обеспечивается соответствующей компоновкой теплообменников и контактных аппаратов и выбором конструкций каталитических реакторов. Различные приемы теплообмена в контактных аппаратах показаны на рис. 65. Выбор типа реактора определяется характером каталитического процесса, производительностью узла, свойствами катализатора и др. Чаще всего контактные аппараты работают при сравнительно высоких температурах и в условиях агрессивной среды. Поэтому при их изготовлении применяются легированные стали и некоторые специальные материалы, а также кислотостойкие и жаростойкие футеровки. [c.145]

Условия термической обработки конструкционной легированной стали см. стр. 46, нержавеющей, теплоустойчивой и жаростойкой стали см. стр. 47. [c.521]

Выбор жаростойкого сплава обусловливается также характером и составом газовой среды. Так, хромистые и хромоникелевые стали обладают хорошей стойкостью в окислительных средах, восстановительная же газовая среда действует на них неблагоприятно. Особенно неблагоприятно влияют при высоких температурах на стали, содержащие никель, сернистые соединения никель образует с серой сульфид, дающий с металлическим никелем эвтектику, обладающую низкой температурой плавления. В условиях действия сернистых соединений при высоких температурах, как было указано, пригодны стали, легированные алюминием, хромом и кремнием. [c.238]

Освоение металлургической промышленностью выпуска специальных марок хромистых и хромоникелевых сталей явилось необходимой предпосылкой для конструкционного оформления технически совершенного способа производства азотной кислоты и ряда других процессов, протекающих в особо агрессивных условиях. В последние годы в Советском Союзе освоены еще более совершенные кислотостойкие стали на основе хрома и никеля, легированные молибденом и медью, пригодные для растворов серной кислоты низких и средних концентраций при телшературе кипения. Помимо этих марок сталей, известны и другие группы высоколегированных сталей, обладающих, в зависимости от состава, природы легирующих элементов и режимов термической обработки, самыми разнообразными свойствами, в том числе и жаростойкостью. [c.193]

Хром и никель повышают термостойкость и жаропрочность золотых припоев. Припои на основе золота, легированные этими компонентами, кроме того, окалиностойки, жаростойки и прочны стабильны по составу при пайке в вакууме. Припой Аи — 18 % N1 нашел применение для пайки коррозионно-стойких сталей и образует с ними паяные соединения, обладающие особенно высокой прочностью а,з = 784 МПа), низкой упругостью испарения. Поэтому золотые припои, легированные этими элементами, с успехом используются при пайке изделий из сталей, работающих в,условиях высокого нагружения и повышения температур ( 500°С) например, турбин ракет и других узлов авиационной и космической техники США. Температура плавления таких припоев обычно несколько ниже 1000 °С. [c.131]

Эти два условия с очевидностью необходимы для того, чтобы окисел легирующего компонента обладал высокими защитными свойствами. Если с этой точки зрения рассмотреть основные компоненты жаростойкого легирования сталей алюминий, хром, кремний, то можно заключить, что это условие действИ тельно выполняется. [c.68]

Низкая жаростойкость тугоплавких металлов обусловлена летучестью их оксидов ( 1г, Ru, Os ), легкоплавкостью и летучестью оксидов ( Мо, V, Re ), разрушением иленки за счет У м О, 2 м>2,5 (Та, Nb, W ), испарением самих металлов. В этих условиях направлениями жаростойкого легирования являются получение сложных нелетучих оксидов (Nb+Ti, Mo+Ni, Mo+Ni+Mn) приближение УмтОшп/г/Ум в 1 (Nb+Mo) использование эле- [c.63]

Как установил А. М. Зубов, в условиях термоциклирования и износа чугунных прессформ фарных рассеивателей способ отливки заготовок и размеры графитовых включений оказывают большее влияние на жаростойкость, чем низкое легирование серого чугуна. Повысить жаростойкость серых чугунов можно присадками, способствующими измельчению графитовых включений, такими как 51, N1, Си, или отливкой чугуна в металлическую форму, что обеспечивает прочное врастание образующихся при окислении чугуна окисных пленок в металл и зарастание выходов на поверхность графитовых включений. Условиями, обеспечивающими эти процессы, являются мелкозернистость и плотность чугуна, равномерное распределение виходов графитовых включений вдоль окие-ляемой поверхности, средняя длина графитовых включений у яб- [c.139]

Во втором издании (первое - в 1986 г.) рассмотрены основные положения теории коррозии металлов и сплавов. Проанализировано влияние условий эксплуатации на коррозию конструкционных сплавов. Изложены принципы создания металлических сплавов повышенной стойкости. Приведены свойства важнейших конструкционых материалов, в том числе данные по жаропрочным и жаростойким конструкционным сплавам. Указаны способы повышения коррозионной стойкости поверхностное легирование, создание металлокерамических сплавов, получение сплавов в аморфном состоянии, современные методы борьбы с газовой коррозией. [c.160]

Слои окалины имеют поликристаллич. строение, поэтому скорость диффузии реагирующих в-в й, следовательно, кинетика Г. к. существенно различны при диффузии сквозь микрокристаллы (зерна) и по межзеренным границам. Диффузия сквозь микрокристаллы происходит в соответствии С законами Фика, и нарастание окалины характеризуется параболик, зависимостью от времени. В случае сильно легированных материалов на кинетику Г. к. влияет образование фаз сложных оксидов и др. соед., включающих легирующие элементы. Если эти фазы слабо пронищьемы для реагирующих в-в н образуют первичные слои окалины, Г. к. сильно замедляется. Это используют для создания жаростойких сплавов и защитных покрытий, причем в ходе коррозии тонкий поверхностный слой защищаемого мат ла оказывается сильно легированным. Сталь легируют Сг, N1, А1, 81 и др. Возможен другой крайний случай, когда в окалине образуется фаза сложного оксида с низкой т-рой плавления, к-рая в условиях Г. к. оказывается жидкой, что вызывает резкое ускорение процесса (т. наз. катастрофич. окисление). Так бывает, напр., при попадании на пов-сть лопаток турбин летучих или пылевидных продуктов сгорания топлива, содержащего примеси таких элементов, как или V. [c.466]

Сплавы для нагревателей составляют обособленную группу в семействе жаростойких сплавов. Эта обособленность определилась, когда был разработан специальный метод ускоренного испытания проволочных образцов с нагревом их электрическим током. Такой способ испытания в большей степени учитывал условия эксплуатации электронагревателей (нагрев электрическим током, неоднородность электрического сопротивления по длине проводника, провисание нагревателей), чем ранее применявшиеся методы оценки жаростойкости. Метод позволял быстро изучать влияние легирования сплавов на стойкость образцов и поэтому получил широкое распространение. В результате применения этого метода обнаружено чрезвычайно эффективное влияние микродобавок редкоземельных и щелочноземельных элементов на термостойкость окалины (данные Хессенбруха). Использование специальных микродобавок привело к резкому повышению уровня эксплуатационных свойств промышленных сплавов. [c.4]

Сплавы, легированные алюминием, могут работать в воздушной среде, вакууме и атмосферах, содержащих примесь серы и сернистых соединений. Их используют в основном для изготовления нагревателей промышленных электропечей. Сплавы, легированные кремнием, жаростойки в воздушной и азотсодержащих средах. Они применяются для изготовления нагревателей промышленных и лабораторных электропечей, бытовых приборов и других аппаратов. Наличие нескольких марок сплавов в составе каждой группы объясняется особенностями поведения нагревателей в эксплуатации, разным уровнем технологической пластичности сплавов, дефицитностью никеля, а также традицией применения сплавов в серийных конструкциях электропечей и электронагревательных устройств. Наиболее важными эксплуатационными характеристиками сплавов являются предельная рабочая температура, срок службы и величина удельного электрического сопротивления. Понятие предельной рабочей температуры не является строго определенным. Это рекомендуемая максимальная температура, при которой еще обеспечивается экономически эффективный срок службы нагревателей толстого сечения. Значения предельной рабочей температуры, указываемые в справочниках и маталогах, являются в определенной степени условными, и вопрос о сравнительной стойкости сплавов-аналогов может быть надежно решен пока только путем испытания нагревателей в одинаковых условиях. Ниже приведены предельные рабочие температуры ( 7др ) сплавов в различных средах. [c.107]

Благодаря повышенной химической стойкости высоколегированные стали находят широкое применение в различных отраслях химической промышленности. Широко используются высоколегированные хромоникелевые стали с содержанием хрома 18—20% и никеля 8—10% (например, сталь марки 12Х18Н10Т). Хромоникелевые стали обладают высокой коррозионной стойкостью к агрессивным средам, жаростойкостью и жаропрочностью, немагнитны, хорошо штампуются, свариваются, удовлетворительно обрабатываются резанием. Вследствие высокой прочности легированных сталей аппараты, изготовленные из них, более легки и надежны, чем изготовленные нз углеродистых сталей для тех же условий работы. Однако легированные стали намного дороже углеродистых. Поэтому для изготовления химической аппаратуры находят все большее применение двухслойные стали. [c.12]

АЛЮМИНИЕВЫЙ ЧУГУН — чугун, легированный алюминием. В промышленных масштабах используется с 30-х гг. 20 в. Различают А. ч. конструкционны (менее 4% А1), характеризуюш,ийся высокими мех, св-вами, и специальный (более 5% А1), отличающийся жаростойкостью, коррозионной стойкостью и износостойкостью. В обычных условиях затвердевания и при относительно низком суммарном содержании кремния, марганца, фосфора и серы (1—1,5%) Б А. ч. образуются различные структурные зоны. Первичная кристаллизация А. ч. протекает с образованием избыточных крималлов твердых растворов — аустенита или феррита и высокоуглеродистых фаз (РедС, графита, ГезА1С и А14С3), последовательность возникновения и количество к-рых зависят гл. обр. от содержания алюминия (рис.). Заканчи- [c.62]

Мартенсит) и аустенитной основами, содержащие 1—15% V. Высокохромистые, молибденовые и ванадиевые чугуны, у к-рых содержание легирующих элементов превышает 20%, отличаются, кроме высокой абразивной износостойкости и износостойкости при сухом трении, высокой коррозионной стойкостью, а некоторые (особенно с добавками алюминия и титана) и жаростойкостью. Поэтому белые легировапные чугуны применяют для изготовления изделий, эксплуатируемых при одновременном воздействии абразивных коррозионных сред и высоких (до 700° С) т-р. В условиях сухого трения высокой износостор -костью обладают высокопрочные чугуны, в условиях трения скольжения со смазко и при граничном трении — антифрикционные чугуна. Высокопрочными чугунами, легированными медью (до 5%) и фосфором (1%), заменяют дорогостоящие бронзы, используемые в условиях граничного трения. В условиях абразивного трения применяют белые нелегированные и легированные чугуны, полученные в литом и термообработанном состоянии. Структура белых литых чугунов состоит из перлита, иногда из перлита с небольшим количеством феррита и карбидов, структура термообработанных белых чугунов — из мартенсита, аустенита и карбидов. Для восстановления изношенных стальных изделий, эксплуатируемых в условиях абразивного трения, на их поверхность наплавляют спец. легированные чугуны. Поршневые кольца двигателей внутреннего сгорания и поршневых компрессоров различного класса изготовляют в осн. из серых чугунов с повышенным содержанием фосфора, обусловливающим равномерное распределение в структуре твердой двойной и тройной фосфидной эвтектики. Для повышения износостойкости поршневых колец чугун легируют хромом, никелем, молибденом, медью, титаном и ванадием (по 0,02—0,3%), а также ниобием и танталом (до 1%). Добавки в серый чугун хрома (21—40%), сурьмы (0,01—0,3%) и [c.481]

КОРРОЗИОННОСТОЙКИЕ МАТЕРИА л Ы — материалы, отличающиеся повышенной коррозионной стойкостью. Различают К. ы. конструкционные (металлические, неметаллические, композиционные), используемые для изготовления конструкций, и защитные, предохраняющие металлические сооружения от коррозии. Материалы, обладающие повышенной хим. стойкостью к активным газовым средам при повышенных т-рах, обычно выделяют в разряд жаростойких материалов (см. также Коррозия металлов. Коррозия бетона, Защитные покрытия). К м е т а л л и ч е с к и м К. м. относятся стали, чугуны, сплавы на основе никеля, меди (бронзы, латуни), алюминия, титана, циркония, тантала, ниобия и др. Их стойкость против электрохимической коррозии в принципе можно повышать увеличением термодинамической стабильности или торможением катодного и анодного нроцессов. На практике повышения коррозионной стойкости технических сплавов обычно добиваются легированием, тормозящим анодный процесс, т. е. улучшающим пассивационные характеристики (см. Пассивирование), обусловливая возможность самопассивиро-вания сплава в условиях эксплуатации. Наиболее легко пассивируются хром и титан. Повышенная способность хрома к пассивации нри его введении в менее пассивирующиеся металлы, напр, железо, может передаваться сплаву. На этом принципе основано получение нержавеющих сталей. Чем больше введено хрома, тем выше коррозионная стойкость [c.625]

В расплавленных фосфатах, боратах и силикатах окислителями металлов являются либо растворенная вода (в форме гидроксила), либо примеси, например 161. Кроме того, установки, в.которых оксидные расплавы контактируют с металлами, могут одновременно подвергаться воздействию высоких температур (850... 1200 °С) и воздушной среды. Поэтому материалы в этих условиях должны быть жаростойкими, окалиностойкими и стойкими к воздействию расплава. Этим требованиям удовлетворяют в расплавам стекол жел охромвстые шлаш, легированные Si и AI, а в расплавах офатш и боратов — хромоникелевые сплавы, содержащие Мо и W. [c.387]

По применению легированные стали делятся на три группы А. Конструкционные стали, применяемые для изготовления деталей машин. В зависимости от условий работы конструкционные стали, в свою очередь, делят на цементируемые и улучшаемые. Б. Инструментальные стали, применяемые для изготовления различного инструмента. Эта группа сталей объединяет 1) углеродистую инструментальную, 2) легированную инструментальную, 3) штамновую и 4) быстрорежущую. В. Стали с особыми свойствами. Такими сталями являются 1) нержавеющие и кислотоупорные, 2) жаропрочные и жаростойкие, 3) износоустойчивые, 4) с особым тепловым расширением, 5) с особыми магнитными свойствами, 6) высокого электросопротивления и т. д. [c.13]

Легирующие элементы (хром, молибден, вольфрам, марганец и др.) придают металлу повышенную прочность, жаростойкость, сопротивляемость коррозии и другие качества, необходимые для работы трубопровода в тех или иных специфических условиях. В то же время они в некоторых случаях отрицательно влияют на свариваемость сталей. Большинство легированных сталей имеет пониженную теплопроводность и повышенную закаливаемость, в результате чего три сварке могут о1бразо-ваться горячие трещины. При этих 01собеЕностях легированных сталей-требуется применение опециальной технологии сварки. [c.180]

Отливки из легированных чугунов — хромистого, хромони-кельмедистого, ферросилида и антихлора (ГОСТ 203—41), высокопрочного (ГОСТ 7293—54) и жаростойкого (ГОСТ 7769— 63) применяют для изготовления деталей различного оборудования, работающего в условиях высоких температур и агрессивных сред. [c.15]

Жаростойкость в воздушной среде оценивали по привесу образцов при 1373 К в течение 100, 200 и 300 ч. Наиболее высокой жаростойкостью обладали покрытия, полученные из смесей 70% Та + -1-30% А1 и 60% Nb +40% Al. Металлографический и рентгеноструктурный анализы этих покрытий показали, что они состоят из двух слоев. Наружный слой — фаза NiAl, обогащенная ниобием или танталом внутренний гетерогенный слой наряду с другими содержит фазу NigAl, легированную ниобием или танталом. Ю. Г. Векслер и И. Л. Куприянов [20] также отмечали, что общая толщина диффузионного покрытия при прочих равных условиях уменьшается по мере увеличения в шликере количества ниобия или тантала. [c.90]

В работе показано влияние диффузионного хромирования на жаростойкость, термическую усталость, механические свойства, свариваемость и штампуемость малоуглеродистой стали, легированной малыми добавками Мп, Т1, N5, V. Опытные стали после диффузионного хромирования имеют в ряде случаев более высокие физико-химические и технологические свойства, чем хромоникелевая сталь Х18Н9Т. Например, жаростойкость при 900° С хромированных сталей в 2—8 раз выше жаростойкости стали Х18Н9Т особенно преимущество первых сталей проявляется в условиях частичных теплосмен под приложением нагрузки. Хромированные опытные стали. чорошо свариваются всеми видами сварки, отмечается высокая способность стали к штамповке, высокая пластичность. Легирование малоуглеродистой стали небольшими добавками Мп, Т1, Nb, V значительно улучшает свойства хромированной стали. Наибольший эффект наблюдается для стали, легированной ннобие . . [c.128]

Жаростойкость этих сплавов повышается добавочным легированием церием, таллием и кальцием. Фехрали и хромали обладают большой устойчивостью против газовой коррозии при высоких температурах в средах, содержащих сернистые соединения, т. е, в условиях, при которых нихром совершенно не стоек. [c.490]