Дисперсионно твердеющим

В связи со все возрастающей напряженностью работы газопромыслового и газоперерабатывающего оборудования, усилением коррозионной активности продукции газовых и газоконденсатных месторождений необходим целенаправленный выбор материалов для его изготовления, в том числе — для изготовления сильфонов УЧЭ КИП и А, работающих, как уже указывалось, в условиях малоцикловой коррозионной усталости. Однако при расчетных оценках долговечности сильфонов до настоящего времени не учитывается влияние коррозионно-механического фактора, оказывающего большое воздействие на их работоспособность. Поэтому были проведены исследования МКУ долговечности дисперсионно-твердеющих сплавов аустенитного класса 36НХТЮ, 68НХВКТЮ и 40НКХТЮМД, обладающих повышенной упругостью и широко использующихся для изготовления сильфонов. При этом учитывались реальные условия их эксплуатации, устанавливались сроки их работы и выбирались оптимальные по составу и долговечности материалы.

Жаропрочные свойства некоторых дисперсионно твердеющих аустенитных

Составы наиболее распространенных марок никелевых дисперсионно твердеющих сплавов приведены в табл. 77.

Состав дисперсионно твердеющих никелевых жаропрочных сплавов (нимоник), % (ГОСТ 5632—72)

получить в стали с 30% Со (Яс = 250 Э) и на безуглеродистых дисперсионно твердеющих сплавах системы; Fe — Mo, Fe — V — Со Со или Fe — Mo — Co. Высокое содержание дефицитных элементов (кобальта и молибдена порядка 30—40%) сделало экономически нецелесообразным применение этих сплавов, особенно после открытия Мишимом высококоэрцитивных сплавов Fe—Ni—Al.

Термическая обработка дисперсионно твердеющих сплавов состоит из двух последовательных операций: 1) закалки с температур 1000— 1300° С для перевода выделившихся при предшествующей обработке карбидов и металлических соединений в твердый раствор; 2) старения — длительной выдержки при температуре 650—850° С для выделения избыточных фаз в мелкодисперсной форме.

Механические свойства аустенитных дисперсионно-твердеющих жаропрочных сталей (ГОСТ 5632—61)

18.5.4. Способы уменьшения или предотвращения растрескивания мартенситных дисперсионно-твердеющих и ферритных сталей......................... 324

Необходимо также отметить существование четвертого класса— дисперсионно-твердеющих нержавеющих сталей, которые приобретают высокую прочность и твердость в результате низкотемпературной термообработки, проводимой после закалки с вы--сокой температуры. Эти сплавы Сг—Fe содержат меньше никеля, чем это требуется для стабилизации аустенитной фазы (или вообще его не содержат). Зато они содержат такие легирующие элементы, как алюминий или медь, которые обеспечивают высокую твердость, приводя к* образованию и выделению интерметаллических соединений вдоль плоскостей скольжения или границ зерен. Эти стали применяют в тех же случаях, что и коррозионностойкие никеле-

вые сплавы. Большим достоинством дисперсионно-твердеющих сталей является то, что их наибольшее упрочнение достигается именно при низкотемпературной механической обработке (например, при 480 °С). При этом не проводится закалка от высокой температуры, необходимая в случае мартенситных нержавеющих сталей. Типичная дисперсионно-твердеющая нержавеющая сталь (17-4 РН) содержит 16,5 % Сг, 4,3 % Ni, 0,04 % С, 0,25 % Mb и 3,6 % Си.

18.5.4 СПОСОБЫ УМЕНЬШЕНИЯ ИЛИ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ РАСТРЕСКИВАНИЯ МАРТЕНСИТНЫХ ДИСПЕРСИОННО-ТВЕРДЕЮЩИХ И ФЕРРИТНЫХ СТАЛЕЙ

ВИКАЛЛОЙ - магнитотвёрдый материал, содержащий кобальт (52-54%), ванадий (8-14%) и железо (до 40%); относится к дисперсионно-твердеющим сплавам. Допускает обработку давлением и резанием. Используется гл. обр. для изготовления небольших пост, магнитов в измерит, приборах, электрич. микродвигателях, часовых механизмах и т.д. ВЙККЕРСА МЕТОД [по назв. англ, во-енно-пром. концерна «Виккерс» (Vic-kers Limited)] - способ определения твёрдости материала вдавливанием в испытываемую поверхность алмазного индентора, имеющего форму правильной четырёхгранной пирамиды. Число твёрдости по Виккерсу HV -отношение нагрузки на индентор к площади поверхности отпечатка. вильо ДИАГРАММА - то же, что перемещений диаграмма. ВИНДРОЗА (нем. Windrose, от Wind -ветер и Rose - роза) - небольшое, обычно многолопастное колесо для автоматич. ориентации головки ветродвигателя относительно возд. потока, располагаемое за или перед рабочим ветроколесом так, что плоскости их вращения взаимно перпендикулярны. Если направление ветра совпадает с плоскостью вращения В., она неподвижна. С изменением направления ветра В. начинает вращаться и поворачивает головку до тех пор, пока плоскость вращения рабо-

Исследуемые жаропрочные сплавы относятся к сложнолеги-' рованным дисперсионно твердеющим сплавам на никельхромовой основе. Высокие жаропрочные свойства их достигаются благодаря выделению в процессе термической обработки мелкодисперсионной интерметаллидной упрочняющей ос'-фазы на основе Ni3 (A1, Ti) или Ni3Al (т)-фаза), стабилизации никельхромового твердого раствора такими элементами, как кобальт, молибден, вольфрам, а также за счет повышения энергии связи атомов в твердом растворе.

Наиболее широко применяется К. б. марки БрКМцЗ-1, содержащая 1—1,5% Мп и 2,75—3,5% Si. В нек-рых случаях используется кремнистоникелевая бронза БрКН1-3 (2,4—3,4% Ni; 0,6—1,1% Si; 0,1—0,4% Мп), являющаяся дисперсионно-твердеющим сплавом. Из нее изготовляются поковки и прутки. Закалка бронзы БрКН1-3 производится с 850—875°, отпуск при 450—475°, обработка давлением в интервале 800—960°. Бронза БрКМцЗ-1, выпускаемая в виде полос, лент, прутков и проволоки, имеет структуру однородного твердого раствора и легко обрабатывается давлением. В нагартованном состоянии применяется для пружин и пружинящих деталей, а также взамен оловяннофосфо-ристых и оловянноцинковых бронз для деталей различного назначения Из бронзы БрКН1-3 изготовляются износостойкие де тали, работающие при повышенных температурах (см. Бронза деформируемая).

Хим. сост. Н. д. с. приведен в табл., а изменение длит, прочности за 100 и 1000 час. в зависимости от темп-ры испытания показано на рис. 1. Сплавы содержат значит, количество хрома (ок. 20%-) и добавки карбидообразующих элементов — Mo, W, Nb и реже Ti. По структуре эти сплавы относятся к дисперсионно-твердеющим аустенито-карбидным. На рис. 2 показано влияние темп-ры 16-часового старения на изменение твердости сплавов S-590 и S-588, кобальтового сплава S-816. С увеличением содержания кобальта в сплаве расширяется интервал дисперсионного твердения, что указывает на более высокую термич. стоГжость к разупрочнению сплавов на кобальтовой основе. Сплавы применяются в термически обработанном состоянии после закалки с 1150—1200°, охлаждения в воде или на воздухе и последующего старения при 700—850°. Сплавы N-155 и G-18B обла-

Хромоникельмолибденовая сталь ЭП48 (XCR) относится к дисперсионно-твердеющим, упрочняется благодаря образованию у- и ст-фаз. После отпуска при 788° С (14 ч) она очень сильно твердеет. В процессе превращения сталь претерпевает объемные изменения и получает усадку, равную 0,058 мм на 25 мм длины. Последующие повторные нагревы не вызывают больших изменений твердости и размеров изготовленных из этой стали клапанов. Обычно клапаны из стали ЭП48 закаливают на всю глубину до ИКС 48—58.

Сталь ЭП126 (ВЖ 100) относится к окалиностойким и слабо дисперсионно-твердеющим сплавам, но вследствие сложного легирования обладает повышенными характеристиками прочности при комнатных и высоких температурах (см. табл. 16

Сталь ЭИ388 используют при изготовлении крепежа, корпусов газовых турбин, малых турбинных дисков. Она относится к дисперсионно-твердеющим сталям, упрочненным за счет образования карбидов хрома (Сг23С6) и ванадия (VC). Оптимальной термической обработкой является закалка с 1160—1180° С в воде и последующее старение в течение 8—10 ч при 780—820° С [35, 36].

Сталь ЭИ481 широко применяют при изготовлении газотурбинных дисков разнообразного размера весом от 50 до 1000 кг, бандажных колец, соединяющих диски, экранов, лабиринтных уплотнений и крепежного материала [35, 36]. Она относится к дисперсионно-твердеющим аустенитным сталям с карбидным упрочнением, обладает высокими механическими свойствами при комнатных и высоких температурах (до 750° С).

Сталь относится к умеренно дисперсионно-твердеющим сплавам с максимумом твердости при 700 и 650° С. В закаленном на аустенит состоянии сталь имеет твердость

Сплавы относятся к дисперсионно-твердеющим, упрочнение которых связано с выделением интерметаллидной Y'-фазы при старении.

Сплав 35НКТ относится к дисперсионно-твердеющим сплавам.