Сплав жаропрочный: ЖАРОПРОЧНЫЕ СПЛАВЫ • Большая российская энциклопедия

разница понятий и свойств материалов

1. АО Поликор
2. Блог
3. Жаростойкие и жаропрочные сплавы: разница понятий и свойств материалов

С развитием промышленности и машиностроения возникла необходимость в изготовлении материалов, устойчивых к воздействию высоких температур в несколько сотен градусов. Для таких задач используются керамические подложки и различные тигли, в которых производится нагрев сырья до критических температур. При выборе этих емкостей оценивают их физические и химические свойства, в зависимости от данных критериев подбирают изделия для конкретных задач.

Когда оценивают огнеупоры, новички путаются в таких терминах, как жаропрочные и жаростойкие сплавы. Это материалы с похожим составом, но их свойства отличаются. Поговорим подробнее о том, в чем разница между ними и какие образцы подойдут для работы на производстве.

Наглядное сравнение определений – жаростойкие и жаропрочные сплавы

При выборе материалов для оборудования важно различать, в чем разница между жаростойкими и жаропрочными сплавами – оба вида могут выдерживать нагрев до критических температур более 1000 °С, разница лишь в возможном времени воздействия, от которого зависят физические и химические свойства.

Разница между материалами:

1. Жаропрочные сплавы – способны работать при критически высокой температуре в течение определенного периода времени. Выдерживают нагрузки в виде сложнонапряженного состояния, не разрушаются в газовых средах и устойчивы к коррозии.
2. Жаростойкие сплавы – могут работать в слабонагруженном состоянии при критических температурах непродолжительное время. Устойчивы к воздействию коррозии, выдерживают агрессивные газовые среды.

Как видно из разницы определений, жаропрочные сплавы способны работать при длительном нагреве, жаростойкие – при кратковременном повышении температуры. В связи с такой разницей из материалов первого вида изготавливают нагружаемые узлы и агрегаты, основные детали для оборудования. Жаропрочные сплавы используются в основном для защиты от огня, из них изготавливают комплектующие для вспомогательного оборудования.

Разница свойств материалов

Для производства сплавов используют индукционные и дуговые электропечи, которые работают по технологии вакуумного дугового переплава. Только при воздействии критической температуры в таких условиях удается полностью переплавить сырье для изготовления деталей. Наиболее распространены сплавы на никелевой основе, они классифицируются по ГОСТ 5632-72 на несколько видов. Свойства у образцов могут отличаться, но принцип реакции на температурное воздействие и агрессивные среды – общий.

Подробная информация по температуре представлена в таблице:

Вид сплавов	Жаропрочные	Жаростойкие
Свойства	Способны выдерживать нагрев до 1160-1180 °С, этому значению соответствует начало деформации. Для полного расплавления потребуется не менее 2 часов.	Началу деформации соответствует температуре 1160-1180 °С. При данной температуре материал расплавляется за 10-15 минут.

Жаростойкие и жаропрочные сплавы выбирают благодаря их практичным свойствам:

• устойчивость к воздействию критических температур;
• высокая прочность при нагреве;
• антикоррозийная стойкость;
• способность работать в агрессивных средах.

Различие только в длительности нагрева – для работы в условиях продолжительно высоких температур выбирают жаропрочные стали. При их подборе оценивают особенности конкретного образца по составу и конкретным свойствам, а также особенности технологии производства – температурные значения, старение материала, выдержка и охлаждение на воздухе. По всем этим вопросам можно проконсультироваться с менеджером при оформлении заказа на изготовление продукции.

Поделиться: 

Возможно вам будет интересно

Как делают огнеупорное стекло?

Классификация кварцевых огнеупоров

Керамическое волокно: области применения и свойства огнеупорного материала

Огнеупорные связующие: разнообразие видов и описание

Как согнуть листовой асбест вокруг трубы?

Что можно производить из глины?

Чем заменить буру при плавке золота и серебра?

В чём заключается подготовка металла к плавке?

Производство и применение вспученного вермикулита в строительстве

Вреден или нет асбокартон для здоровья: характеристики теплопроводности

Совелитовые плиты для обмуровки котлов: технология производства и характеристики

Как вести шов в аргонодуговой сварке?

Как выбрать аппарат аргонодуговой сварки?

Как выбрать вольфрамовые электроды для аргонодуговой сварки?

Как сделать огнеупорный цемент из золы?

Что такое Жаропрочные сплавы | значение термина

Физика — конспекты, новости, репетиторы » Техническая энциклопедия

Опубликовано 03. 03.2020

Жаропрочные сплавы это
— металлические материалы, обладающие высоким сопротивлением пластической деформации и разрушению в условиях воздействия высоких температур и окислительных сред. Из Ж. с. изготовляются тяжелонагруженные детали авиационных газотурбинных двигателей. Ж. с. могут быть на алюминиевой, титановой, железной, медной, кобальтовой и никелевой основах. Наиболее широкое применение в авиационной двигателестроении получили никелевые Ж. с. (рабочие и сопловые лопатки, диски ротора турбины, жаровые камеры и т.
д.). В зависимости от технологии изготовления Ж. с. на основе никеля подразделяются на литейные, деформируемые и порошковые. Наиболее жаропрочными являются литейные сложнолегированные сплавы на никелевой основе, способные работать до температур 1050—1100°С в течение сотен и тысяч часов при высоких статических и динамических напряжениях.

Жаропрочность сплавов, оцениваемая пределами длительной прочности или ползучести при высоких температураx, определяется прежде всего их структурой и составом. По своей структуре Ж. с. должны быть многофазными с прочными границами зёрен и фаз. В никелевых Ж. с. это требование обеспечивался комплексным многокомпонентным легированием. При этом жаропрочность сплавов тем выше, чем больше объёмная доля упрочняющих фаз и выше их термическая стабильность, то есть устойчивость против растворения и коагуляции при повышении температуры.

Помимо жаропрочности Ж. с. должны обладать комплексом других свойств: жаростойкостью, то есть сопротивлением окислению на воздухе или газовой коррозии в агрессивных средах; выносливостью, то есть сопротивлением динамическим нагрузкам при высоких температураx; термостойкостью, то есть способностью выдерживать большое число теплосмен без образования трещин. Ж. с. должны быть также нечувствительными к концентрации напряжений и обладать высокой эрозионной стойкостью, то есть противостоять износу в газовом потоке. Для защиты от окисления на детали из Ж. с. наносят специальные покрытия. Важная характеристика Ж. с. — их технологичность, например, жидкотекучесть, свариваемость, деформируемость. Повышение рабочих характеристик Ж. с. достигается не только совершенствованием системы легирования и оптимизацией химического состава, но и применением прогрессивных методов технологии их изготовления (вакуумная металлургия, направленная кристаллизация, порошковая металлургия и т. д.). Сплавы с такой структурой имеют повышенную жаропрочность.

Впервые жаропрочные стали для газотурбинных двигателей были разработаны и применены в 1938. В 1941—1942 удалось создать первые высокожаропрочные сплавы на основе никеля, являющиеся основными материалами газотурбинного двигателя. В разработке и всестороннем исследовании Ж. с. большую роль сыграли отечественные металловедческие школы А. А. Бочвара, Г. В. Курдюмова, С. Т. Кишкина и других учёных. Значительный вклад в разработку процессов получения изделий и полуфабрикатов из деформируемых и порошковых сплавов внесён А. Ф. Беловым и его школой.

О Ж. с. на основе алюминия, титана, меди и железа смотри (см. Алюминиевые сплавы), (см. Титановые сплавы), (см. Медные сплавы), (см. Сталь).

Источник: Авиация: Энциклопедия. — М.: Большая Российская Энциклопедия. Главный редактор Г.П. Свищев. 1994.

Жаропрочные и жаростойкие стали

Лекция «Коррозионно-стойкие стали и сплавы. Жаростойкие стали и сплавы. Жаропрочные стали и сплавы»

Структура и свойства жаропрочных сплавов титана

Материаловедение Тема: Жаропрочные сплавы

Большой скачок Жаропрочные сплавы

WALTER MC275 — фрезеруем жаропрочные сплавы керамической фрезой

Никель — Металл, Образующий Суперсплавы!

Что Будет, Если СПЛАВИТЬ ВСЕ МЕТАЛЛЫ Вместе?

жаропрочные сплавы, часть 1

Коррозионно-стойкие стали и сплавы

Двигатели устойчивые к температуре в 1000 °C // Большой скачок

Жаропрочные сплавы. Способ получения метанола.

СУПЕРДЖЕТ — Анатомия региональника | двигатель SaM-146. Часть 3.

Жаростойкие, жаропрочные и хладостойкие материалы

Жаропрочный сплав ЭП109 (ХН56ВМКЮ) порошок как выглядит

Универсальные режущие инструменты — сверла EcoCut от компании CERATIZIT АВСТРИЯ

ЖС6У Сплав жаропрочный на никелевой основе

Неизвестная деталь из жаропрочного сплава 19 века??

Получение порошков перспективных жаропрочных сплавов на основе моноалюминида никеля

Сплавы металлов

Поделиться или сохранить к себе:

Жаропрочные алюминиевые сплавы | Природные материалы

• Новости и просмотры
• Опубликовано: 19 декабря 2022 г.

Конструкционные материалы

• Амит Шьям
  ORCID: orcid.org/0000-0002-6722-4709 ¹ и
• Сумит Бахл ¹  

Природные материалы
(2022)Цитировать эту статью

• 1038 доступов

• 1 Альтметрический

• Сведения о показателях

Предметы

• Механические свойства
• Металлы и сплавы

Добавление скандия в сплавы Al–Cu–Mg–Ag приводит к фазовому превращению in situ когерентных нанопреципитатов, богатых медью, при повышенной температуре, при этом атомы Sc диффундируют и занимают междоузлия. Преобразованные нанопреципитаты обладают повышенной термической стабильностью при сохранении большой объемной доли, и эти две особенности микроструктуры обеспечивают высокую прочность на растяжение алюминиевого сплава с сопротивлением ползучести до 400 °С.

Алюминий имеет заслуженную репутацию легкого, но мягкого металла. Для упрочнения алюминия металлурги используют легирование и модификацию процесса для получения желаемого распределения выделений, укрепляющих металлическую матрицу. В то время как алюминиевые сплавы продолжают заменять более тяжелые сплавы, такие как стали, для применения при температуре окружающей среды, существует острая потребность в легких сплавах, которые можно использовать при более высоких температурах (250–400 °C) ¹ . Тем не менее, температурная способность коммерчески доступных алюминиевых сплавов ограничена (примерно 200 ° C), поскольку сложно получить нанопреципитаты с одновременно высокой объемной долей и высокой термической стабильностью, что необходимо для достижения эффективного дисперсионного твердения при повышенных температурах. Теперь пишу в Nature Materials , Hang Xue и коллеги ² показали, что в сплавах Al–Cu–Mg–Ag с добавлением Sc медленно диффундирующие растворенные вещества Sc самоорганизуются в междоузлиях ранее существовавших когерентных медных сплавов высокой плотности. богатые (Ω-фазы) нановыделения, образующие термически стабильные нановыделения V-фазы. Полученный алюминиевый сплав достигает беспрецедентно высокой прочности и сопротивления ползучести при температуре 400 °C, что составляет примерно 80% его абсолютной температуры плавления.

Это предварительный просмотр содержимого подписки, доступ через ваше учреждение

Варианты доступа

Подписаться на журнал

Получить полный доступ к журналу на 1 год

118,99 €

всего 9,92 € за выпуск

Купить статью

Получите ограниченный по времени или полный доступ к статье на ReadCube.

32,00 $

Купить

Все цены указаны без учета стоимости.

Рис. 1: Фазовое превращение in situ с помощью уступа собирает медленно диффундирующие растворенные вещества Sc в богатые медью когерентные Ω-нанопреципитаты с образованием высокоплотных, термически стабильных нанопреципитатов V-фазы.

Ссылки

1. Мичи, Р. А., Плотковски, А., Шьям, А., Дехофф, Р. Р. и Бабу, С. С. Int. Матер. 67 , 298–345 (2022).

   Артикул
   КАС

   Google ученый

2. Сюэ, Х. и др. Нац. Матер. https://doi.org/10.1038/s41563-022-01420-0 (2022).

   Артикул

   Google ученый

3. Шьям, А. и др. Матер. науч. англ. А 765 , 138279 (2019).

   Артикул
   КАС

   Google ученый

4. Poplawsky, J.D. et al. Acta Mater. 194 , 577–586 (2020).

   Артикул
   КАС

   Google ученый

5. Gao, Y.H. et al. Матер. Рез. лат. 7 , 18–25 (2019).

   Артикул
   КАС

   Google ученый

6. Bansal, U. et al. Acta Mater. 240 , 118355 (2022).

   Артикул
   КАС

   Google ученый

7. Wolverton, C. & Ozoliņš, V. Phys. Преподобный Летт. 86 , 5518–5521 (2001).

   Артикул
   КАС

   Google ученый

8. Лифшиц И.М., Слёзов В.В. J. Phys. хим. Твердые вещества 19 , 35–50 (1961).

   Артикул

   Google ученый

9. Wagner, C. Z. Elektrochem. 65 , 581–591 (1961).

   КАС

   Google ученый

Ссылки для скачивания

Информация об авторе

Авторы и организации

1. Группа изучения поведения и проектирования сплавов, Отдел материаловедения и технологии, Окриджская национальная лаборатория, Ок-Ридж, Теннесси, США

   Амит Шьям и Сумит Бахл

Авторы

1. Амит Шьям

   Просмотр публикаций автора

   Вы также можете искать этого автора в
   PubMed Google Scholar

2. Sumit Bahl

   Просмотр публикаций автора

   Вы также можете искать этого автора в
   PubMed Google Scholar

Автор, ответственный за переписку

Амит Шьям.

Заявление об этике

Конкурирующие интересы

Авторы не заявляют об отсутствии конкурирующих интересов.

Права и разрешения

Перепечатка и разрешения

Об этой статье

Металлы и сплавы, используемые для обеспечения теплостойкости

Опубликовано 29 июля 2022 г.

Если вашему бизнесу требуются отливки для высокотемпературных сред, вы должны выбрать лучшие металлы для применения. Некоторые металлы имеют более высокую температуру плавления, чем другие, а компоненты и тяжелое оборудование часто нагреваются. Кроме того, вы не хотите обнаружить, что ваша отливка деформировалась или изменила форму через несколько месяцев из-за выбранного металла.

В Dean Group мы имеем более чем 40-летний опыт литья по выплавляемым моделям и можем помочь вам найти лучший металл для вашего применения. Тем не менее, мы понимаем, что вам может понадобиться представление о лучших металлах для выбора в первую очередь. Так почему бы не прочитать наше удобное руководство по металлам и сплавам, используемым для обеспечения жаропрочности, прежде чем связаться с нами.

Из чего делают жаропрочный сплав?

По определению, сплавы, классифицируемые как жаропрочные, могут выдерживать окисление и другие виды разрушения при температуре окружающей среды выше 500°C. Это означает, что они не будут повреждены или изменят форму, цвет или долговечность при воздействии этих температур. Обычно эти сплавы состоят из металла и других элементов, а не из чистого металла.

Жаропрочные металлы используются во многих отраслях промышленности. К ним относятся нефтехимические и атомные заводы, заводы по сжиганию отходов, мельницы, производство стекла, военное применение и аэрокосмическая промышленность. Они также используются в цементной промышленности для вращающихся цилиндрических печей и в автомобильной промышленности, что имеет решающее значение для систем накаливания и выхлопных газов.

Какие металлы и сплавы обеспечивают лучшую термостойкость?

Периметры стойкого металла в значительной степени зависят от окружающей среды, поэтому при выборе жаропрочного металла или сплава необходимо учитывать множество факторов. Тепло в кислородной атмосфере может сильно отличаться от тепла в водородной атмосфере; поэтому в некоторых средах металлы и сплавы комбинируются для обеспечения наилучшего уровня сопротивления. Материалы, которые мы рассмотрим более подробно, включают никелево-кобальтовые сплавы, титан и нержавеющую сталь.

Никель Кобальт

Любой сплав, содержащий никель, идеально подходит для применения в условиях высоких температур. В сочетании с кобальтом он обеспечивает суперсплав с повышенной коррозионной стойкостью. Никель прочен и очень стабилен, он не поддается интенсивному давлению, поэтому, когда вам требуется отливка, сохраняющая свою прочность, структуру и ударную вязкость при воздействии экстремальных температур, вы можете положиться на этот сплав.

Никель-кобальтовые сплавы часто используются в аэрокосмической и авиационной промышленности, а также в двигателях реактивных самолетов, где температура обычно превышает 1200°C. Вы также найдете эти сплавы в энергетической промышленности. Никелевые сплавы могут использоваться для производства электроэнергии и газовых турбин, и их часто можно найти в клапанах и насосах, ответственных за добычу нефти на суше и в море.

Нержавеющая сталь

Отливки из нержавеющей стали изготавливаются из железа и хрома, а также других материалов. Процент используемых металлов зависит от свойств, которые вы хотите получить с помощью сплава. Например, жаропрочные сплавы из нержавеющей стали или аустенитные сплавы особенно прочны при интенсивном нагреве.

Аустенитная нержавеющая сталь сочетает в себе железо и хром с такими элементами, как никель и азот. В зависимости от марки сплава он может выдерживать температуры до 1050°C и обладает очень низкой теплопроводностью.

Эти сплавы популярны в аэрокосмической промышленности для изготовления деталей шасси, трубок и указателей уровня топлива, их можно найти в производстве продуктов питания и напитков, фармацевтическом и энергетическом оборудовании.