Энциклопедия «Авиация» (1998)

ЖАРОПРОЧНЫЕ СПЛАВЫ

Жаропро́чные спла́вы— металлические материалы, обладающие высоким сопротивлением пластической деформации и разрушению в условиях воздействия высоких температур и окислительных сред. ИзЖ. с.изготовляются тяжелонагруженные детали авиационных газотурбинных двигателей.Ж. с.могут быть на алюминиевой, титановой, железной, медной, кобальтовой и никелевой основах. Наиболее широкое применение в авиационном двигателестроении получили никелевыеЖ. с.(рабочие и сопловые лопатки, диски ротора турбины, жаровые камеры и т. д.). В зависимости от технологии изготовленияЖ. с. на основе никеля подразделяются на литейные, деформируемые и порошковые. Наиболее жаропрочными являются литейные сложнолегированные сплавы на никелевой основе, способные работать до температур 1050—1100°С в течение сотен и тысяч часов при высоких статических и динамических напряжениях.

Жаропрочность сплавов, оцениваемая пределами длительной прочности или ползучести при высоких температурах, определяется прежде всего их структурой и составом.По своей структуреЖ. с.должны быть многофазными с прочными границами зёрен и фаз. В никелевыхЖ. с.это требование обеспечивается комплексным многокомпонентным легированием. При этом жаропрочность сплавов тем выше, чем больше объёмная доля упрочняющих фаз и выше их термическая стабильность, то есть устойчивость против растворения и коагуляции при повышении температуры.

Помимо жаропрочностиЖ. с.должны обладать комплексом других свойств: жаростойкостью, то есть сопротивлением окислению на воздухе или газовой коррозии в агрессивных средах; выносливостью, то есть сопротивлением динамическим нагрузкам при высоких температурах; термостойкостью, то есть способностью выдерживать большое число теплосмен без образования трещин.Ж. с.должны быть также нечувствительными к концентрации напряжений и обладать высокой эрозионной стойкостью, то есть противостоять износу в газовом потоке. Для защиты от окисления на детали изЖ. с.наносят специальные покрытия. Важная характеристикаЖ. с.— их технологичность, например, жидкотекучесть, свариваемость, деформируемость. Повышение рабочих характеристикЖ. с.достигается не только совершенствованием системы легирования и оптимизацией химического состава, но и применением прогрессивных методов технологии их изготовления (вакуумная металлургия, направленная кристаллизация, порошковая металлургия и т. д.). Сплавы с такой структурой имеют повышенную жаропрочность.

Впервые жаропрочные стали для газотурбинных двигателей были разработаны и применены в 1938. В 1941—1942 удалось создать первые высокожаропрочные сплавы на основе никеля, являющиеся основными материалами газотурбинного двигателя. В разработке и всестороннем исследованииЖ. с.большую роль сыграли отечественные металловедческие школы А. А. Бочвара, Г. В. Курдюмова, С. Т. Кишкина и других учёных. Значительный вклад в разработку процессов получения изделий и полуфабрикатов из деформируемых и порошковых сплавов внесён А. Ф. Беловым и его школой.

ОЖ. с.на основе алюминия, титана, меди и железа см. соответственно в статьях Алюминиевые сплавы, Титановые сплавы, Медные сплавы, Сталь.

И. Л. Светлов, О. X. Фаткуллин.

  1. жаропрочные сплавы—ЖАРОПРОЧНЫЕ СПЛАВЫ сплавы имеющие высокое сопротивление ползучести и разрушению при высоких темпpax. Применяются как конструкционный материал для деталей двигателей внутр...Большая советская энциклопедия
  2. жаропрочные сплавы—сплавы имеющие высокое сопротивление ползучести и разрушению при высоких температурах. Применяются как конструкционный материал для деталей двигателей внутреннего сгорани...Большая Советская энциклопедия II
  3. жаропрочные сплавы—Heatresistant alloy Жаропрочные сплавы. Сплавы разработанные для использования при очень высокой температуре при достаточно высоких напряжениях растягивающие термальные ...Словарь металлургических терминов
  4. жаропрочные сплавы—[heatresistant alloys] сплавы обладающие повышенными механическими свойствами при высоких температураx. В качестве основы жаропрочные сплавы используют Fe Ni Co. В авиас...Энциклопедический словарь по металлургии
  5. жаропрочные сплавы—Жаропрочные сплавы металлические материалы обладающие высоким сопротивлением пластической деформации и разрушению в условиях воздействия высоких температур и окислительн...Энциклопедия техники