Жаропрочные сплавы — это материалы, предназначенные для работы в условиях сложно-напряженного состояния при высоких температурах в течении длительного временного периода и обладающие достаточной стойкостью к газовой коррозии. Для таких сплавов свойственно сопротивление пластической деформации и разрушению при воздействии агрессивных сред или высоких температур.
Виды жаропрочных сплавов
- Жаропрочные сплавы можно разделить на категории в зависимости от металла используемого как основной элемент:
- Сплавы на основе алюминия — рабочая температура от 200 до 350 градусов. Легируются медью, магнием, никелем, железом и титаном. Наиболее популярны сплавы АК2 и АК4.
- Сплавы на титановой основе — способны работать при температуре до 800 градусов. Для увеличения жаропрочности легируют алюминием и кремнием. К наиболее жаропрочным сплавам относят ВТ5, ВТ5-1, ВТ18, ВТ18У, ВТ20, ВТ6, ВТ3-1, ВТ9, ВТ8.
- Сплавы на основе железа — самая обширная категория, сюда относят все жаропрочные стали, сильхромы и некоторые прецизионные сплавы (ГОСТ 10994-74). Легирование проводится хромом, никелем, титаном, ниобием, молибденом и танталом. Рабочая температура некоторых из сплавов может достигать 1400 С.
- Сплавы на основе никеля — получили название “нимоники”. Для их изготовления используют нихром легированный титаном и алюминием. Наиболее популярная марка — ХН55ВМТФКЮ, её максимальная рабочая температура 1050 С.
- Вольфрамовые сплавы — для повышения жаропрочности их легируют молибденом, никелем, рением и медью. Эта категория демонстрирует наиболее жаропрочные из существующих сплавов, рабочая температура некоторых из них может достигать 2300 С.
- Сплавы на основе меди (бронзы) — сюда относят серебряную и кадмиевую бронзы, рабочая температура которых составляет 250С.
- Сплавы на основе кобальта — рабочая температура сплавов на его основе 900-1300 градусов. Их легируют вольфрамом, молибденом, титаном, хромом.
Применение жаропрочных сплавов.
Жаропрочные сплавы имеют огромное значение в современной промышленности, машино-, ракето, судо, самолетостроении, электротехнике и различных производственных сферах.
Роторы, турбинные лопасти, клапаны двигателей, реакторы, паровые установки, теплообменные трубы, двигатели внутреннего сгорания — все перечисленные и многие другие детали техники не существовали бы без жаропрочных сплавов. Можно сказать, что такие сплавы необходимы везде, где требуется продолжительная работа в агрессивной среде при высокой температуре. Неудивительно, что с появлением таковых начался новый период развития авиации.
Сейчас из жаропрочных сплавов и сталей производится огромное количество продукции металлопроката: лист вольфрамовый, круг стальной, медная шина, алюминиевая проволока и многое другое.