Большое значение

Имеется множество исследований высокотемпературной прочности сплавов никеля, легированных разными элементами в различных композициях. Исследования зависимости скорости деформации от напряжений для никеля и его сплавов, легированных 40 и 60% меди, показали, что скорость ползучести при 700°С (т. е. около 0,5 Тпл никеля) тем выше, чем больше меди в сплаве. Медь имеет внешнюю электронную оболочку 3dl0As т. е. заполненную и локализованную на атоме 10-оболочку и одновалентную сферической симметрии s-оболочку, участвующую в межатомной связи. Температура плавления меди равна 1356° К-Никель имеет внешнюю электронную оболочку 3d84s2, в твердых соединениях ведет себя как двухвалентный.

Температура плавления его 1728°К, что значительно выше, чем у меди. Введение одновалентной меди в решетку двухвалентного никеля уменьшает плотность электронов межатомной связи, повышает диффузионную подвижность системы и повышает скорость ее ползучести.

Это находится в хорошем соответствии с гомологическим законом диффузии. Важнейшим и обязательным во всех сплавах легирующим элементом является хром.

Он хорошо растворяется в никеле; его атомы отдают по шесть валентных электронов в двухвалентную решетку никеля, значительно повышают электронную плотность и межатомную связь в растворе. Хром имеет более высокую температуру плавления (2180°К), чем никель, и меньшую диффузионную подвижность.

Легирование никеля данным элементом чрезвычайно важно для создания высокопрочной основы сплава — твердого раствора. Большое значение в упрочнении никелевых сплавов имеет легирование молибденом и вольфрамом. Присадка их производится в количествах от 3 до 10%, но не исключена возможность и дальнейшего повышения их концентрации.

К числу сплавов, легированных одним из указанных элементов (4,2% Мо), относится Инконель-713с, близкий по своим свойствам к сплаву АНВ-300, легированному вольфрамом (8,5%). Высокая эффективность упрочнения наблюдается при одновременном легировании сплавов молибденом и вольфрамом.