Жаропрочные стали

В связи с непрерывным повышением параметров пара, используемого в паровых турбинах, и развитием газовых турбин и реактивных двигателей проблема создания сплавов с заданными свойствами, способных длительно работать при высоких температурах, стала одной из наиболее важных проблем металловедения и металлургии. Поэтому за последнее десятилетие проблема жаропрочности получила большое развитие.

Известные механизмы пластической деформации можно подразделить на две группы: сдвиговые процессы и процессы пластической деформации, вызванные относительным перемещением зерен, блоков и границ зерен.

Легирование стали целесообразно, если оно обеспечивает существенное изменение свойств стали в желательном направлении и если оно экономично. В жаропрочных сталях легирование в первую очередь должно повышать сопротивляемость во времени пластическому деформированию и разрушению под на-грузкой при высоких температурах.

В проблеме жаропрочности сплавов не меньшее значение, чем ползучесть, имеет длительная прочность. Механизм процесса разрушения при ползучести (длительная прочность) еще недостаточно изучен и по этому вопросу нет единого мнения.

Влияние хрома на длительную прочность и сопротивление ползучести для хромомолибде- нованадиевой литой стали, полученное обработкой литературных данных и данных ЦНИИТ- МАШ. Пределы длительной прочности определены по трем зависимостям (lga—lgt; igCT-T(20 + + lgt); a— lgt) и представлены на графике как средние величины из трех значений.

Влияние углерода. Механизм влияния углерода на жаропрочные свойства перлитных сталей еще не ясен.

Для изготовления деталей современных энергетических агрегатов на параметр пара 540—565°С применяют малолегированные дешевые хромомолибденованадиевые стали перлитного класса. За последние 5—8 лет советскими исследователями разработано несколько вариантов теплоустойчивых перлитных сталей, удовлетворяющих требованиям современного энергетического машиностроения.

Вероятность образования карбидов металлами тем больше, чем больше у них атомный радиус. При одинаковом атомном радиусе, как например у вольфрама и молибдена, сказывается меньший ионизационный потенциал у последнего, вследствие че-го он «активнее», чем вольфрам образует карбиды в стали.

Влияние малых добавок. Малые добавки щелочноземельных и редкоземельных поверхностно активных (горофильных) элементов оказывают весьма заметное влияние на жаропрочные и другие свойства низколегированных хромомолибденовых и хро- момолибденованадиевых перлитных сталей.

Влияние бора. Бор не образует специальных карбидов.