Cтраница 4
![]() |
Обнаружение трещин от знакопеременной нагрузки г клепаных турбинных лопатках. [46] |
Дефекты изготовления бывают различными в зависимости от способа изготовления - объемной штамповки, фрезерования из цельного куска металла или прецизионного литья. Однако у высокожаропрочных сплавов типа нимоник ( никель, хром, алюминий, титан) в исходном материале обнаруживаются также и поперечные трещины. Поэтому контролируют материал, уже порезанный на короткие длины, со стороны гладких торцов небольшими искателями с высокой разрешающей способностью. [47]
Интенсивно исследуются также деформационные характеристики наноматериалов при высоких температурах. С одной стороны, эти результаты важны для разработки высокожаропрочных сплавов. [48]
Кинетика развития трещин в литейных высокожаропрочных никелевых сплавах несколько отличается от кинетики деформированных сплавов: обычно не образуются и не развиваются макроскопические трещины. Методом электронно-микроскопической авторадиографии было показано, что на стадии, близкой к разрушению, в литейных высокожаропрочных сплавах происходит множественное повреждение границ зерен, выражаемое в увеличении диффузионной ширины границ зерен. Рост плотности дислокаций в материале образца с увеличением времени на-гружения также имеет общеобъемный характер. Однако при появлении макроскопической трещины вне зоны образования трещины скорость роста плотности дислокаций уменьшается [68], что является, по-видимому, следствием локализации пластической деформации на некоторых ослабленных участках материала. [49]
Высокая жаропрочность сплавов нимоник обеспечивается их высокой прочностью и малой скоростью разупричпсаия. В данном случае у состаренного нимоника высокая прочность связана с образованием большого количества ( до 20 %, а в некоторых современных высокожаропрочных сплавах до 40 % второй фазы), когерентно связанной с маточным твердым раствором. [50]
Высокая жаропрочность сплавов нимоник обеспечивается их высокой прочностью и малой скоростью разупрочнения. В данном случае у состаренного нимоника высокая прочность связана с образованием большого количества ( до 20 %, а в некоторых современных высокожаропрочных сплавах до 40 % второй фазы), когерентно связанной с маточным твердым раствором. [51]
Широко распространены методы испытания на термическую усталость плоских образцов с концентраторами из листовых материалов, в которых получают в основном сравнительную оценку сопротивления термоусталости высокожаропрочных сплавов для камер сгорания газотурбинных установок. [52]
При 1100 С в среде неподвижного воздуха никель TD окисляется примерно в 3 - 5 раз медленнее, чем никелевый прокат, но примерно в восемь раз быстрее, чем хастеллой X. Меж-кристаллитной коррозии, часто наблюдающейся в других высокожаропрочных сплавах, никель TD не подвержен. Это очень важно, так как улучшает способность материала выдерживать нагрузку и увеличивает длительность службы при повышенных температурах. [53]
Аустенитные стали при высоких температурах имеют более высокую склонность к хрупким разрушениям. При этом минимальная пластичность при 550 - 600 С может доходить до долей процента. Наименьшую пластичность в этом интервале температур имеют высокожаропрочные сплавы на никелевой основе. Наоборот, высокохромистые мартенситные стали имеют наиболее высокую длительную пластичность при высоких температурах. [54]
С появлением дальнего порядка и увеличением его параметра различие между ними уменьшается. В частично упорядочивающихся сплавах вакансии распределяются по подрешеткам неравномерно. С повышением т-ры концентрации вакансий на подрегаетках изменяются по-разному, что приводит к существенным изменениям механизма диффузии. Как легирующие составляющие они придают особые св-ва высокопрочным алюминиевым сплавам ( СиА12), высокожаропрочным сплавам на основе никеля ( Ni3Al), сплавам типа алънико ( NiAl), подшипниковым сплавам ( SbSn) и др. У. [55]
Особенностью режимов нагружения деталей авиационных ГТД является высокая температура основных деталей - рабочих и сопловых лопаток турбины, дисков, элементов проточной части газового тракта. По данным зарубежных исследователей [ 7, 8 и др. ], температура газа перед турбиной в транспортных ГТД за последние 10 - 15 лет выросла на 300 С и достигает 1300 С и более, что вызвано требованиями снижения удельного веса двигателей и повышения их мощности и экономичности. Эти требования в наибольшей степени относятся к авиационным двигателям, в особенности из-за общей тенденции экономии топлива. По данным работы [7], в которой приведен обзор направлений развития зарубежных ГТД, рост температуры газа перед турбиной будет продолжаться, к 1985 - 1990 гг. может быть достигнут уровень 1700 С. Высокий уровень температур объясняет и следующую особенность этих конструкций - применение высокожаропрочных сплавов, которые часто не имеют большого ресурса пластичности, свойственного ряду конструкционных материалов, используемых в тех же деталях 10 - 15 лет назад. В табл. 4.1 приведены для сравнения некоторые характеристики жаропрочных лопаточных сплавов, расположенных в хронологическом порядке их применения в промышленности. Каждый из четырех приведенных материалов является базовым для ряда других, созданных на его основе, и представляет, таким образом, группу сплавов. [56]