СПОСОБ И РЕЖИМ ВЫПЛАВКИ

ПЛАН

ВВЕДЕНИЕ.. 3

СПОСОБ И РЕЖИМ ВЫПЛАВКИ.. 4

СТАЛИ И СПЛАВЫ ДЛЯ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНОЙ СЛУЖБЫ.. 6

ЖАРОПРОЧНЫЕ ЦВЕТНЫЕ СПЛАВЫ, ИХ СВОЙСТВА И НАЗНАЧЕНИЕ 22

МАГНИЕВЫЕ СПЛАВЫ.. 22

АЛЮМИНИЕВЫЕ СПЛАВЫ.. 23

ТИТАНОВЫЕ СПЛАВЫ.. 24

МЕДНЫЕ СПЛАВЫ.. 25

НИКЕЛЕВЫЕ И КОБАЛЬТОВЫЕ СПЛАВЫ.. 26

ЖАРОПРОЧНЫЕ СПЛАВЫ ТУГОПЛАВКИХ МЕТАЛЛОВ. ИХ СТРУКТУРА, СВОЙСТВА И ПРИМЕНЕНИЕ. 27

ВАНАДИЕВЫЙ СПЛАВЫ.. 30

ХРОМОВЫЕ СПЛАВЫ.. 30

НИОБИЕВЫЕ СПЛАВЫ.. 31

МОЛИБДЕНОВЫЕ СПЛАВЫ.. 31

ТАНТАЛОВЫЕ СПЛАВЫ.. 32

ВОЛЬФРАМОВЫЕ СПЛАВЫ.. 33

Используемая литература.. 36

ВВЕДЕНИЕ

В последние годы в связи с развитием новых специальных областей техники широкое применение получили жаропрочные сплавы, способные без разрушения в течении длительного времени сопротивляться незначительным пластическим деформациям при высоких температурах.

Многообразие современных жаропрочных сплавов связано с различными уровнями рабочих температур и требованиями, предъявляемыми к свойствам сплавов при этих температурах (предела длительной прочности и ползучести, электро - и теплопроводность, свариваемость и др.)

Рабочие температуры современных жаропрочных сплавов составляют примерно 0,5-0,8 Тпл, а в ряде случаев 0,8-0,9 Тпл, время применения изменяется от нескольких часов до нескольких лет, напряжения - от нескольких до десятков Мн/м2.

Многочисленные требования к современным жаропрочным сплавам могут быть удовлетворены лишь тогда, когда изыскание и разработка новых жаропрочных сплавов идут с заметным опережением этих требований.

СПОСОБ И РЕЖИМ ВЫПЛАВКИ

Выплавка жаропрочных сплавов с использованием чистых шихтовых материалов, вакуумного переплава позволяет получать более высокие и стабильные механические свойства.

Электрошлаковый и вакуумный дуговой переплав способствует повышению выносливости, термостойкости и уменьшает дисперсию свойств.

В работе отмечается, что сплав G-34 вакуумной плавки по сравнению с обычной уменьшил дисперсию с 33,2 до 18,2%, т.е. в 2 раза, причем предел ограниченной выносливости образцов вакуумной плавки при 750°С возрос на 20%.

Так же недостаточное раскисление, завышение температуры разливки, загрязнение металла неметаллическими включениями, металлургические дефекты отрицательно сказываются на пределе выносливости и способствуют росту дисперсии. Исследование структуры слитков обычной и вакуумной плавок стали 1Х12Н2ВМФ (ЭИ961) показывает, что металл вакуумных плавок имеет более плотную, однородную макроструктуру без рыхлостей и расслоений по сравнению с металлом открытых плавок.

Вакуумный дуговой переплав снижает загрязненности этой стали оксидными я силикатными включениями 3-4 раза.

Таблица 1

Влияние способа выплавки на кратковременную и длительную прочность жаропрочных деформируемых сплавов.

Продолжение таблицы.

При переходе от обычной воздушной плавки к вакуумной происходит увеличение предела прочности до 10%, а увеличение длительной прочности (по времени) в 2 раза; удлинение при этом возрастает в 2-3 раза. Кроме того, заметно снижается содержание газов в металле.

Таблица 2

Механические свойства сплава М-252 в зависимости от способа выплавки

Плавка	Тисп,°С	, кгс/ мм²	, кгс/ мм²	, кгс/ мм²	δ,%
На воздухе	650 750 815	95 76 59,7	- - 31	46,4 21* 11,2	- 5** -
В вакууме	650 750 815	110 97 66.8	- - 33.8	52 26.7* 14.8	- - 9,5**

* Температура испытания 760° С. ** Температура испытания 730° С.

Характеризуя влияние способа выплавки на кратковременную и длительную прочность жаропрочных деформированных сплавов, отмечается, что вакуумный переплав улучшил жаропрочные свойства сплава ХН70ВМТЮ (ЭИ617) (табл.1).

В таблице 2 даны сравнительные свойства сплава М-252 для лопаток турбин, полученные дуговой и вакуумной плавкой, показывающие преимущества металла вакуумной плавки по всем характеристикам.

Данные 1000-ч прочности по сплавам М-252, Уаспаллой, К-235, GMR-235 также свидетельствуют о преимуществе вакуумной выплавки. Следует подчеркнуть, что механические свойства получаются более высокими при увеличении глубины вакуума.

Сопротивление ползучести при переходе от обычной воздушной выплавки к вакуумной возрастает (по времени) для нимоник 90 на 80%, а для нимоник 105-на 50% при возрастаний удлинения в 4,5 и 2,2 раза соответственно. Термостойкость также возрастает для литейных и деформируемых сплавов при переходе от открытой к вакуумной выплавке, о чем свидетельствуют данные многих исследователей.