Энциклопедия техники

ЖАРОПРОЧНЫЕ СПЛАВЫ

Жаропрочные сплавы
— металлические материалы, обладающие высоким сопротивлением пластической деформации и разрушению в условиях воздействия высоких температур и окислительных сред. Из Ж. с. изготовляются тяжелонагруженные детали авиационных газотурбинных двигателей. Ж. с. могут быть на алюминиевой, титановой, железной, медной, кобальтовой и никелевой основах. Наиболее широкое применение в авиационной двигателестроении получили никелевые Ж. с. (рабочие и сопловые лопатки, диски ротора турбины, жаровые камеры и т.д.). В зависимости от технологии изготовления Ж. 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 температураx, определяется прежде всего их структурой и составом. По своей структуре Ж. с. должны быть многофазными с прочными границами зёрен и фаз. В никелевых Ж. с. это требование обеспечивался 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 жаропрочности Ж. 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 температураx; 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 из Ж. с. наносят специальные покрытия. Важная характеристика Ж. с. — их технологичность, например, жидкотекучесть, свариваемость, деформируемость. Повышение рабочих характеристик Ж. 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 исследовании Ж. 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.
О Ж. с. на основе алюминия, титана, меди и железа смотри (см.Алюминиевые сплавы), (см.Титановые сплавы), (см.Медные сплавы), (см.Сталь).

Авиация: Энциклопедия. — М.: Большая Российская Энциклопедия.Главный редактор Г.П. Свищев.1994.


  1. жаропрочные сплавыЖАРОПРОЧНЫЕ СПЛАВЫ сплавы имеющие высокое сопротивление ползучести и разрушению при высоких темпpax. Применяются как конструкционный материал для деталей двигателей внутр...Большая советская энциклопедия
  2. жаропрочные сплавысплавы имеющие высокое сопротивление ползучести и разрушению при высоких температурах. Применяются как конструкционный материал для деталей двигателей внутреннего сгорани...Большая Советская энциклопедия II
  3. жаропрочные сплавыHeatresistant 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 сплавыЖаропрочные сплавы металлические материалы обладающие высоким сопротивлением пластической деформации и разрушению в условиях воздействия высоких температур и окислительн...Энциклопедия «Авиация» (1998)