Сохранение высокой жаропрочности сплавов

Дизайн интерьера

Сохранение высокой жаропрочности сплавов в течение длительного времени зависит от температуры. Двойственная роль избыточной фазы в упрочнении и разупрочнении жаропрочных сплавов наглядно выявляется при изучении жаропрочности металлических систем в широком интервале температур. Последовательное изучение прочности сплавов в зависимости от состава и строения, начиная от комнатной температуры и до температур, приближающихся к точке плавления, позволило построить соответствующие диаграммы с тремя переменными величинами (состав — прочность — температура) в сопоставлении с диаграммой состояния металлической системы.

Несмотря на то, что зависимость прочности сплавов от температуры — производная величина от прочности металла (арматура с доставкой), ее можно изменять и регулировать. Такие изменения могут быть достигнуты за счет химического состава и строения сплава. При помощи рационального легирования, усложнения химического состава и создания условий для сохранения дисперсного строения избыточной фазы можно повышать температурные пределы упрочненного состояния до 0,75-0,80 температуры плавления сплавов. С повышением рабочей температуры жаропрочных сплавов возрастает значение твердых растворов на основе тугоплавких соединений таких металлов, как хром, молибден, вольфрам, ниобий и др.

Одним из важных факторов жаропрочности является время. Процессы ползучести, упрочнения и разупрочнения сплавов при высоких температурах протекают во времени. Немалую роль играет и напряженное состояние, так как ускоряются различные диффузионные процессы, вызывающие дальнейший распад твердых растворов, коагуляцию избыточных фаз, т. е. процессы, способствующие понижению жаропрочности.

Вторым важным фактором жаропрочности является прочность межатомной связи элементов в сплаве. О величине сил межатомной связи в кристаллах различных металлов и сплавов дают представления такие константы вещества, как температура плавления, теплота сублимации, энергия активации диффузии и самодиффузии, ионизационный потенциал, характеристическая температура, модули упругости и др. Эти характеристики определяют способность вещества сохранять при различных температурах под воздействием внешних факторов правильное кристаллическое строение, устойчивость положения атомов в узлах решетки и т. д.