ВВЕДЕНИЕ

Материалы для высоких температур имеют многолетнюю историю развития. Понятие «жаропрочные стали и сплавы» включало в себя в основном сплавы на основе железа и никеля, и во многих монографиях эта проблема только так и рассматривалась. Однако температурный интервал работы металлических деталей сейчас неизмеримо расширился, и материалами для высоких температур следует считать все материалы, работающие при температурах выше климатических. Условно за такую температуру можно взять температуру 100° С. Основной тенденцией современного машиностроения является всемерное облегчение веса деталей, использование материалов с высокой удельной прочностью. Все шире находят применение более легкие, чем сталь, металлические материалы, такие как титан, алюминий, магний. Появились сплавы на основе интерметаллидных соединений с удельным весом в 1,5 раза ниже удельного веса высокопрочных сталей и сплавов на основе никеля. Дальнейшим шагом в этом направлении следует считать развитие и применение композиционных материалов.

Вышедший в 1983 г. справочник* «Жаропрочные стали и сплавы» содержал в себе сведения лишь о деформируемых сталях и сплавах на основе никеля, выпускаемых в виде поковок, труб, листа и сорта. В него не вошли литейные стали и сплавы, сплавы на основе цветных металлов, а именно последние имеют низкий удельный вес.

При подготовке настоящей книги мы сочли целесообразным расширить круг рассматриваемых материалов, включив в число материалов для высоких температур сплавы на основе титана, магния и алюминия, при этом все литейные материалы объединяются в одну группу без учета основы.

Когда речь идет о сплавах на основе титана, алюминия и магния, то не возникает разночтений, на какой основе сплав, так как суммарное содержание легирующих элементов в них не доходит до 40 %, как это имеет место в случае сплавов на основе железа и никеля.

Для деформируемых сталей и сплавов на основе никеля разделение понятий на стали и сплавы регламентирует ГОСТ 5632-72. По ГОСТ 5632-72 деформируемые стали и сплавы на основе железа и никеля условно делят на стали и сплавы, исходя из содержания элемента-основы и легирующих элементов. Стали в свою очередь делят на низколегированные и высоколегированные.

К высоколегированным относятся сплавы на основе железа, содержание которого не ниже 45 %; суммарное содержание легирующих элементов не менее 10 %, считая по верхнему пределу. Менее легированные сплавы на основе железа отнесены к разряду низколегированных сталей. К сплавам на железоникелевой основе относят композиции, которые имеют в составе сумму никеля и железа более 65 % при приблизительном отношении содержания никеля к железу 1 : 1,5. Сплавами на основе никеля называют сплавы, содержащие не менее 55 % никеля.

В соответствии с классификацией материалов по назначению жаропрочными называют стали и сплавы на основе различных элементов, способные работать при высоких температурах в течение определенного времени, обладающие способностью выдерживать значительные механические нагрузки при одновременном достаточном уровне жаростойкости.

Жаростойкими (окалиностойкими) сталями и сплавами называют такие, которые обладают стойкостью против газовой коррозии при температурах выше 550° С и работают в слабонагруженном состоянии. Сроки службы условно делят на: кратковременный — до 100 ч; ограниченный — от 100 до 1000 ч; длительный — от 1000 до 10000 ч; весьма длительный—от 10000 до 100000 ч и выше.

Все значения механических и физических свойств сплавов, приведенные в справочнике, даны в системе СИ.

Многие определения физических величин в связи с введением системы СИ претерпели изменения, и в таблицах приложения приводятся новые формулировки определений, имеющие отношение к рассматриваемому в настоящем справочнике материалу.

ГОСТы СССР и стандарты СЭВ имеют различающиеся между собой обозначения физических и механических величин. Кроме того, ряд министерств выпустил классификаторы свойств сплавов и изделий из них с целью формирования отраслевых автоматизированных систем научно-технической информации. Данный справочник базируется на системе «Металлургия».

Технические определения величин отличаются от физических, поэтому в приложении справочник содержит таблицы основных терминов и обозначений, определений и расчетных формул для определения свойств. Приведены переводные коэффициенты и примеры перевода основных величин из старых систем в систему СИ.


* Масленков С. Б. Жаропрочные стали и сплавы. — М.: Металлургия, 1983. — 191 с.


Назад, на страницу описания