Жаропрочные материалы

Она жаропрочна и сохраняет удовлетворительную прочность до 400-500°С (Рисунок3). При температурах до 250-400°С у бронзы БрАЖН10-4-4 наименьшая ползучесть по сравнению с другими алюминиевыми бронзами.Рисунок 3 Влияние температуры испытания на механические свойства меди и ей сплавовАлюминиевые бронзы благодаря свойствам коррозионной стойкости, жаропрочности и противокавитационной стойкости применяются в оборудовании, работающем в морских условиях – элементы конструкции судов, гребные винты кораблей, в коррозионной среде, водоснабжении, нефтяной и химической промышленности, деталях двигателей внутреннего сгорания морских судов, в том числе в подшипниках и деталях шасси самолетов.ЖАРОПРОЧНЫЕ АЛЮМИНИЕВЫЕ СПЛАВЫАлюминий обладает малой плотностью (2,7 г/см3), хорошими теплопроводностью и электрической проводимостью, высокой пластичностью и коррозионной стойкостью. Благодаря совокупности физико-механических, технологических и специальных свойств и доступности алюминий применяется в большинстве отраслей промышленности (авиационной, машиностроительной, строительной, химической, автомобильной и др.).Дляполученияалюминиевыхсплавовсразличнымисвойствамиалюминий легируют другими металлами. Наиболее широко в качестве легирующихэлементовприменяютмедь,магний,марганец,цинк,кремний. Сплавы на основе системы А1-Сu-Мg с добавками марганца называются дюралюминами, среди дюралюминов есть сплавы повышенной жаропрочности – Д19, ВАД1, ВД17 (таблица 6). Таблица 6. Химический состав сплавов системы Al-Cu-MgСплавAlCuMgMnД19Ост.3,8-4,31,7-2,30,5-1,0ВАД1Ост.3,8-4,52,3-3,70,35-0,8ВД17Ост.2,6-3,22-2,40,45-0,7Д19 – для силовых элементов конструкции самолетов, кузовов автомобилей, труб, работающих до 200-250оС, ВАД1 – сварные силовые конструкции. Вд17 – лопатки компрессора двигателей, раб при тем до 250оС.Сплавы на основе системы Аl-Сu-Мg с добавками железа и никеля по своей природе близки к дуралюминам. Основные легирующие компоненты, обусловливающие возможность упрочнения термообработкой в них, так же как и в дуралюминах, – медь и магний. Железо и никель при нормальной температуре не улучшают механических свойств, но при повышенных температурах улучшает механические свойства. Типичный представитель этой группы – сплав АК-4, среднее содержание легирующих элементов, мас.%: 2,2 Сu; 1,6 Мg; 1,1 Fе; 1,1 Ni. Высокая жаропрочность сплава АК4-1 (а также сплава АК4, отличающегосяспециальнойдобавкойкремния)всочетаниисвысокойпластичностьюпритемпературахгорячейдеформацииобусловилиосновнуюобласть применения этих сплавов – для изготовления поковок и штамповок, работающих при температурах 250-200 °С. В частности, из сплавов АК4-1 и АК4 изготавливают штампованные поршни авиационных двигателей.Сплавы на основе системы А1-Сu-Мn высокие механические свойства при комнатной температуре, повышенных температурах (до 250 °С) - сплавыД20и1201относятсякчислужаропрочныхалюминиевых сплавов (таблица 7).Таблица 7. Химический состав сплавов системы Al-Cu-MnСплавAlCuMnД20Ост.6-70,4-0,81201Ост.5,8-6,80,2-0,4Д20, 1201 –используются для сварных изделий, работающих при комнатной температуре или кратковременно при повышенных температурах.Сплавы на основе системы А1-Si (силумины) - СплавАЛ33относитсякчислу наиболеежаропрочныхалюминиевыхсплавов при 300оС, среднее содержание легирующих элементов, мас. %:Cu 5,8 Mn 0,8 Ni 1,0 Si 0,3. Сведения о его длительной прочности при 300 оС приведены в таблице 8.Таблица 8. Сравнительная длительная прочность алюминиевых сплавовСплавАК12АК 9чАК5МАЛ7АМ5АЛ33σ100253035306590Сплав АЛ33 применяется для фасонных отливок и деталей, работающих при 300 оС [10]. ЗАКЛЮЧЕНИЕВ ходе работы были проанализированы жаропрочные материалы на основе железа, меди, никеля, титана и кобальта. Представленные в работе данные в виде таблиц и цифр позволяют ориентироваться в порядках величин и могут оказаться полезными для решения конкретных задач. Развитие наукиитехники связано с совершенствованием традиционных материалов и разработкой новых. Правильный выбор материалов для изготовления конкретных изделий позволяет повысить надежность, долговечность и эффективность эксплуатации машин и механизмов.СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫОсновы материаловедения (металлообработка): учебник для студентов учреждений сред.проф.образования/[В.Н. Заплатин, Ю.И. Сапожников, А.В. Дубов и др.]; под ред. В.Н. Заплатина – 8-е изд. – М: Издательский центр«Академия», 2017. – 272с.Кушнер В.С. Материаловедение:учебникдля студентов вузов/ В.С. Кушнер А.С. Верещака, А.Г. Схиртладзе, Д.А. негров, О.Ю. Бургонова.; под редВ.С. Кушнера. Омск: Изд-воОмГТУ, 2008. – 232с.Бурдуковский В. Г.Механическиесвойстваметалловимоделиразрушения:учебноепособие / В. Г. Бурдуковский. — Екатеринбург: Изд-во Уральского федерального университета, 2020. — 364 с.Технологические и эксплуатационные свойства титановых сплавов: учебное пособие / А. Г. Илларионов, А. А. Попов. – Екатеринбург : Изд-во Уральского федерального университета, 2014. – 137 с.Колачев Б. А. Титановые сплавы разных стран/ Б. А. Колачев, И. С. Полькин, В. Д. Талалаев. М.: ВИЛС, 2000. - 320 с.Колачев Б.А. , Елагин В.И., Ливанов В.А. Металловедение и термическая обработка цветных металлов и сплавов: учебник для вузов. – 4-е изд. перераб и доп. М.: МИСИС, 2005. - 432с.Структура и свойства монокристаллических жаропрочных никелевых сплавов: учебное пособие / В. П. Кузнецов, В. П. Лесников, Н. А. Попов. — Екатеринбург: Изд‑во Уральского федерального университета, 2016. — 160 с.Литейные сплавы на основе тяжелых цветных металлов: учебное пособие / Р. К. Мысик, А. В. Сулицин, С. В. Брусницын. — Екатеринбург: Изд-во Уральского федерального университета, 2016. — 140 с. Материаловедение: учебник / [В. С. Кушнер и др.]. Омск: Изд-во ОмГТУ, 2014. – 252 с.Методология выбора металлических сплавов и упрочняющих технологий в машиностроении: учебное пособие: в 2 т. Т. II. Цветные металлы и сплавы / М. А. Филиппов, В. Р. Бараз, М. А. Гервасьев. – Екатеринбург: Изд-во Уральского федерального университета, 2013. – 236 с.