СПРАВОЧНИК СУПЕРСПЛАВОВ – Часть 1

ПРЕДИСЛОВИЕ

Научно-технический прогресс в ма­шиностроении неразрывно связан с со­зданием новых конструкционных мате­риалов. Революционную роль в элек­тронике сыграли полупроводниковые материалы и жидкие кристаллы, в авиа­ции и ракетостроении — композици­онные материалы, в радиотехнике — сверхпроводники и аморфные сплавы.

Для повышения качества, надежно­сти и экономичности изделий машино­строения при снижеиин их материало­емкости разрабатываются высокоэф­фективные методы повышения проч­ностных свойств, коррозионной стой­кости, тепло – и хладостойкости спла­вов; расширяется производство новых полимерных и композиционных мате­риалов с заданным комплексом свойств; используются эффективные методы об­работки материалов н изделий с целью существенного улучшения их свой­ств.

Возникает задача создания экономио – яегированных сплавов, композицион­ных материалов и методов поверхност­ного упрочнения деталей машнн. По­верхностные слон во многом опреде­ляют работоспособность деталей ма­шин, поэтому износостойкость и кор­розионная стойкость деталей полно­стью зависят от состояния их поверх­ности. Применением износостойких по­крытий стремятся решить проблему экономии вольфрама в инструменталь­ных сталях, а также повысить работо­способность деталей из конструкцион­ных сталей. Ионная имплантация сни­жает точечную коррозию н повышает износостойкость подшипников каче­ния. Задача создания высокожаростой­ких и жаропрочных сплавов для новой техники неразрывно связана с раз­работкой надежных защитных покры­тий. Поверхностное легирование при­водит к экономии дефицитных метал­лов, так как в этом случае их требуется меньше, чем при объемном легировании сплавов^ с целью получения указан­ных специфических свойств.

Важнейшей характеристикой мате­риалов, применяемых для изделий авиационной и космической техники, а также для изделий других отраслей машиностроения, является удельная прочность, т. е. отношение временного сопротивления к произведению плот­ности на ускорение свободного па­дения, Если для улучшенной стали 40Х удельная прочность равна 13 км, то для титанового сплава после тер­мической обработки она увеличивается до 31 км, а для алюминия, армирован­ного борным волокном, — до 43 км. Таким образом, повышение удельной прочности приводит к значительному сокращению материалоемкости изде­лий.

Порошковая металлургия иногда по­зволяет уменьшить потери металла при изготовлении деталей в 10 раз. Кроме того, возможность широкого варьирования состава порошковых сплавов позволяет получать специфи­ческие свойства, которые недостижи­мы при использовании традиционных способов изготовления изделий.

Порошковые быстрорежущие ста­ли — однородный мелкозернистый ма­териал без карбидной ликвации. По сравнению со сталями обычного пере­дела порошковые быстрорежущие име­ют более высокие твердость н тепло­стойкость. Металлорежущий инстру­мент, изготовленный нз этих сталей, имеет в 1,5—2 раза большу&> стой­кость. Порошковый бериллий после прокатки в листы находит применение в авиации и ракетостроении. Использо­вание бериллия для обшивки сверх­скоростных самолетов решает про­блему жесткости конструкции н умень­шения массы. Бериллий является так­же перспективным материалом для ракетных двигателей с небольшой тя­гой, Благодаря сочетанию высоких теплоемкости и теплопроводности бе – риллиевое сопло не разрушается при рабочей температуре 3000 0C в тече­ние 60—80 с.

Объемное илн поверхностное упроч­нение сталей ивляется обязательной технологической операцией в совре­менном машиностроении, которая при­водит к значительному улучшению Комплекса свойств. Применение тер­мического упрочнения проката из низ­колегированных сталей или контроли­руемой прокатки на металлургиче­ских заводах способствует значитель­ному сокращению последующего рас­хода стали (примерно на 30 %) на предприятиях машиностроительного комплекса и в строительстве.

Рассмотренные в справочнике кон­струкционные материалы предназна­чены для изготовления деталей машин И приборов, инженерных сооружений н изделий, которые в основном несут механические нагрузки, а внекоторых случаях находятся под воздействием агрессивной окружающей среды и тем­пературы.

Выбор материалов для деталей ма­шин и приборов определяется эксплуа­тационными, технологическими и эко­номическими требованиями. Имея пер­востепенное значение, эксплуатацион­ные требования к свойствам материалов часто играют определяющую роль, хотя технологические и экономические требования тоже важны, приобретая особое значение в условиях массового производства.