Марочник сталей и сплавов

Жаропрочные сплавы используются для изготовления деталей, работающих при высоких температурах, когда имеет место явление ползучести. Они характеризуются способностью сопротивляться пластической деформации и разрушению при высоких температурах.

Ползучесть - свойство металла медленно пластически деформироваться под действием постоянной нагрузки при постоянной температуре. При испытаниях образцы помещают в печь с заданной температурой и прикладывают постоянную нагрузку. Измеряют деформацию индикаторами. При обычной температуре и напряжениях выше предела упругости ползучесть не наблюдается, а при температуре выше 0,6Т_пл;, когда протекают процессы разупрочнения, и при напряжениях выше предела упругости наблюдается ползучесть.

Критериями оценки жаропрочности являются кратковременная и длительная прочности, ползучесть. Кратковременная прочность определяется с помощью испытаний на растяжение разрывных образцов. Образцы помещают в печь и испытывают при заданной температуре.

Предел кратковременной прочности - механическое напряжение σ_В, выше которого происходит разрушение материала. Согласно ГОСТ 1497-84 более коректным термином является временное сопротивление разрушению, т.е. напряжение, соответствующее наибольшему усилию, предшествующему разрыву образца при статических механических испытаниях.

Прочность зависит от продолжительности испытаний. Пределом длительной прочности называется максимальное напряжение, которое вызывает разрушение образца при заданной температуре за определенное время. Например σ₃₀₀⁹⁰⁰=200МПа, где верхний индекс означает температуру испытаний, а нижний - заданную продолжительность испытания в часах.

В качестве жаропрочных материалов используют перлитные, мартенситные и аустенитные жаропрочные стали, никелевые и кобальтовые жаропрочные сплавы, тугоплавкие металлы.

При температурах до 300°C обычные конструкционные стали имеют высокую прочность, нет необходимости использовать высоколегированные стали. Для работы в интервале температур 350...500°C применяют легированные стали перлитного, ферритного и мартенситного классов.