Жаростойкие стали и сплавы. Принцип легирования жаростойких сплавов

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

[pic 1]

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»[pic 2]

Кафедра материаловедения и технологии художественных изделий

РЕФЕРАТ

ПО ДИСЦИПЛИНЕ «МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ»

На тему «Жаростойкие стали и сплавы. Принцип легирования жаростойких сплавов»

Автор:         студент гр. НД-19-1                        /    Сабиров Т.Р.    /

         (должность)        (подпись)        (Ф.И.О)

Оценка:                Дата:        

Проверил

преподователь:         ассистент                        /Шарапова Д.М./

         (должность)        (подпись)        (Ф.И.О)

Санкт-Петербург

2021г

СОДЕРЖАНИЕ

1. ВВЕДЕНИЕ
2. ЖАРОСТОЙКОСТЬ ЧИСТЫХ МЕТАЛЛЛОВ:

2.1 Щелочные и щелочноземельные металлы;

2.2 Основные используемые металлы;

2.3 Неблагородные металлы;

2.4 Металлы с летучими оксидами;

2.5 Благородные металлы.

1. ЛЕГИРУЮЩИЕ ХИМИЧЕСКИЕ ЭЛЕМЕНТЫ:

3.1 Влияние хрома;

3.2 Влияние никеля;

3.3 Влияние кремния;

3.4 Влияние алюминия.

1. ТЕОРИИ ЛЕГИРОВАНИЯ ЖАРОСТОЙКИХ СПЛАВОВ:

4.1 Теория уменьшения дефектности оксида основного металла;

4.2 Теория образования высокозащитного оксида легирующего элемента;

4.3 Теория образования высокозащитных двойных оксидов.

1. КЛАССИФИКАЦИЯ ЖАРОСТОЙКИХ СТАЛЕЙ:

5.1 Стали ферритного класса;

5.2 Стали мартенситного класса;

5.3 Стали аустенитно-ферритного класса;

5.4 Стали аустенитного класса.

1. ЗАКЛЮЧЕНИЕ
2. ЛИТЕРАТУРА

1. ВВЕДЕНИЕ

Согласно второму закону термодинамики коэффициент полезного действия любого теплового преобразователя энергии определяется выражением ,  где второй член представляет собой отношение температуры на выходе Т2 к температуре на входе в преобразователь Т1. Чем выше температура на входе, тем выше КПД. Возможность повышения температуры на входе в преобразователь зависит от теплостойкости используемых материалов. Основными характеристиками материалов, работающих при высоких температурах, являются жаростойкость и жаропрочность. [pic 3]

Жаростойкие сплавы и стали - материалы, работающие в ненагруженном или слабо-нагруженном состоянии при повышенных температурах (более 550 °C) и обладающие стойкостью к коррозии в газовых средах.

Активный интерес к подобным материалам стал проявляться в конце 30-х годов XX века, когда появилась необходимость в материалах способных работать при достаточно высоких температурах. Это связано с развитием реактивной авиации и газотурбинных двигателей.

Основой жаростойких и жаропрочных сплавов могут быть никель, кобальт, титан, железо, медь, алюминий. Наиболее широкое распространение получили никелевые сплавы.

1. ЖАРОСТОЙКОСТЬ ЧИСТЫХ МЕТАЛЛОВ:

Жаростойкость — способность сплава сопротивляться коррозионному воздействию высокотемпературной газовой среды.

При низких температурах (20...25 °С) на поверхности металла появляется защитная оксидная пленка толщиной 3...10 нм (1 нм = 10-9 м). Кристаллическая решетка оксида подобна кристаллической решетке металла. При нагреве толщина оксида увеличивается, и кристаллическая решетка приближается к решетке компактного оксида. При этом возможны как недостаток ионов металла и кислорода в узлах решетки, так и избыток ионов между узлами, занятыми ионами кислорода. Это ускоряет диффузионные процессы в оксидной пленке и ухудшает ее защитные свойства. Легирование металла элементами с большей активностью к кислороду, чем основной металл, приводит к накапливанию ионов легирующих металлов в оксидном слое, уменьшению дефектности кристаллической решетки оксида и повышению защитных свойств оксидной пленки.