Все о металле, его обработке и переработке
Партнеры
  • .

admin

СПРАВОЧНИК СУПЕРСПЛАВОВ — Часть 244

H о VO

«о.

А0,2

6, %

О

0

1

СГ О

°0,2

6, %

0100

О о

S Sf

OvS

МПа

МПа

МПа

MJl 2

105

45

4

18

80

30

11

16

МЛЗ

160

50

10

39

145

45

11

35

МЛ4

Т4

240

80

7

66

210

75

15

29

МЛ 5

Т4

230

80

10

70

185

60

12

85

25

МЛ 6

Т4

220

5

72

210

85

18

24

МЛ9

Т6

250

МЛ10

Т6

МЛН

Т6

МЛ12

Tl

56

160

110

8

80

40

МЛ 15

Tl

145

105

5

100

65

Температура испытания, 0C

200

250

Сплав

О о

О О

"0,2

6, %

(Tioo

CJ

СПРАВОЧНИК СУПЕРСПЛАВОВ — Часть 475

Коррозионная устойчивость в рабо­чих средах;

Достаточная прочность и пластич­ность для изготовления проволоки.

Для всех металлических термопар, ва исключением имеющих в составе термоэлектродов молибден и воль­фрам, образующих при нагреве лету­чие оксиды, рекомендуемой рабочей атмосферой является окислительная. Термопары, приведенные в табл. 28, могут использоваться в инертной ат­мосфере н в вакууме. Последние вме­сте с восстановительной являются ре­комендуемой атмосферной средой экс­плуатации термопар, содержащих в составе термоэлектродов молибден g вольфрам.

Состав сплавов., свойства и сорта, мент термоэлектродной проволоки, ти — пы, размеры и свойства термопреобра­зователей широкого промышленного использования стандартизованы. Хи­мический состав никелевых и медно — никелевых сплавов для термоэлектро — дов соответствует ГОСТ 492—73. Ра­бочие температуры термопреобразо­вателей представлены в табл. 28.

Проволоку для термоэлектро­дов термопар из сплавов хромель T марки НХ9,5, алюмель марки НМцАК 2—2—1, копель марки МНМц 43—0,5 ‘ изготовляют диаметром 0,2—5,0 мм с механическими свойствами, приве­денными в табл. 29. Проволоку для термоэлектродов термопар ПР 10/0, , ПР30/6 изготовляют по ГОСТ 10821—75 из химически чистой платины марки ПлТ и сплавов платины с родием (марок ПР-6, ПР-10, ПР-30) диамет­ром 0,1—Г,0 мм и поставляют в отож­женном состоянии. Проволоку из меди марки не ниже MlE и сплава копель МНМц 34—0,5 для низкотемператур­ных термопар (от —200 до +100 Q изготовляют диаметром 0,2—0,5 мм и поставляют в отожженном (мягком) состоянии со свойствами, указанными в табл. 30. Электрическое сопротив­ление проволоки из сплава копель составляет (0,47±0,05) ICTe Ом-м.

T ермопреобразователн термопары для из­

Мерения температуры. Для получения информации о тем; пературе в диапазоне —200+2500 0C используют термоэлектрические пре­образователи с металлическими тер­мопарами типов ТВР, ТГ1Р, ТПП, TX A, TXK (по материалу термо­электродов термопар). Различают тер­мопреобразователи нескольких ис­полнений: по отношению к внешней среде (обыкновенные, водозащищен­ные, взрывобезопасные, защищенные ^ot агрессивной среды); неустойчиво­сти к механическим воздействиям (обыкновенные, виброустойчивые); п° условиям эксплуатации (кратковре­менного многократного применения, погружаемые, поверхностные и ДР-’* Диапазоны измеряемых температур


„а Диапазон рабочих температур проволочных термопреобраэователей ^cV 3044-84) ¦’ ,

Тнп термопреобра­зователя

Марка сплава термо­электрода н обозна­чение термопары

Диапазон измеряемой температуры прн длитель­ном примене­нии, 0C

Предельная температура при кратко­временном применении, 0C

TMK

Медь—копель Ml-MHMu 43—0,5

-200-И-100

100

TY К

(ГОСТ 1790-77)

Хромель—копель HX9,5—МНМц 43—0,5

-200-*-+600

800

TXA

(ГОСТ 1790—77)

X ромель—алюмель НХ9,5—НМцАК 2—2—1

200-И-1000

1300

ТПП

(ГОСТ 10821—75)

Платинородий—плагина ПР10—ПРО (ПР10/0)

0—1300

. 1600

ТПР

(ГОСТ 10821—75)

Платинородий—платино­родий ПР30—ПР6 (ПР30/6)

300—1600

1800

TBP

Вольфрам—рений ВР5—ВР20 (ВР5/20)

0—2000

2500

Примечание. В обозначении термопары первым (или числителем) указывается положительный термоэлектрод. Указанные ГОСТы нормируют изготовление проволоки соответствующих термоэлектродов.

29. Механические свойства проволоки при температуре 20 ± 5 0C [31] (ГОСТ 1790—77)

Материал

Диаметр проволоки, мм

<7В, МПа, не менее

Е, %.

Не менее

СПРАВОЧНИК СУПЕРСПЛАВОВ — Часть 358

Горячекатаной полосовой; Pq^t 1133—71 — кованой круглой н дратной; ГОСТ 7417-75 — калибр ваиной, круглой; ГОСТ 8559—75 квадратной; ГОСТ 8560—78 — ШТ стигранной.

К высоколегированным мартенсит, ным сталям, содержащим до 10 % q." в первую очередь относятся сим’, хромы — среднеуглеродистые стали (до 0,4 % С) с кремнием (до 2—3 % Si) Они характеризуются повышенной жа-’ ростойкостью в среде выхлопных га­зов и используются для изготовления клапанов двигателей внутреннего сго­рания. Номенклатура марок в соот­ветствии с — ГОСТ 5632—72 и рекомен — дации по их применению приведены в табл. 11, а жаропрочные свойства после соответствующей термической обработки — в табл. 12. Жаропроч­ность сил^хромов позволяет применять их при температурах не выше 600— 650 0C; при более тяжелых условиях эксплуатации клапаны мощных дви­гателей изготовляют из аустенитньи сталей.

Свльхромы не содержат дорогих и дефицитных легирующих элементов, Технологические свойства их хуже, чем свойства перлитных сталей; осо­бенно затруднена сварка, требуется предварительный подогрев и после­дующая термическая обработка.

Наибольшее распространение в про­мышленности среди высоколегирован­ных жаропрочных сталей получили высокохромистые стали, содержащие 10—13 % Cr (см. табл. 11). Номенкла­тура марок и химический состав этих сталей также обусловлен ГОСТ 5632— 72. Для повышения сопротивления ползучести в состав сталей дополни­тельно вводят Mo, W, V, Nb, Ti. При таком высоком содержании хрома и других ферритообразующих элемен­тов и низком содержании углерод2 стали становятся мартенситио-феР" ритнымн. Количество феррита нее®* лико, поэтому по характеристикам жаропрочности они близки к марте11′ ситным. Упрочнение этих сталей обес* печивается созданием мартенситн^ ферритной основы и выделением P^ личных карбидов (типа Me23Cfi и и фаз Левеса Fe2W [44]. При длитеЛ^ ной эксплуатации они могут приМ


Высоколегированные теплостойкие стали

Сталь (ГОСТ 5632-721

Применение

Рекомен­дуемая темпе­ратура примене­ния, 0C

Срок эксплуата­ция

Температура интенсивного окисления, "С

40Х9С2, 40X1QC2M

Стали мартенситного кл

Клапаны моторов, крепеж­ные детали

Асса 650

Длитель­ный

850

15ХПМФ.

Рабочие и направляющие лопатки паровых турбин, поковки, бандажи и др.

560—580 «

Весьма длительный

750

18ХПМНФБ, 20Х12БНМФ

Высокоиагруженные дета­ли, лопатки паровых тур­бин, детали клапанов, по­ковки дисков, роторов паро­вых и газовых турбин, кре­пежные детали

600

То же

750

11ХНН2В2МФ, 13X11Н2В2МФ, 16Х11Н2В2МФ

Диски компрессора, лопат­ки и другие нагруженные детали

600

Длитель­ный

750

20X13

Лопатки паровых турбин, уплотиительиые втулки, клапаны, болты, гайки, тру­бы, арматура крекинг-уста­новок

500

Весьма длительный

750

13Х14НЗВ2ФР

Высокоиагруженные дета­ли (диски, валы, болты, ло­патки и др.), работающие в условиях повышенной влажности

СПРАВОЧНИК СУПЕРСПЛАВОВ — Часть 504


Магниевые ферриты (для средней части сантиметрового диапазона длин волн)

2СЧ1

0,200

320

20

300

11,3

_

4,05

5,0-10«

42

_

ЗСЧ

0,178

400

13

320

11,6

4,1

5,5-10е

52

ЗСЧ1

0,170

480

13

380

8,2

3,6

1,9- IO7

57

ЗСЧ2

0,110

560

10

300

6,5

3,1

4,Ы05

64

ЗСЧ 5

0,230

240

50

260

12,5

4,20

3,9-IO8

32

ЗСЧ6

0,330

32

80

180

13

4,70

1,1-10?

8

ЗСЧ 7

0,190

200

20

320

12,2

4,30

3,2-IO8

24

ЗСЧ9

0,340

32

50

210

13,2

4,60

1,0-IO4

9,6

ЗСЧ 15

0,220

160

15

370

12

4,50

4,7- IO7

32

4СЧЗ

0,110

800

8

350

5,4

_

2,55

1,6-105

64

4СЧ4

0,170

280

25

300

10,5

3,90

4,8-105

40

-—

4СЧ5

0,120

640

15

340

8,0

3,05

7,0-10»

64

4СЧИ

0,220

160

21

300

9,5

4,20

24

Продолжение табл. 62

50—100

>100

До 50

50 — 100

>100

•ВЧ 35 ВЧ 40 ВЧ 45 ВЧ 50 ВЧ 60 ВЧ 70 ВЧ 80 ВЧ 100

3,3—3,8

3,3—3,8 3,3—3,8 3,2—3,7 3,2—3,6 3,2—3,6 3,2—3,6 3,2—3,6

3,0—3,5 3,0—3,5 3,0—3,5 3,0—3,3 3,0—3,3 3,0—3,3

2,7—3,2 2,7—3,2 2,7—3,2 2,7—3,2

1,9—2,9 1,9—2,9 1,9—2,9 1,9—2,9 2,4—2,6 2,6—2,9 2,6—2,9 3,0—3,8

1,3-1,7

1.2— 1,7

1.3— 1,7 2,2—2,6

2.4— 2,8 2,6—2,9

0,8—1,5 0,5-1,5 0,5—1,5 0,8—1,5


Некоторые примеси оказывают вред­ное влияние на процесс модифициро­вания, а следовательно, и на свойства ВЧШГ. Поэтому их содержание должно быть ограничено (0,009 % Pb; 0,13% Sn; 0,026 % Sb; 0,04 % Ti; 0,08 % As; 0,3% Al).

Получение ШГ в чугуне возможно при обработке расплава сферондизи — рующими металлами (Mg, Ca, Ce и др.) и их смесями с другими металлами или неметаллами. Чаще всего применяют магниевые лигатуры на основе Ni, Cu, Si или Ca. Чтобы подавить демо- дифицнрующие влияния примесей, все­гда имеющихся в чугуне, в лигатуры к магнию дополнительно вводят один или несколько РЗМ.

Способы получения чугуна с вер — микулярным графитом принципиально не отличаются от способов получения ВЧШГ, за исключением меньшего ко­личества глобуляризирующих элемен­тов, вводимых в расплав при модифи­цировании.

Механические свойства чугуна с вер — микулярным графитом ближе к свой­ствам чугуна с шаровидным графитом, а литейные свойства — к чугуну с пла­стинчатым графитом. ВЧВГ обладает меньшей чувствительностью к измене­нию толщины стенки отливки, чем чугун с пластинчатым и шаровидным графитом [4, 19], и вследствие этого может более успешно использоваться в качестве конструкционного материа­ла для крупногабаритных массивных деталей.

Изменение механических свойств ВЧШГ и ВЧВГ при повышенных температурах приведено в табл. 2!. Прочность до 400—450 cC изменяется незначительно, причем она сначала несколько снижается при 150—200 0C, как у многих железоуглеродистых сплавов, а затем снова возрастает при 350—400 0C.

Модуль упругости у всех) типов чугуна монотонно снижается с по­вышением температуры.

По герметичности высокопрочный чугун значительно превосходит серый вследствие отсутствия графитовой по­ристости н пригоден для деталей, работающих под давлением до 40 МПа,

Хорошая износостойкость обусло­вливает частое использование его для деталей, работающих в условиях аб­разивного изнашивания н трения при высоких давлениях и затрудненной смазке. Наиболее благоприятной в этом случае металлической основой нелегированного ВЧШГ является пер­литная, характеризующаяся меньшим коэффициентом трения f. У перлитного чугуна (HB 270) f = 0,63 при давле­нии р — 1,4 МПа, /= 0,52 при р = = 2,5 МПа, а при перлитно-ферритной основе (HB 207) / соответственно 0,7 и 0,62.

Сила резания ВЧШГ на 50—60 % выше, чем у СЧ той же твердости, но


Cu

Ni

Cr

Рекомендуемая термическая обработка


Mn

Мягкая

350—440

40—50

78

108

При IO-IO6

66

137

Циклов 118

Твердая

665—735

2—4

412

470

При 300- 10е

60

Циклов 151

Л60:

Мягкая

360—410

40—SO

78

147

При 400- 10е

62

78

Циклов 151

Твердая

635—735

2—4

390

570

При 500- IO6

40

Циклов 178

ILJ

Ваемы* давлением {13, И, 24}

HB1 МПа

Обрабаты­ваемость резанием (по сравнению с

Латунью ЛС63-3), %

Температура,?С

Коэффициент трения

Прокатки в прессо­вания

Отжига

Низко — темпе — ратур — ного отжига

Начала рекрис­талли­зации

Со

Смаз­кой

Без смаз­ки

490—590

20

750—850

450—600

300

1270—1420

490—590

750—900

650—720

200

335—370

0,074

0,44

1270—1420

20

490—610

30

200

350

1180-1420

30

520-640

30

820—870

650—720,

260

320-360

0,015

0,71

1370-1470

30

540—640

___

___

___

200

320—360

_

_

1420-1520

200

320—360

540—640

30

750—830

520—650

260—270

I C

С

(;

Бензин

20

С

С

О

О

С

С

С

60

С

О

H

И

С

С

С


V Продолжение (табл. 6

Концен­трация, %

Поли­этилен

В о*

Ч

H

Фторо­пласт

Дгрессивная среда

Tt SC

S

Cd

4 С

5 *

К

S

Я

НД-ВП

ВД-НП

С о о. с

S

Ч о С

Пеитаплас

Ф-3

Ф-4

Бензол

20

С

O

О

O

C

C

C

Обозначения: е — стоек; о — относительно стоек; н — не стоек.


Поливинилхлорид получают поли­меризацией хлористого винила; этот полимер является одним нз наиболее стойких материалов [в минеральных (неокислительных) кислотах, напри­мер 20—100 %-ной H2SO4 до 60 35%-ной HCl до 60 °С; ряде органиче­ских кн слот].

Винипласт получают из поливинил — хлорида с добавлением стеарина, трансформаторного масла и меламина. При комнатной и повышенных тем­пературах винипласт проявляет вы­сокую стойкость в 37 %-ной HCl1 90%-ной H2SO4, 50 %-ной HNO3, 80 %-ной CH3COOH, растворах едких щелочей, карбонатов щелочных ме­таллов, растворах аммиака, бен-? зииа, спиртов и других средах. Вини­пласт относится к свариваемым поли­мерам.

Тефлон — фторированный этилен — "Ропиленовый полимер; обладает вы­сокой стойкостью. Тефлон используют в качестве термо — и коррозионно — пойкого материала в сочетании с ти­таном, танталом и бериллием ввиду "очти одинаковой коррозионной стой­кости.

Тефлон выпускается в виде труб, Прутков, шлангов, пленки и других ""Луфабрикатов для изготовления из — Яелий, работающих в агрессивных сРедах.

Промышленность выпускает поли­сные коррозионно-стойкие мате­риалы других наименований, находя — е применение в качестве конструк­ционных материалов, покрытий, за­Мазок в различных отраслях техники 131, 74].

Минеральные материа — л ы. Природные каменные материалы (гранит, диорит, спенит, апдезит, бе — штаунит, базальт, габбро, кварцит, порфирит [31, 74]) обладают при нормальной температуре высокой кис- лотостойкостью, удовлетворительной щелочестойкостью, малым водопогло — щением. Благодаря большой плот­ности, механической прочности на сжатие, твердости и другим свойствам природйке каменные материалы удоб­ны для изготовления фундаментов про­мышленных зданий, облицовки стен и полов корпусов, башен, резервуа­ров в гигиенических целях. Обычно каменные природные материалы ис­пользуют в виде штучных изделий простой формы. Из расплавов природ­ного каменного сырья получают фасон­ные изделия, даже трубы.

До 0,20

До 0,30

До 0,10 В

0,60

0,60

1,00

1,00

АЛ4М

0,3—0,6

8,5—10,5

До 0,10

1,3—2,5

_

0,1-0.3

J

До 0,30

0,01—0,1 в

0,12

0,25

0,6

АЛ 32

0,3—0,5

7,5—8,5

0,3—0,5

1,0—1,5

— I 0,1-0,3

J ____

До 0,10 I До 0,30

0,70

0,80

0,90

0,90

1,0

1,10

АЛ27

9,5—10,5

До 0,2

До 0,1

До 0,15

— 0,05-0,151

0,05-0,15

0,05—0,2

До 0,1

0,2

0,2

0,2

ВАЛ8

0,2—0,45

7,0—8,5

___

2,5—3,0

— 0,1-0,25

0,1-0,25

0,5—1,0

0,4

АЛ 19

До 0,05

До 0,30

0,6—1,0

4,5—5,3

До 0,10 I 0,15—0,35 i

I

I -

До 0,20

До 0,20

0,20

0,30

0,90

0,90

АЛЗ

0,35—0,6

4,5—5,5

0,6—0,9

1,5—3,0

-

Сумма Zr и Ce до 0,50

До 0,30

До 0,01 Sn, до 0,05 Pb

0,60

1,20

1,60

1,10

1,70

1,90

АЛ5

0,35—0,6

4,5—5,5

До 0,50

1,0—1,5

- I

До 0,10

Сумма Zr и Ti до 0,15

До 0,30

До 0,01 Pb

0,60

1,00

1,50

1,00

0,30

1,70

АЛ 5-1

0,40—0,55

4,5—5,5

До 0,10

1,0—1,5

До 0,10 В

По шлифованной стали

0,044—0,041

0,036^0,032 ,.,..с


О

О

О

О

О

О

О

О

Ю

Ю

СО

I

I

CN I

CM I

I

О

I

О

I

О

I

О

О

О

О

О

OD

CM

СП

СО

CM

СЧ

SSO № S О щ д «оч лига f-дй U о

О о о со со см

О. га щ ас;

Га I — а

¦ Cl ; си «

J с >>! с а

О f

=T

, OJ

А

О ю

О ю СО

О о

О ю

О о со

О со <м

О

Ю СО

Tf

1 N I I

О о


Ю О Ю

TOC \o "1-3" \h \z SMN — 00 US

—~ —" —* со и m см" см*

I I ‘ I 1 I ‘ J

LO Ь» <D 1Л ^ <N

I 1

U^-T-T-T

—I —CvT CM* CM CM CN


(D0-W)Aa ‘х

-Do 4e01′»

0>0000000>0>000000—« — О —- —¦ « ^ « N (N W

CM см" CM см" CM*4 CvT Csf см" со со" со" СО СО


IO i

Ю Ю CM

А с >>

D — сх

SfS =

Ю ш о t> N N

Ulicloloduldci


О

О

А

А

А

О

О

О

О

О

О

О

О

О

О

О

О

О

О

О

О

О

О

О

Ю

О

Щ

О

О

О

Ю

Ю

CM

Со

О

СО

Со

Со

Со

С-

СО

СПРАВОЧНИК СУПЕРСПЛАВОВ — Часть 22

,В закаленном состоянии указаннь стали характеризуются высокой пла стнчностью и вязкостью, малым коэф­фициентом деформационного упрочне­ния; потому прн изготовлении пров локи, ленты, труб и других полуфабри­катов эти стали можно деформировать1 с высокими, степенями обжатия (до 90 %), ие прибегая к промежуточным разупрочняющнм обработкам. Стали хорошо свариваются, а также штам­пуются в горячем и холодном состоя­нии; обработка резаннем закаленных сталей не вызывает трудностей.

Закаленные мартенснтно-стареющие стали имеют структуру мартенсита замещения. Легирующие элементы, вы­зывающие старение, незначительно влияют на свойства несостаренного мартенсита, поэтому прочность, пла­стичность и вязкость закаленных ста­лей’ разных составов весьма близки и находятся, как правило, в следую­щих пределах [24]: ств = 900+ 1200 МПа; O0i2 = 8004-1100 МПа; б = = 15+20 %; Ib = 50+80 %; KCV = = 1,5+3 МДж/м[4].

Старение мартенснтно-стареющнх сталей приводит к повышению не­прочности, но одновременно снижает вязкость и пластичность. Наиболее высокое упрочнение достигается для всех сталей прн старении в интервале температур 480—520 0C (рис. 13); при этом в зависимости ot состава сталей временное сопротивление может по­вышаться на 300—1800 МПа [24]. При более высокой температуре ста­рения развиваются процессы, веду­щие к разупрочнению; коагуляция частиц упрочняющих фаз и образова­ние устойчивого аустенита вследствие обратного а ->- Y — превращения.

Учитывая диапазон упрочнения, реа­лизуемого в мартенснтио-стареющнх сталях (<7„ = 1500-f-3500 МПа), диа­пазон размеров изделий (от проволоки до многотонных поковок), комплекс ценных фнзнко-хнмнческих свойств и высокую технологичность — область применения этих сталей как конструк­ционного материала практически не ограничена и непрерывно расширяет­ся. Наиболее целесообразно использо­вать нх прежде всего для изделий, от которых требуется высокая удель­ная прочность в сочетании с высокой эксплуатационной надежностью.

Разработаны составы мартенситно — стареющих сталей, удовлетворяющие различным требованиям по уровню прочности, пластичности, коррозион­ной стой костищ по температурной об­ласти применения. Большинство ста­лей создано на базе систем Fe—Ni— Mo, Ffrr-Ni—Со—Mo, Fe—Cr—Ni— Mo, Fe—Cr—Ni—Со—Mo.

Мартенситно-стареющне стали об­щего назначении. Составы и свойства. Наиболее распространенные составы мартенситно-стареющих сталей и их свойства (по литературным данным) приведены в табл. 21 в соответствии с принятой классификацией по уровню прочности.

Как конструкционный материал об­щего назначения наилучшее сочетание прочности, пластичности и вязкости имеют стали, содержащие 17—19 % Ni, 7—12 % Со, 3—5 % Mo, 0,2— 1,6 % Ti. Изменением содержания ти­тана в этой системе можно варьировать прочность сталей в широких пределах (1400—2500 МПа) f24]. Наибольшее распространение в — технике получила сталь типа Н18К9М5Т (ЭП-637).

Сталь Н18К9М5Т (ТУ 14-1-1531—75) содержит <0,03 % С, 16,7—19,0 % Ni, 8,5—9,5% Со, 4,6—5,5% Mo, 0,5—0,8% Ti, <0,15% Al. В зака­ленном состоянии (закалка при 820 "С, охлаждение на воздухе) сталь имеет следующие свойства: ов = 1000-f — 1100 МПа, а0,а = 900-f-1000 МПа; 6> 15%. После закалки и старения при 480—500 pC (3 ч) сталь имеет в среднем следующие механические свой­ства: ств = 1900-7-2100 МПа; Ct0i2 =

Л

-Z

M/Y

ГЗ \

-

IiK. <

К \\

%

0 Z00 400 600 "С

Рис. 13. Влияние легирующих элементов на упрочнение железоникелевого мартен­сита при старении [24]: 1 — 17,5 % Nl + 1,2 % Tl; 2 « 17,5 % Ni + 1,1 % Al; 3 — 18 % Ni + 1,5 % Nb; 4 « 16,5 % Ni + 2,1 % Mo.

= 1800-f-2000 МПа; б = 8-4-10 %; ¦ф= 45-^55%; KCU=O,5+0,7 МДж/м*.