- •1. Качество материалов и методы его определения
- •2.Особенности атомно - кристаллического строения металлов
- •4. Кристаллизация металлов и сплавов
- •4.3. Строение слитка
- •5.1.Механические свойства
- •2.1.2. Определение твёрдости материалов
- •9. Что называется жаростойкостью, жаропрочностью металлов?
- •10. Что называется износостойкостью радиационной стойкостью?
- •2.5. Понятие о конструкционной прочности металлов
- •7. Основные типы диаграмм состояния
- •10. Классификация и маркировка углеродистой стали и чугунов
- •11. Классификация и маркировка литейных сталей.
- •Лекция 8
- •Раздел II. Термическая, термомеханическая и химикотермическая обработка сталей
- •2.1. Виды термической обработки и их классификация
- •13. Превращения в стали при нагреве
- •2.4. Виды отжига и нормализация
- •2.5. Закалка и отпуск стали
- •2.6. Термомеханическая обработка стали
- •Лекция 9 - 2.7. Химико-термическая обработка стали
- •3.1. Влияние легирующих элементов на структуру и свойства стали
- •3.2. Маркировка и классификация легированных сталей
- •5.2. Конструкционные легированные стали
- •3.3. Конструкционные легированные стали
- •Лекция 11 - 3.4. Инструментальные стали
- •Раздел IV. Стали и сплавы с особыми свойствами
- •4.1. Коррозионностойкие (нержавеющие) стали
- •4.2. Жаропрочные и жаростойкие стали и сплавы
- •4.3. Стали и сплавы с особыми физическими свойствами
- •Раздел V. Твердые сплавы и композиционные материалы
- •5.2. Композиты
- •Раздел VI. Цветные металлы и сплавы
- •6.1. Алюминий и его сплавы
- •6.2. Магний и его сплавы
- •6.3. Медь и ее сплавы
- •6.4. Титан и его сплавы
- •Раздел 1. Строение и свойства материалов
- •Раздел 2. Структура, свойства и термическая обработка железоуглеродистых сплавов
- •Раздел 3. Характеристика и классификация легированных сплавов и других конструкцинных материалов
- •Раздел 4. Цветные металлы и сплавы, неметаллические материалы
- •Раздел VII. Неметаллические материалы
- •7.1. Классификация, строение и свойства неметаллических материалов
- •7.2. Типовые термопластичные материалы
- •7.3. Типовые термореактивные материалы
- •7.4. Резиновые материалы, области их применения
- •7.5. Клеящие материалы
- •7.6. Лакокрасочные материалы
- •Список литературы
4.2. Жаропрочные и жаростойкие стали и сплавы
Для работы при высоких температурах основными характеристиками материалов являются жаростойкость (окалиностойкость) и жаропрочность.
Жаропрочность– способность материала сопротивляться пластической деформации и разрушению при высоких температурах.
Жаростойкость – способность материала сопротивляться химическому действию окружающей газовой среды при высоких температурах. Стали, устойчивые против газовой коррозии при высоких температурах, соответствующих температурам окалинообразования, называют жаростойкими сталями.
К жаропрочным сталям и сплавам относятся материалы, способные работать в нагруженном состоянии при высоких температурах в течение определенного времени. Они используются для изготовления деталей двигателей внутреннего сгорания, паровых и газовых турбин, металлургического оборудования. Обычно эти стали и сплавы характеризуются высокими значениями предела ползучести и длительной прочности.
Различают следующие виды жаропрочных сталей и сплавов:
перлитные стали – 12ХМ, 12Х1МФ;
мартенситные стали – 15Х11МФ, 15Х12ВНМФ,40Х9С2, 40Х10С2М;
аустенитьные стали – 09Х14Н16Б, 09Х14Н19В2БР, 45Х14Н14В2М.
Для деталей и узлов газовых турбин и паросиловых установок применяют также сложнолегированные мартенситно-ферритные стали, например 18Х12ВМБФР и 15Х12ВНМФ.
К жаропрочным сплавам относят и сплавы на никелевой основе, содержащие более 30...50 % никеля. Их называют нимониками и используют в качестве материала для рабочих лопаток газотур-бинных двигателей, турбинных дисков, крепежных деталей с длительным сроком службы, сопловых лопаток и других деталей газовых турбин, работающих при 650...850 °С. К таким сплавам, например, относят никелевые сплавы марок ХН77ТЮР, ХН70ВМТЮ и др.
Жаростойкие (окалиностойкие) стали и сплавы применяют для деталей, работающих в газовых средах при температуре 550...900 °С. Они обладают высокой стойкостью против химического разрушения поверхности. Жаростойкие стали содержат алюминий, хром и кремний. Такие стали не образуют окалины при высоких температурах.
Сюда относят сталь 40Х9С2, используемую для изготовления клапанов двигателей внутреннего сгорания, теплообменников, работающих до 850 °С, сталь 08Х17Т— для деталей, используемых в среде топочных газов с повышенным содержанием серы (рабочая температура не более 900 °С), и сталь 36Х18Н25С2 (рабочая температура не более 1100°С)—для клапанов двигателей внутреннего сгорания большой мощности, печных конвейеров и т. п.
Теплоустойчивые стали применяют в энергетическом машиностроении для деталей, работающих под нагрузкой при температуре 500...650 °С в течение длительного времени. В зависимости от условий работы для изготовления деталей используют углеродистые, низколегированные и хромистые стали после соответствующей термической обработки. Например, детали из стали 12МХ используются при 510 °С (трубы паронагревателей, трубопроводы и коллекторные установки высокого давления, паровые котлы, детали цилиндров, газовые турбины и т. д.). Для тех же целей применяется сталь 12Х1МФ (рабочая температура 570...590 °С). Сталь марки 15Х5 применяется для труб, деталей насосов, лопаток, подвесок котлов (рабочая температура 600 °С).