нием на воздухе или в воде. Нагрев под закалку до более высоких температур приводит к сильному росту зерна и грубому кристаллическому (нафталинистому) излому. Медленное охлаждение в интервале температур 450—600°С вызывает охрупчивание сильхромов. Хрупкость может быть устранена повторным нагревом до 750 – 800°С. При нагреве выше 500 – 600°С прочность сильхромов резко падает. Поэтому в форсированных двигателях и дизелях вместо сильхромов применяют жаропрочные аустенитные стали.

Аустенитные жаропрочные стали. Для получения структуры аустенита эти стали должны содержать большое количества хрома, никеля и марганца. Для достижения высокой жаропрочности их дополнительно легируют Mo, W, V, Nb и В. Эти стали применяют для деталей, работающих при 500 – 750°С. Жаропрочность аустенитных сталей выше, чем перлитных, мартенситных, мартенситно-ферритных и ферритных.

Аустенитные стали пластичны и хорошо свариваются, однако по сравнению с перлитными и мартенситными обработка их резанием затруднена. Сварной шов аустенитных сталей при наличии крупного зерна обладает повышенной хрупкостью. Полученное при перегреве крупное зерно вследствие отсутствия g«a- превращения термической обработкой измельчено быть не может.

КАТЕГОРИИ: Главная Случайная страница Познавательное Новые статьи Контакты Заказать работу Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Жаропрочные стали и сплавы ⇐ Предыдущая456789101112   Жаропрочные стали и сплавы применяют для многих деталей котлов, газовых турбин, реактивных двигателей, ракет, атомных устройств и т. д., работающих при высоких температурах. Повышение температуры сильно влияет на все механические свойства; оно понижает модуль упругости (вследствие уменьшения межатомных сил сцеплений), пределы текучести и прочности и особенно модуль упрочнения в процессе пластической деформации. При этом следует иметь в виду, что в условиях малой скорости нагружения разрушение происходит при более низких напряжениях, чем при обычных статических испытаниях. Если при высокой температуре нагрузить металл постоянно действующим напряжением даже ниже предела текучести при этой температуре и оставить его под нагрузкой длительное время, то металл в течение всего времени действия температуры и нагрузки будет деформироваться с определенной скоростью. Это явление получило название ползучести или крипа. Развитие ползучести может в конечном счете привести к разрушению металла. Сопротивление металла ползучести и разрушению в области высоких температур при длительном действии нагрузки называют жаропрочностью. Чаще жаропрочность характеризуется условным пределом ползучести и длительной прочности. Под условным пределом ползучести понимают напряжение, которое вызывает за установленное время испытания при данной температуре заданное удлинение образца или заданную скорость деформации (ползучести). Для определения предела ползучести испытываемый образец в течение длительного времени подвергают воздействию постоянного растягивающего усилия и постоянной температуре при фиксировании деформации образца во времени. Процесс испытания представляют в виде первичной кривой ползучести в координатах, относительное удлинение – время (рис. 6, а). На кривых ползучести (рис. 6, а) можно отметить участок Оа, соответствующий упругой и пластической деформации, вызванной мгновенным приложением нагрузки; затем следует участок аb, на котором металл деформируется с неравномерной и замедляющейся скоростью (стадия неустановившейся ползучести), и участок bc, характеризующий равномернуюскорость ползучести (стадия установившейся ползучести). На основании полученных кривых ползучести строят диаграмму зависимости между напряжением и удлинением или между напряжением и средней равномерной скоростью ползучестина прямолинейном участке в логарифмической системе координат.Зависимостьсредней равномерной скорости ползучести от приложенного напряжения в логарифмической системе координат имеет вид прямой, угол наклона которой к оси абсцисс определяется температурой испытания (рис. 6, б). По заданной скорости деформации в период равномерной ползучести можно по диаграмме определить условный предел ползучести. Предел ползучести обозначают (ГОСТ 3248—60) s и числовыми индексами, например, – предел ползучести при допуске на деформацию 0,2% за 100 ч испытания при 700°С. При этом необходимо указывать, как определялся предел ползучести – по суммарной или остаточной деформации. В случае определения по скорости ползучести предел ползучести обозначают s с двумя числовыми индексами. Нижний индекс означает заданную скорость ползучести (%/ч), верхний индекс – температуру испытания, °С, например: – предел ползучести при скорости ползучести 1×10-5%/ч при 600°С. Испытание на длительную прочность отличается от испытания на ползучесть тем, что испытуемый образец доводят при данной температуре и напряжении до разрушения. В результате испытания определяют предел длительной прочности, т. е. наибольшее напряжение, вызывающее разрушение металла за определенное время при постоянной температуре. Предел длительной прочности обозначается с двумя числовыми индексами, например: – предел длительной прочности за 1000 ч при 700°С. Рис. 6. Первичная кривая ползучести (а), схема диаграммы напряжения – скорость ползучести (б) и время до разрушения от напряжения (в) (t <t1 <t2 <t3) В логарифмических координатах зависимость между напряжением и временем до разрушения представляет прямую линию (рис. 6, в). Это позволяет для ряда сплавов экспериментально построенные кривые для продолжительности 700 – 1000 ч экстраполировать на значительно большую длительность (10 000 – 100 000 ч). При испытании на длительную прочность можно определять относительное удлинение и сжатие. Механические испытания при высоких температурах позволяют определять и такие свойства, как твердость и предел выносливости. Когда деталь при высоких температурах работает короткое время, для определения механических свойств применяют обычное испытание на статическое растяжение, но в условиях нагрева образца в печи. Рабочие температуры современных жаропрочных сплавов составляют примерно 0,45 – 0,8 Tпл. Требуемые сроки службы жаропрочных сплавов изменяются от одного-двух часов (ракеты) до сотен (авиационные газовые турбины) и многих тысяч часов (стационарные газовые и паровые турбины). При температурах ниже 0,45 – 0,5 Tпл прочность сплава определяют стабильностью их дислокационной структуры. При более высоких температурах стабильность дислокационной структуры нарушается (уменьшается плотность дислокаций, растет количество вакансий и т. д.) и развиваются диффузионные процессы разупрочнения (возврат и рекристаллизация, сфероидизация и коагуляция частиц избыточных фаз и т. д.). При низких температурах границы зерен тормозят движение дислокаций и упрочняют сплав, при высоких температурах, наоборот, способствуют ускоренному разупрочнению поликристаллических металлов. Более крупное зерно способствует повышению жаропрочности, хотя при этом пластичность часто снижается. Жаропрочность стали и других металлических сплавов в сильной степени зависит от величины межатомной связи, а также от структурного их состояния. Жаропрочность тем выше, чем выше межатомные силы связи в кристаллической решетке металла, на базе которого построен сплав. В первом приближении можно считать, что чем вышетемпература плавления металла, тем больше сила межатомных связейи выше температурный уровень применения этих сплавов. Повышениежаропрочности достигается: легированием твердого раствора,приводящим к увеличениюэнергии связи между атомами,в результате чегопроцессы диффузии и самодиффузии задерживаются,а температурарекристаллизации возрастает; созданием у сплава специальной структуры, состоящей из вкрапленныхвосновной твердыйраствор и по границам зерен дисперсных карбидныхи особенно интерметаллидных фаз, когерентно связанных с матрицей длительное время. Такая струкрураполучается в результате закалки с высоких температур и последующего старения. Наличие равномерно распределенных дисперсных избыточныхфаз затрудняет пластическую деформацию при высоких температурах. Жаропрочные стали и сплавы должны, кроме того, обладать высокой жаростойкостью. Жаропрочные сплавы для работы при высоких температурах (до 700 – 950°С) создаются на основе железа, никеля и кобальта, а для работы при очень высоких температурах (до 1200 – 1500°С) – на основе хрома, молибдена и других тугоплавких металлов (рис. 7). Рассмотрим основные жаропрочные стали и сплавы на основе никеля. Рис. 7. Длительная прочность s1000 различных сплавов и сталей: 1 – алюминиевые сплавы; 2 – титановые; 3 – перлитные и ферритные стали; 4 – аустенитные; 5 – сплавы Fe – Cr – Ni – Co; 6 – никелевые; 7 – кобальтовые; 8 – молибденовые Жаропрочные стали. Рабочие температуры жаропрочных сталей составляют 500 – 750°С. При температурах до 600°С чаще используют стали на основе a- твердого раствора, а при более высоких температурах – на основе аустенитной структуры, обладающих более высокой жаропрочностью. Перлитные стали. Для изготовления деталей и узлов энергетических установок, работающих при температурах не выше 500 – 580 °С, подверженных ползучести, но сравнительно мало нагруженных, используют низкоуглеродистые стали перлитного класса (табл. 5), содержащие хром, молибден и ванадий в количестве ³1,0% каждо­го элемента. Эти элементы, повышая температуру рекристаллизации феррита и затрудняя диффузионные процессы, улучшают жаропрочность стали. После нормализации низкоуглеродистые стали имеют структуру – легированный феррит и перлит (16М, 15ХМ) или феррит и бейнит, а после закалки – мартенсит или мартенсит с бейнитом. При большей степени легированияванадием возможно образование карбидов VC. Перлитные стали чаще подвергают нормализации при 950 – 1050 °С и высокому отпуску при 600 – 750°С. После такой обработки сталь имеет структуру тонкопластинчатого перлита (сорбита) и обладает более высокой длительной жаропрочностью, чем после закалки и высокого отпуска, когда структура – зернистый сорбит. Перлитные стали чаще подвергают нормализации при 950 – 1050 °С и высокому отпуску при 600 – 750°С. После такой обработки сталь имеет структуру тонкопластинчатого перлита (сорбита) и обладает более высокой длительной жаропрочностью, чем после закалки и высокого отпуска, когда структура – зернистый сорбит. Сталь 16М, применяемая в котлостроении, удовлетворительно сваривается, но обладает пониженной жаропрочностью и под действием высоких температур и напряжений склонна к графитизации. Поэтому для котельных установок, работающих при 510°С и давлении 100 – 110кгс/см2, применяют сталь 15ХМ или более жаропрочную 12Х1МФ. Сталь 12Х1МФ обладает удовлетворительной обрабатываемостью давлением и свариваемостью. После нормализации при 960 – 980°С и отпуска при 740°С предел ползучести при 560°С составляет =12кгс/мм2 и =8,5кгс/мм2, а предел длительной прочности =14кгс/мм2 и =11кгс/мм2. Таблица 5 Химический состав (%) и механические свойства некоторых жаропрочных сталей перлитного и мартенситного классов   Марка стали Химический состав,% Механические свойства     Назначение C Cr Mo V Другие элемен. sв, кгс/мм2 s0,2 кгс/мм2 d, % Стали перлитного класса (котельные)1 16М 0,12 - 0,2 £ 0,3 0,4 - 0,6 - -       Трубы пароперегревателей, паропроводов и коллекторов энергетических установок; поковки арматура паровых котлов и паропроводов. 15ХМ 0,11 - 0,16 0,8 - 1,0 0,4 - 0,55 - -       12Х1МФ 0,08 - 0,15 0,9 - 1,2 0,25 - 0,35 0,15 - 0,3 -       25Х1МФ 0,22 - 0,29 1,5 - 1,8 0,25 - 0,35 0,15 - 0,3 -       Крепежные детали (болты, шпильки) Мартенситные и мартенситно-ферритные стали 15Х11МФ 0,12 - 0,19 10 - 11,5 0,6 - 0,8 0,25 - 0,5 -       Лопатки, длительно работающие при 540°С 15Х12ВНМФ 0,12 - 0,18 11 - 13 0,5 - 0,7 0,15 - 0,3 0,7 -1,1 W 0,4 -0,8 Ni       Лопатки, крепеж, диафрагмы, турбинные диски и роторы, работающие длительно при 550-580°С 40Х9С2 (сильхром) 0,35 - 0,45 8 - 10 - - 2 - 3 Si 0,6 Ni       Клапаны автомобильных и авиационных двигателей 40Х10С2М 0,35 - 0,45 9 - 10,5 0,7 - 0,9 - 1,9-2,6Si 0,5 Ni       То же 1Механические свойства после нормализации и высокого отпуска                             Мартенситные жаропрочные стали. Для деталей и узлов газовых турбин и паросиловых установок применяют мартенситные сложнолегированные стали 15X11МФ и 15Х12ВНМФ (см. табл. 6). В составе этих сталей находятся W, V Mo, Nb, Ti, которые, повышая температуру рекристаллизации и образуя карбиды типа М23С6, М6С, М2С МС и фазы Лавеса – Fe2W (Fe2Mo), улучшают жаропрочность. Наиболее сильно повышает жаропрочность вольфрам и ванадий в сочетании с молибденом. Легирование стали бором, цирконием, церием и азотом дополнительно увеличивает жаропрочность. Рабочие температуры этих сталей могут достигать 600 – 620°С. Однако количество ферритообразующих элементов должно быть ограничено, в противном случае сталь может стать полуферритной, что снизит ее жаропрочность. Для получения оптимальной жаропрочности высокохромистые стали закаливают на мартенсит. Температура закалки стали 15X11МФ при 1030 – 1060°С, стали 15Х12ВНМФ при 1000 – 1020°С с охлаждением в масле. Высокие температуры закалки необходимы для растворения карбидов М23С6 и МС в аустените. Более высокие температуры закалки приводят к образованию в структуре большого количества d- феррита, снижающего прочность. После отпуска структура сталей – сорбит и троостит. Длительная прочность стали 15X11МФ при 550°С составляет =15 – 17кгс/мм2 и =20 кгс/мм2 для стали 15Х12ВНМФ. Для выпускных клапанов, двигателей внутреннего сгорания применяют хромокремнистые стали мартенситного класса, получившие название сильхромов. Наиболее известны сильхромы марок 40Х9С2 и 40Х10С2М (см. табл. 5). Эти стали при нагреве и охлаждении испытывают полную фазовую перекристаллизацию g«a. Стали применяют после закалки в масле при 1000 – 1050°С и отпуска 720 – 780°С для стали 40X10С2М и при 800°С для стали 40Х9С2 с охлажде- Таблица 6 Химический состав (%) и пределы длительной прочности жаропрочных сталей       Марка стали C Cr Ni Si Mn   Другие элементы Длительная прочность, s100, кгс/мм2 при тем-ре °С   Рабочая температура, °С, и назначение       Стали с карбидным упрочнением 45Х14Н14В2М 0,4 - 0,5 13 - 15 13 - 15 - - 2 - 2,75 W 0,25 -0,4 Mo   - - До 600; диски газовых турбин, выпускные клапаны 40Х15Н7Г7Ф2МС 0,38-0,47 14 - 16 6 - 8 0,9 -1,4 6,0-8,0 1,5-1,9 V 0,65 -0,95 Mo     12,5 650; корпусы газовых турбин, лопатки, крепежные детали 40Х12Н8Г8МФБ 0,34-0,4 11,5-13,5 7-9 - 7,5-9,5 1,1-1,4Mo 0,25-0,45Nb 1,25-1,55V       То же                               Продолжение табл. 6         Марка стали C Cr Ni Si Mn   Другие элементы Длительная прочность, s100, кгс/мм2 при тем-ре °С   Рабочая температура, °С, и назначение       Стали с интерметаллидным упрочнением 10Х11Н20Т3Р До 0,1 10-12,5 18-21 - - 2,3-2,8 Ti До 0,5 Al 0,008-0,02 B -     500-750; камеры сгорания, кольца соплового аппарата, сварные детали 10Х11Н23Т3МР До 0,1 10-12,5 21-25 - - 2,5-3 Ti До 0,8 Al 1-1,6 Mo 0,08-0,02 B       До 750; диски и лопатка газовых турбин ХН35ВТЮ До 0,8 12-16 33-37 - - 2,4-3,2 Ti 2-4 W 0,7-1,7 Al 0,02 B       650-750; то же ХН38ВТ 0,06-0,12 20-23 33-39 - - 0,7-1,2 Ti 2,8-3,5 W - - - Детали из листа работающие при умеренных напряжениях

Стали с интерметаллидным упрочнением более жаропрочны, чем с карбидным упрочнением.

Аустенитные жаропрочные стали со структурой твердых растворов, например, 09Х14Н16Б и 09Х14Н19В2БР, предназна­ченные для изготовления пароперегревателей и трубопроводов силовых установок, работающих при 600 – 700°С, применяют в закаленном состоянии. Закалку производят при 1100 – 1160°С в воде или на воздухе. После закалки стали приобретают умеренную прочность и высокую пластичность.

Для достижения высокой жаропрочности аустенитные стали с карбидным и интерметаллидным упрочнением подвергают термической обработке, которая состоит из двух последовательных операций:

1. Закалка (с 1050 – 1200°С) в воде, масле или на воздухе, которую проводят для растворения карбидных и интерметаллидных фаз в твердом растворе (аустените) и получения после охлаждения однородного высоколегированного твердого раствора с наименьшей твердостью. Для повышения жаропрочности сталей, содержащих большое количество упрочняющей фазы, иногда применяют две закалки. Первую высокотемпературную (1150 – 1200°С) закалку (нормализация) проводят для получения крупного зёрна, поскольку эта структура характеризуется более высоким сопротивлением ползучести. Вторую закалку проводят при более низких температурах (1000 – 1100°С), чтобы обеспечить определенную гетерогенность твердого раствора.

2. Старение при 600 – 850°С предназначено для выделения дисперсных фаз из твердого раствора, упрочняющих сталь. Температура старения не должна вызывать заметной коагуляции избыточных фаз.

С увеличением легированности сплавов элементами, тормозящими процессы диффузии, температура старения возрастает. Для максимального и равномерного выделения интерметаллидных и карбидных фаз иногда применяют ступенчатое старение, например, двойное, сначала при более высокой температуре, а затем при более низкой.

Состав некоторых аустенитных жаропрочных сталей, упрочняемых термической обработкой, приведен в табл. 6.

Высокая жаропрочность сталей с карбидным упрочнением достигается введением в хромоникелевый или хромоникельмарганцовистый аустенит 0,3 – 0,5 % С и карбидообразующих элементов Mo, W, V, Nb и др. К этим сталям относятся: 45Х14Н14В2М, 40Х15Н7Г7Ф2МС и 40Х12Н8Г8МФБ. Сталь 40Х14Н14В2М применяют после отжига при 820°С (охлаждение на воздухе) для изготовления клапанов авиационных двигателей и в газотурбостроении для крепежа. После отжига структура стали – аустенит и карбиды типа М₂₃С₆ и МС.

Для изготовления различных деталей газотурбинных установок, работающих при небольших нагрузках (турбовозы, газовые стационарные турбины), а также для крепежных деталей применяют сталь 40Х15Н7Г7Ф2МС, в которой никель частично заменен марганцем. Упрочнение стали достигается закалкой при 1170 – 1190°С в воде (на воздухе) и старением при 800°С, 8 – 10 ч. В процессе старения образуются дисперсные карбиды Сr₂₃С₆ и VC, которые повышают механические свойства при нормальной и высоких температурах. Стойкость стали против окисления при температурах >700°С невелика, поэтому детали алитируют или подвергают электролитическому никелированию.

Для газотурбинных дисков, бандажных колец, соединяющих дисков и других изделий, работающих при температуре до 700 – 750°С, применяют сталь 40Х12Н8Г8МФБ.

К сталям с интерметаллидным упрочнением относится большая группа сложнолегированных сталей (cм. табл. 6). Основной упрочняющей фазой является g¢ по составу отвечающая соединению Ni₃Ti, а в присутствии алюминия Ni₃ (Ti, A1). При старении возможно образование также карбидов типа МС (TiC). Содержание углерода в этих сталях должно быть небольшое, так как он связывает молибден и вольфрам в карбиды, что понижает жаропрочность аустенита. Бор упрочняет границы зерен аустенита в результате образования боридов.

Сталь 10Х11Н20Т3Р применяют в виде листов для изготовления сварных элементов высокопрочных конструкций, работающих при температурах до 750 – 800°С. Эту же сталь с большим количеством титана и алюминия, без сварки, используют для изготовления деталей газотурбинных двигателей, работающих при 650 – 700°С. Листовую сталь упрочняют закалкой при 1060 – 1080°С и старением при 700°С, 3 – 8 ч (в зависимости от толщины листа). Холодная деформация перед старением повышает предел прочности.

Сталь 10Х11Н23Т3МР, содержащая несколько больше никеля и добавочно легированная молибденом, имеет лучшую жаропрочность при 700 – 750°С по сравнению со сталью 10Х11Н20Т3Р. Режим термической обработки первой из них для получения максимальной жаропрочности: закалка при 1100 – 1130°С на воздухе (при крупных сечениях в масле) и двойное старение при 750 – 785°С, 16 ч и при 600 – 650°С, 10—16ч.

Для изготовления турбинных лопаток и дисков, колец соплового аппарата и других деталей, работающих при 350 – 750°С, применяют сталь ХН35ВТЮ. Наилучшие жаропрочные свойства сталь получает после первой закалкипри 1150 – 1180°С на воздухе, второй закалки при 1050°С на воздухе и старения при 830°С, 8 ч.

Жаропрочные сплавы на никелевой основе. Жаропрочные сплавы на основе никеля нередко называют нимониками. Эти сплавы предназначены для рабочих лопаток, турбинных дисков, колец, крепежа с длительным сроком службы, сопловых лопаток и других деталей газовых турбин, работающих при 650 – 850°С.

Для получения высокой окалиностойкости никель легируют хромом (~20%), а для повышения жаропрочности – титаном (1,0 – 2,8%) и алюминием (0,55 – 5,5%). В этом случае при старении закаленного сплава образуется интерметаллидная g'- фаза типа Ni₃(Ti,Al), когерентно связанная с основным g- раствором, а также карбиды TiN, увеличивающие прочность при высоких температурах. Дальнейшее увеличение жаропрочности достигается легированием сплавов 2,0 – 11% Мо и 2,0 – 11% W, повышающим температуру рекристаллизации и затрудняющим процесс диффузии в твердом растворе, определяющим коагуляцию избыточных фаз и рекристаллизацию. Добавление к сложнолегированным сплавам кобальта (4 – 16%) еще больше увеличивает жаропрочность и технологическую пластичность сплавов. Для упрочнения границ зерен g- раствора сплав легируют борам и цирконием. Они устраняют вредное влияние примесей, связывая их с тугоплавкими соединениями. Примеси серы, сурьмы, свинца и олова понижают жаропрочность сплавов и затрудняют их обработку давлением. Поэтому для повышения жаропрочности при выплавке жаропрочных сплавов нужно применять возможно более чистые шихтовые материалы, свободные от вредных легкоплавких примесей (Pb, Bi, Sn, Sb и S).

Наиболее широко используют никелевый сплав ХН77ТЮР. После закалки при 1080 – 1120°С сплав имеет структуру, состоящую из пересыщенного g- раствора с г. ц. к. решеткой и поэтому небольшую прочность и высокую пластичность, допускающую глубокую штамповку, гибку и профилирование. Сплав удовлетворительно сваривается. После закалки и старения при 700°С сплав получает высокую жаропрочность (табл. 7). Основной фазой – упрочнителем в этом сплаве является Ni₃(Al, Ti).

Часто используют также сплав ХН70ВМТЮ, обладающий хорошей жаропрочностью и достаточной пластичностью при 700 – 800°С (см. табл. 7). Применяется после двойной закалки при 1190 и 1050°С на воздухе и старения при 800°С в течение 16 ч. Для рабочих лопаток турбин с кратковременным и длительным (до 10 000) сроком службы применяют и сплав ХН55ВМТКЮ.

После двойной закалки при 1220 и 1050°С на воздухе и старении при 850°С сплав имеет высокую жаропрочность. Объясняется это большим количеством основной упрочняющей фазы g ', выделяющейся из твердого раствора в процессе старения.

Таблица 7

Химический состав и механические свойства некоторых жаропрочных никелевых сплавов при 800°С

Контрольные вопросы

1. Какие стали называют конструкционными и каким требованиям они должны удовлетворять?
2. Укажите содержание углерода, фазовый состав, структуру и свойства углеродистых конструкционных сталей.
3. Назовите области применения углеродистых сталей обыкновенного качества.
4. На какие группы делятся углеродистые стали обыкновенного качества? По какому признаку?
5. Какие углеродистые стали обыкновенного качества можно подвергать сварке?
6. Назовите области применения углеродистых конструкционных сталей.
7. Какие стали подвергают штамповке? Почему?
8. Из каких сталей изготавливают детали неответственного назначения (болтов, гаек)? Почему?
9. Что такое легирующие элементы? Какие химические элементы применяются для легирования конструкционных сталей?
10. Как влияют легирующие элементы на свойства стали?
11. Как классифицируют конструкционные легированные стали?

12. Каким образом маркируют легированные стали?

13. Какое количество углерода содержат цементуемые легированные конструкционные стали? Какую микроструктуру они имеют?

14. Какой термической обработке подвергают цементуемые стали после цементации?

15. Что такое улучшение?

16.

17. Наличие каких химических элементов улучшает обрабатываемость резанием?

18. Сталь 40ХГ. Расшифруйте марку и укажите способ термического улучшения стали.

1. Укажите назначение, свойства и маркировку шарикоподшипниковых сталей.

20. Приведите примеры рессорно-пружинных сталей, укажите свойства, способ термической обработки.

21. Приведите примеры износостойких аустенитных сталей, укажите свойства, способ термической обработки.

1. Какой элемент в первую очередь обеспечивает коррозионную стойкость стали?

23. Какие стали называют коррозионностойкими?

24. Приведите примеры хромистых нержавеющих сталей, особенности термической обработки, области применения.

25. Приведите примеры хромоникелевых нержавеющих сталей, особенности термической обработки, области применения.

26. Что такое жаропрочность?

27. Что такое предел ползучести и длительная прочность?

28. Перечислите методы повышения жаропрочности.

29. Назовите рабочий диапазон температур жаропрочных сталей.

30. Жаропрочные перлитные и мартенситные стали. Стали типа «сильхромов». Их состав, свойства, термическая обработка, применение.

31. Жаропрочные аустенитные стали. Принцип обеспечения их жаропрочности. Классификация, применение, маркировка.

32. Жаропрочные сплавы на никелевой основе.

ЛИТЕРАТУРА

Дата добавления: 2014-12-23; Просмотров: 3770; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!