На главную

Решебник методичек Тарга С.М. 1988, 1989, 1983 и 1982 годов по теоретической механике для студентов-заочников.

Статья по теме: Упрочняемых выделениями

Предметная область: материаловедение, композиционные материалы, металлы, стали, покрытия, деформации, обработка

Скачать полный текст

Помимо хрома, критическую роль в окислении суперсплавов, упрочняемых выделениями у'-фазы, играет алюминий. На этом основано применение диффузионного защитного алюминидного покрытия NiAl и покрытий типа MCrAlY "оверлей" (overlay). Последние специально рассмотрены в гл. 13, так что здесь мы будем иметь дело с явлениями формирования и адгезии только А12О3.[1, С.18]

Параллельно шло развитие систем на никелевой основе, очень важных, многоцелевых и в настоящее время наиболее употребительных сплавов, упрочняемых выделениями "У'-фазы в у-матрице. При этом пришлось разработать технологию с применением вакуумной металлургии, чтобы путем регулирования концентрации примесей можно было обеспечить достаточную прочность "высоколегированным" композициям. Затем еще больших концентраций легирующих элементов как средства дальнейшего повышения запасов прочности и температуры достигли созданием особых способов переплава, из которых -вакуумно-дуговой переплав не является самым выдающимся.[2, С.12]

Разрушение под действием растягивающей нагрузки обычно возникает в плоских полосах сосредоточенного скольжения, типичных для сплавов, упрочняемых выделениями ^'-фазы. Дефекты материала, если они не достаточно велики, чтобы послужить источником скольжения, играют в возникновении разрушения весьма незначительную роль. Неравномерный, 266[2, С.266]

В течение 60—70-х гг. в Исследовательском металлургическом центре Бельгии (the Centre de Researches Metallurgiqu.es, Liege, Belgium) было сделано немало усилий для изыскания полезных систем на Со основе, упрочняемых выделениями г.п.у. фаз по реакции старения [17]. Нашли, что двойные сплавы Co-Ti стабильнее и прочнее, чем двойные сплавы Ni-Al; однако введение легирующих элементов, призванных обеспечить ряд других требуемых свойств, приводило к дестабилизации у'-фазы в системе Со—Ti. Обычно эта фаза сохраняла устойчивость .до 760°С,' но с дальнейшим ростом температуры превращалось в упорядоченную г.п.-фазу Ni3Ti или фазу Лавеса типа А2В. Все они формировались в виде пластинок по плоскостям {1,1,1} матрицы или дефектам упаковки и служили сигналом к падению длительной прочности сплава. Как и можно было предвидеть, стабилизации -у'-фазы способствовали добавки № и Al, однако созданные таким путем сплавы не могли конкурировать с распространенными высокопрочными литейными никелевыми сплавами.[2, С.192]

В, качестве характерного представителя суперсплавов (прототипа) используем Udimet 700. Сплав тщательно исследовали [1, 2] и нашли, что во многих отношениях его поведение в условиях усталости характерно для никелевых суперсплавов, упрочняемых выделениями ^'-фазы. Реакция сплава Udimet 700 при температурах от 21 до 927 °С представлена на рис. 10.2. При низких значениях Ае,„ материал в процессе циклического нагружения не упрочняется и не разупрочняет-ся. При Ае,„ > 10~3 сплав поначалу упрочняется (но не при высоких температурах, где он непрерывно разупрочняется, начиная с первого цикла). Это упрочнение непродолжительно и переходит в непрерывное разупрочнение. Здесь опять-таки есть исключение — температура 427 °С, при которой этап упрочнения в 10 раз продолжительнее, чем при более высоких или более низких температурах, а разрушение происходит раньше, чем наступает этап разупрочнения.[2, С.337]

Согласно рис. 6.3, для появления выделений у'' -фазы требуется короткое, но вполне реальное время — около 10 мин. Именно эта вялость реакции упрочнения старением ответственна за превосходные характеристики свариваемости сплава 718 и за отсутствие у него склонности к растрескиванию в результате деформационного старения. У сплавов, упрочняемых выделениями у'-фазы, скорость старения настолько велика, что подчас фазовыделение не удается предотвратить даже путем закалки в воду от температуры гомогенизации.[2, С.233]

Другие УДО сплавы, например, МА-956, были разработаны как высокотемпературные материалы для использования в виде листов. Достоинство этого сплава заключается в его отличном сопротивлении окислению. Сплав МА-6000 был разработан как материал, совмещающий высокотемпературную прочность, присущую УДО сплавам, с прочностью при промежуточных температурах сплавов, упрочняемых выделениями у-фазы. Типичные значения механических свойств этих[1, С.257]

Нембах и Найте [34] произвели углубленнный пересмотр экспериментальных доказательств, опирающихся на зависимость прочности суперсплавов от несоответствия кристали-ческих решеток. Они пришли к выводу об отсутствии убедительного экспериментального доказательства влияния размерного несоответствия на сопротивление пластическому течению у недостаренных сплавов, упрочняемых выделениями Г'-фазы. Нашли также [34], что размерное несоответствие кристаллических решеток в некоторых промышленных сплавах не дает существенного вклада в уровень прочности.[2, С.104]

В исследованиях, посвященных промышленным сплавам, упрочненным выделениями у'' -фазы и подвергшимся длительной эксплуатации [42, 43], не сообщают о формировании ячеистых выделений 6-фазы. Однако его наблюдали на экспериментальном сплаве Fe-35Ni-15Cr-5Nb-0,08C после старения при 700 °С [44], а также экспериментальном сплаве Fe-15Cr-Ni—Nb после выдержек в интервале 650—750 °С, когда содержание Ni превышало 45 %, a Nb — 5 % [32, 41]. Механизм формирования ячеистых выделений 6-фазы подобен механизму формирования ячеистых выделений Tj-фазы в железоникелевых сплавах, где упрочняющей является фаза у' [41]. Температуры 750 °С более благоприятны для образования межзерен-ных пластинчатых выделений 6-фазы, нежели для ее ячеистых выделений. Та же закономерность установлена и для выделений Tj-фазы в сплавах, упрочняемых выделениями у'; там ячеистые выделения преобладают при более низких, а межзе-ренные — при более высоких температурах.[2, С.230]

Не следует ожидать значительных достижений в разработке суперсплавов для дисков турбин. С тех пор, как в шестидесятых годах были разработаны порошковые суперсплавы (модификации IN-100 и Rene 95) не появилось никаких новых высокопрочных дисковых сплавов. Исключительно высокая прочность этих сплавов на растяжение придает им желательную максимально высокую малоцикловую усталостную прочность, но достигается это ценой повышения скорости роста трещин при высокоцикловом нагружении. Большие усилия были приложены для сведения к минимуму размеров внутренних дефектов в этих сплавах и для разработки сверхчувствительных неразрушающих методов контроля и оборудования для обнаружения небольших дефектов и трещин в объеме и на поверхности дисков в критически напряженных областях. Вероятность создания еще более прочных сплавов для турбинных дисков мала, так как весь прошлый опыт указывает на более высокую чувствительность к дефектам более прочных сплавов по сравнению со сплавами, используемыми в настоящее время. Привлекает внимание, однако, возможность изготовления более прочных и плотных дисков из сплавов с Э"-матрицей типа Ni3Al, упрочняемых выделениями частиц второй фазы.[1, С.332]

персплавов, упрочняемых выделениями J -фазы, на трудно свариваемые (вверх от штриховой линии) и легко свариваемые (вниз от штриховой линии) [28]. Трудно свариваемые характеризуются склонностью к образованию трещин при сварке и деформационном старении[1, С.281]

... отрезано, скачайте архив с полным текстом ! Полный текст статьи здесь



В ПОМОЩЬ ВСЕМ СТУДЕНТАМ!!!
Задачи по теоретической механике из сборников Яблонского, Мещерского, Тарга С.М., Кепе. Решение любых задач по материаловедению, термодинамике, метрологии, термеху, химии, высшей математике, строймеху, сопромату, электротехнике, ТОЭ, физике и другим предметам на заказ.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Симс Ч.Т. Суперсплавы II Жаропрочные материалы для аэрокосмических и промышленных энергоустановок Кн2, 1995, 369 с.
2. Симс Ч.Т. Суперсплавы II Жаропрочные материалы для аэрокосмических и промышленных энергоустановок Кн1, 1995, 384 с.

На главную