Жаропрочные сплавы

Жаростойкие сплавы (нихромы).

(Жаростойкость – способность материала сопротивляться окислению при высоких температурах)

Жаростойкие сплавы на никелевой основе представляют собой малоуглеродистые Ni-Cr, Ni-Cr-Fe, или Ni-Cr-W-Fe твердые растворы, легированные Si, Ai, Ti. Эти сплавы отличаются сочетанием высокой жаростойкости и значительным электрическим сопротивлением (1,05 – 1,40 Ом мм²/м); их температура плавления составляет 1370-1420º С, предел прочности на растяжение 700-1000 МПа, относительное удлинение – 20-40 %. Они имеют хорошие технологические свойства, что позволяет их сваривать, изготавливать из них проволоку, лист, ленту. Нихромы применяют для изготовления нагревательных элементов электрических печей и бытовых приборов, изделий, эксплуатируемых при высоких температурах и небольших механических нагрузках. В промышленности применяют нихромы типа Х10Н90, Х20Н80, х40Н60, Х50Н50, а также нихромы с дополнительным легированием Х20Н75БТЮ, Х25Н60В15Т. Наибольшей жаростойкостью в окислительных средах обладают нихромы Х20Н80, Х30Н70.

(Жаропрочность – сопротивление металла ползучести и разрушению в области высоких температур при длительном действии нагрузки.

Ползучесть – это деформация, непрерывно увеличивающаяся и завершающаяся разрушением под действием постоянной нагрузки при длительном воздействии высоких температур.)

Развитие жаропрочных никелевых сплавов началось с небольших добавок титана и алюминия к нихрому. Сплав, содержащий 2,5 %титана, 1,5 % алюминия, 20 % хрома, на основе никеля получил название нимоник-80. Аналог этого сплава - сплав ХН77ТЮ, кроме никеля он содержит 19-20 % хрома, 2,3-2,7 % титана, 0,55- 0,95 % алюминия.

Для работы при 800-1100º С применяют сплав ХН55ВМТФКЮ (рабочие лопатки турбин).

Жаропрочные никелевые сплавы подразделяются на деформируемые и литейные. Жаропрочные свойства деформируемых сплавов формируются при термической обработке. Литейные жаропрочные никелевые сплавы по составу сходны с деформируемыми, но обычно содержат большее количество алюминия и титана. У литейных жаропрочных сплавов высокие прочностные характеристики при повышенных температурах. Так длительная прочность сплава марки ЖС6К составляет 320 МПа при температуре 900º С и 160 МПа при 1000º С. Эти сплавы применяют для изготовления сопловых и рабочих лопаток газотурбинных авиационных двигателей.

Подшипниковые (антифрикционные) сплавы.

Подшипниковыми называют антифрикционные сплавы, применяемые для изготовления или заливки подшипников с целью уменьшения износа и нагрева трущихся деталей машин (валы, оси).

Эти сплавы должны обладать следующими основными свойствами:

• иметь достаточную пластичность для лучшей прирабатываемости к поверхности вращающегося вала и твердость, не вызывающую сильного истирания вала, но достаточную для вкладыша как для опоры вала;
• удерживать смазку на поверхности вкладыша (иметь микропористость);
• иметь малый коэффициент трения с материалом вращающегося вала.

Подшипниковые материалы представляют собой сочетание достаточно прочной, относительно пластичной и вязкой основы, в которой имеются твердые опорные включения. При этих условиях изнашивается пластичная основа, вал в основном лежит на твердых опорных включениях и, следовательно, трение идет не по всей поверхности подшипника и смазка удерживается в изнашивающихся местах пластичной основы (Рис.66.).

Рис.66.

К антифрикционным материалам относятся сплавы на основе олова и свинца (так называемые баббиты), меди, алюминия, цинка, антифрикционные чугуны и порошковые подшипниковые материалы.

Дата добавления: 2014-10-17