СПОСОБ И РЕЖИМ ВЫПЛАВКИ
Выплавка жаропрочных сплавов с использованием чистых шихтовых материалов, вакуумного переплава позволяет получать более высокие и стабильные механические свойства.
Электрошлаковый и вакуумный дуговой переплав способствует повышению выносливости, термостойкости и уменьшает дисперсию свойств.
В работе отмечается, что сплав G-34 вакуумной плавки по сравнению с обычной уменьшил дисперсию с 33,2 до 18,2%, т.е. в 2 раза, причем предел ограниченной выносливости образцов вакуумной плавки при 750°С возрос на 20%.
Так же недостаточное раскисление, завышение температуры разливки, загрязнение металла неметаллическими включениями, металлургические дефекты отрицательно сказываются на пределе выносливости и способствуют росту дисперсии. Исследование структуры слитков обычной и вакуумной плавок стали 1Х12Н2ВМФ (ЭИ961) показывает, что металл вакуумных плавок имеет более плотную, однородную макроструктуру без рыхлостей и расслоений по сравнению с металлом открытых плавок.
Вакуумный дуговой переплав снижает загрязненности этой стали оксидными я силикатными включениями 3-4 раза.
Таблица 1
Влияние способа выплавки на кратковременную и длительную прочность жаропрочных деформируемых сплавов.
Метод выплавки |
Марка сплава |
Длительная прочность |
Кратковременный разрыв |
||||||
t,°C |
у кгс/ ммІ |
t, ч |
t,°C |
ув Кгс/ ммІ |
у |
ш |
|||
% |
|||||||||
Открытая плавка в дуговой печи |
ХН77ТЮР. (ЭИ437Б) |
700 |
44 |
153 |
700 |
86 |
20 |
25 |
Вакуумный дуговой переплав |
700 |
44 |
157 |
700 |
85 |
20 |
24 |
||
Открытая плавка в дуговой печи |
ХН70ВМТЮ (ЭИ617) |
850 |
20 |
82 |
800 |
76 |
4,4 |
10.5 |
|
Вакуумный дуговой переплав |
850 |
20 |
114 |
800 |
80 |
10 |
15 |
При переходе от обычной воздушной плавки к вакуумной происходит увеличение предела прочности до 10%, а увеличение длительной прочности (по времени) в 2 раза; удлинение при этом возрастает в 2-3 раза. Кроме того, заметно снижается содержание газов в металле.
Таблица 2
Механические свойства сплава М-252 в зависимости от способа выплавки
Плавка |
Тисп,°С |
, кгс/ ммІ |
, кгс/ ммІ |
, кгс/ ммІ |
д,% |
|
На воздухе |
650 750 815 |
95 76 59,7 |
- - 31 |
46,4 21* 11,2 |
- 5** - |
|
В вакууме |
650 750 815 |
110 97 66.8 |
- - 33.8 |
52 26.7* 14.8 |
- - 9,5** |
* Температура испытания 760° С. ** Температура испытания 730° С.
Характеризуя влияние способа выплавки на кратковременную и длительную прочность жаропрочных деформированных сплавов, отмечается, что вакуумный переплав улучшил жаропрочные свойства сплава ХН70ВМТЮ (ЭИ617) (табл.1).
В таблице 2 даны сравнительные свойства сплава М-252 для лопаток турбин, полученные дуговой и вакуумной плавкой, показывающие преимущества металла вакуумной плавки по всем характеристикам.
Данные 1000-ч прочности по сплавам М-252, Уаспаллой, К-235, GMR-235 также свидетельствуют о преимуществе вакуумной выплавки. Следует подчеркнуть, что механические свойства получаются более высокими при увеличении глубины вакуума.
Сопротивление ползучести при переходе от обычной воздушной выплавки к вакуумной возрастает (по времени) для нимоник 90 на 80%, а для нимоник 105-на 50% при возрастаний удлинения в 4,5 и 2,2 раза соответственно. Термостойкость также возрастает для литейных и деформируемых сплавов при переходе от открытой к вакуумной выплавке, о чем свидетельствуют данные многих исследователей.
- СПОСОБ И РЕЖИМ ВЫПЛАВКИ
- СТАЛИ И СПЛАВЫ ДЛЯ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНОЙ СЛУЖБЫ
- ЖАРОПРОЧНЫЕ ЦВЕТНЫЕ СПЛАВЫ, ИХ СВОЙСТВА И НАЗНАЧЕНИЕ
- МАГНИЕВЫЕ СПЛАВЫ
- АЛЮМИНИЕВЫЕ СПЛАВЫ
- ТИТАНОВЫЕ СПЛАВЫ
- НИКЕЛЕВЫЕ И КОБАЛЬТОВЫЕ СПЛАВЫ
- ЖАРОПРОЧНЫЕ СПЛАВЫ ТУГОПЛАВКИХ МЕТАЛЛОВ. ИХ СТРУКТУРА, СВОЙСТВА И ПРИМЕНЕНИЕ
- ХРОМОВЫЕ СПЛАВЫ
- НИОБИЕВЫЕ СПЛАВЫ
- МОЛИБДЕНОВЫЕ СПЛАВЫ
- ТАНТАЛОВЫЕ СПЛАВЫ
- ВОЛЬФРАМОВЫЕ СПЛАВЫ
- Используемая литература
- 2.7. Металлы и сплавы
- 7.1. Физические и химические свойства металлов. Получение металлов. Металлические сплавы и композиты.
- 2.2. Строение и свойства металлов и сплавов
- 48. Опишите состав и структуру жаростойких и жаропрочных сталей и сплавов …
- 3.4. Жаростойкие и тугоплавкие металлы и сплавы
- 3.1. Использование металлов и сплавов в технике
- 64. Тугоплавкие металлы и их сплавы
- Влияние условий кристаллизации на структуру литого металла. Получение монокристаллов и аморфных сплавов.