Современные дисковые никелевые сплавы. Интерметаллиды. Титаны и железо.

Дисковые сплавы делятся на две основные группы — дефор­мируемые и порошковые.

В современных отечественных ГТУ и ГТД для дисков используют, в основном, такие деформируемые и труднодеформируемые сплавы, как ЭИ698-ВД (ХН73МБТЮ), ЭИ698У-ВД (ХН73МБТЮФ), ЭП742-ИД (ХН62БМКТЮ), ЭК79 (ЭП742У-ИД с повышенным содержанием \У), ЭК79У-ИД (ЭП151-ИД), ЭП152-ИД, ЭП962-ИД, ЭП975-ИД. Если в сплаве ЭИ698 содержится всего 11...15% ϒ-фазы, то в других сплавах ее содержание может достигать 50 %, что затрудняет их деформацию при традиционном методе изготовления дисков штамповкой заготовки из слитка ВДП или ЭШП. Сплавы ЭП152У-ИД, ЭП151У-ИД и ЭП975-ИД предназначены для работы при температурах соответственно до 700, 850 и 975°С.Проблема получения дисков из сплавов с более высоким (около 60 %) содержаниемϒ-фазы и более высокими свойствами в мире и России ешена переходом к так называемой «гранульной технологии», позволив­шей разработать применительно к ней ряд специальных «порошковых» сплавов: ЭП741П (ХН60КМВТЮБ), ЭП741-НП (ЭП741П с 0,25% Hf), ЭП962П (ХН60КМЮБВТФ с 0,7% Нf) ЭП975Д (ХН50КМВТЮБ с7 % Нf). Интерметаллиды (алюминиды) титана и железа

Наряду с интерметаллидами (алюминидами) никеля (сплавы ВКНА) весьма перспективными конструкционными материалами явля­ются алюминиды титана и железа, достоинства которых:высокий абсолютный уровень служебных свойств и характеристик, сравнимый с уровнем свойств традиционных материалов-конкурентов;малая плотность (удельный вес) и высокий уровень удельных свойств, отнесенных к единице плотности (удельного веса), превышаю­щий значения этих свойств у материалов-конкурентов (никелевых и титановых сплавов, сталей);относительная дешевизна по сравнению с материалами-конкурентами.

21. Конструкционные стали и сплавы повышенной надежности. Высокопрочные стали. Там, где нагрузки большие по абсолютной величине, удар­ные, рабочее сечение большое, распределение напряжений сложное, поэтому сталь остается вне конкуренции. При рекордном уровне прочность ста­ли должна быть однородная в больших сечениях, одинаковая во всех направлениях. К тому же нужна свариваемость — возможность получать сварной шов без трещин, по прочности и вязкости не хуже основного металла. Из поковок сталей предельно высокой прочности делают, например, стойки шасси и силовой набор самолета, роторы высокооборотных мо­торов, насосов и центрифуг, маховики-накопители кинетической энер­гии для тяжелых тягачей. Объем мирового производства таких сталей сравнительно небольшой — до 10⁵ т/год.

22.Коррозионостойкие стали и сплавы. Суперферриты. Стали из аустенитного класс. Нержавеющие стали являются основ­ным конструкционным материалом для многих отраслей промышленности. Ряд технологий в химическом производстве, в целлюлозно-бумажной промышленности, атомной энергетике, в авиационном моторостроении и в других отраслях промышленности без использования нержавеющей стали просто неосуществим. В настоящее время коррозионностойкой стали в мире производится 17 млн.т.. Существенное повышение кор­розионной стойкости в хромистых сталях достигается при повышении содержания хрома до 17 % и более. Стали на основе Fе—17...28Сr объе­динены в ферритный класс. Суперферриты- ферритные стали с суммарным содержанием углерода и азота ≤,02 %. В этих условиях в сталях не возникает склонность к межкристаллитной коррозии.. Некоторые марки суперферритов выпускаются с добавками 1,5...2,8 % молибдена и 0,1...0,5 % ниобия. Они могут применяться для работы при отрицатель­ных температурах.Коррозионные свойства суперферритов, особенно стойкость к корро­зионному растрескиванию, значительно выше свойств, которые показы­вают в тех же условиях хромоникелевые аустенитные стали типа 18-10 и железоникелевые сплавы типа 06ХН28МДТ. Стали аустенитного класса. Стали аустенитного клас­са свободны от недостат­ков(ферромагнитизм и склонность к хрупкости при отрицательных температурах) хромистых сталей.К ним относятся стали типа 18-10, содержащие 18% хрома и 10 % никеля. Кроме указанных элементов, стали могут содержать мо­либден, титан, ниобий и другие элементы, придающие сталям специ­фические и специальные свойства. Все стали аустенитного класса прак­тически немагнитны при комнатной температуре, имеют однофазную структуру, поэтому не могут быть упрочнены закалкой.

23.Управление структурой и свойствами нитенола методами термической и термомеханической обработки, интенсивной пластической деформации.

В последнее десятилетие широкое практическое применение находят сплавы, проявляющие эффект памяти формы (ЭПФ). Сплавы с памятью формы (СПФ) используют в различных областях техники (авиа­космическая техника, бытовая техника, приборостроение, спецмашино­строение и др.). При этом особенно перспективной областью примене­ния СПФ, как показывает накопленный мировой опыт, является меди­цинская техника, в которой используются СПФ на основе Тi—Ni (никелид титана, нитинол).Применение нитинола в медицине, в частности, обусловлено уникальным сочетанием специальных (функциональных) свойств памяти формы с высокой коррозионной стой­костью в жидкостях человеческого тела, а также с особенностями его сверхупругого механического поведения, сходного с механическим поведением костной ткани. Это обеспечивает полную биосовместимость сплава.В широком смысле слова свойство памяти формы можно определить как способность металла деформироваться и восстанавливать (полнос­тью или частично) свою исходную фор­му по структурным эффектом памяти формы принято называть однократное (односто­роннее) восстановление формы при на- греве после деформации (рис. 5.13). Вос­становление формы при охлаждении пос­ле деформации, присущее СПФ, претерпевшим обратное мартенситное превращение под на­пряжением или пластически деформированным в состоянии высокотемпературной фазы (аустенит) (как элемент обратимого или двусторон­него ЭПФ, ОЭПФ), также отнесено к ЭПФ. Восстановление же формы в ходе разгрузки при температуре деформации было названо псевдоупругостью (сверхупругостью) К основным структурным механизмам обратимой деформации, обес­печивающим проявление памяти формы, относятся [23—25]: движение когерентной границы мартенсита с аустенитом или мартенситом друго­го типа; движение границ существующих двойников превращения; деформационное двойникование мартенсита; движение границы между кристаллами мартенсита; образование кристаллов мартенсита новых ориентационных вариантов в существующем мартенсите.