Коэффициент долговечности

Коэффициент долговечностиВ условиях эксплуатации материала температуры, как правило, колеблются вокруг определенного среднего уровня, однако перегревы часто достигают 10-15%- В период работы жаропрочных сплавов при максимальных режимах 950°С температуры могут достигать (хотя и кратковременно) 1050-1100°С. Такие перегревы для композиционных материалов не могут вызвать опасения, так как они допускают повышение рабочей температуры без снижения долговечности. Совершенно иначе обстоит дело со стандартными дисперсионно-твердеющими сплавами, поскольку подобные перегревы приводят к усилению коагуляции упрочнителей, изменению структуры и снижению жаропрочности; при каждом цикле перегрева увеличивается повреждаемость такого сплава и снижается ресурс его долговечности. Прочитать остальную часть записи »

Увеличения длительности

Увеличения длительностиНесмотря на значительную плотность этих композиций (13 гсм2), они имеют более высокую удельную жаропрочность по сравнению с такими же свойствами обычных жаропрочных сплавов. Прочитать остальную часть записи »

Карбид кремния

Карбид кремнияЖаропрочность этих материалов является функцией жаропрочности армирующих составляющих композиций. Так,. например, алюминиевые сплавы могут работать только до температуры 250°С. Наиболее высокая длительная прочность алюминиевого сплава САП-2 при 500°С составляет всего лишь 5,5 кГмм2 за 100 ч испытания, а длительная прочность композиционного материала на алюминиевой основе, армированной борным волокном (50 объем.%) с покрытием из карбида кремния, при 500°С достигает 40-50 кГмм2 за 100 ч. Армирование алюминиевых, магниевых и титановых сплавов непрерывными волокнами бора, углерода, карбида кремния, диборида титана, окиси алюминия и других соединений, а также нитевидными кристаллами (окиси алюминия, карбида кремния и др.) значительно повышает жаропрочность и другие свойства легких сплавов. Важно отметить, что армирующие материалы сами по себе термически стабильны при температурах до 500-800°С и мало изменяют свойства до указанных температур.

Поэтому армированные легкие сплавы сохраняют высокий уровень свойств. Длительная прочность при 500° композиционного материала алюминий с борным волокном (50%), покрытым, тонким слоем карбида кремния, в сравнении с длительной прочностью двух титановых сплавов. Как видно, обычные титановые сплавы интенсивнее раз упрочняются, чем композиционный алюминиевый материал.

Аналогичными по структуре являются композиционные никелевые сплавы, армированные вольфрамовым волокном. Жаропрочный никелевый сплав ЖС6К при температуре 1100°С имеет длительную прочность за 100 и 1000 ч испытания 6 и 2,8 кГмм1 соответственно, а такой же сплав, армированный 45% (объем.) вольфрамовых волокон (проволоки), имеет длительную прочность при тех же условиях 15 и 12 кГмм2 соответственно.

При этом длительная прочность вольфрамовых волокон при 1100°С составляет 30-35 кГмм2 и эти свойства почти полностью реализуются в материале. При температурах испытания 1100- 1200°С вклад матрицы в общую жаропрочность композиции очень мал и главное назначение ее — передавать напряжения волокнам.

Сравнение стабильности

Сравнение стабильностиАвторами убедительно показано, что при длительном нагреве дисперсионно-твердеющих жаропрочных никелевых сплавов нимоник, ЖС6КП и ЖС6К при 1000-1050°С и выше происходит существенное изменение структуры, связанное с коагуляцией и растворением частиц упрочняющих фаз, что вызывает разупрочнение сплавов и понижение их жаропрочности. Прочитать остальную часть записи »

Длительные нагревы

Длительные нагревыПри этом наряду с рекристаллизованными областями в структуре сохраняются области существования волокнистой структуры с поперечным размером зерен 1-2 мк, внутри которых наблюдаются сплетения дислокаций. Прочитать остальную часть записи »