Проблема жаропрочности

Проблема жаропрочностиПроблема жаропрочности органически связана с фундаментальными физическими и химическими понятиями. Понятие жаропрочности является сложным и включает в себя признаки тугоплавкости, прочности, сопротивления ползучести, высокой длительной прочности, механической усталости и т. д., которые сами по себе также не являются простыми понятиями и составляют предмет теоретического исследования. Благодаря успехам физики твердого тела сейчас известно, что все свойства металлов, кроме ядерных, при данном уровне дефектов определяются распределением электронов в поле положительных ионов.

Тем не менее указать сколько-нибудь надежные критерии сохранения прочности при высоких температурах, основанные на электронном строении металлов и сплавов, пока не представляется возможным. Из опыта известно, что жаропрочными сплавами могут быть как сплавы на основе мономорфных тугоплавких металлов, так и с упрочняющей фазой, сохраняющей высокие механические свойства при высоких температурах. Поскольку количество тугоплавких металлических элементов в периодической таблице ограничено (если даже учесть островки стабильности изотопов сверхтяжелых элементов), то естественным выходом является поиск таких металлических и других химических соединений, на основе которых могли бы быть созданы жаропрочные материалы, а также разработка композиционных структур.

Наибольшее количество устойчивых химических соединений образуется в двойных и тройных системах. Далеко не все из них синтезированы и экспериментально изучены.

Более того, неизвестны ограничения для существования химических соединений с комплексом технически полезных свойств, к числу которых относится и жаропрочность. Если жаропрочные соединения характеризовать только температурой плавления, отвлекаясь от других свойств, можно указать лишь несколько из числа известных наиболее тугоплавких соединений. На рисунке приведено относительное положение точек плавления тугоплавких веществ, по Штейницу, с небольшими дополнениями.

Комментарии запрещены.