Предельная температура

ГО

Материал и температурные условия применения

600...1000

Широко применяются в этом температурном интервале металлы, аустенитные нержавеющие стали, сплавы Ni—Сг и Ni—Cr—Fe и сплавы на основе кобальта. Аустенитные нержавеющие стали с 18% Сг—8% Ni могут применяться примерно до 750°С. Ряд высокотемпературных сплавов, базирующихся на основе никель—хром, способны сохранять свою прочность, сопротивление ползучести и окислению при высоких температурах, например сплавы серии Нимоник, такие как Нимоник 90, который может использоваться до 900°С, Нимоник 901 — до 1000°С. Другие серии высокотемпературных сплавов — Ni—Cr—Fe, такие как Инконель и Инколой серий. Например, Инконель 600 может работать до 1000°С, а Инколой 800Н — до 700°С. Свыше 1000 материалов, которые могут употребляться при температурах свыше 1000°С, тугоплавкие металлы: молибден, ниобий, тантал и вольфрам, а также керамики. Тугоплавкие металлы и их сплавы могут применяться при температурах свыше 1500°С. Защита поверхности — одна из главных проблем использования этих сплавов при высоких температурах. У керамик возникают проблемы с твердостью, хрупкостью и уязвимостью к термическому удару. Глинозем применяется в печах примерно до 1600°С, нитрид кремния — до 1200°С и карбид кремния — до 1500°С

14.6. КРИТЕРИЙ ОТБОРА МАТЕРИАЛА

Отношения прочность к плотности и модуль упругости к плотности применяются в качестве основных характеристик для материалов при оптимизации этих отношений, чтобы получить наилучшие свойства материалов при наименьшей массе. Они, однако, могут не отражать наилучших свойств во всех случаях нагрузки. В Табл. 14.7 приведены оптимальные критерии для максимизации отношений прочность к массе и жесткость к массе для ряда различных нагрузок, при этом принято во внимание, что разрушение обусловлено и чрезмерным изгибанием.

Глава пятнадцатая

Сопротивление коррозии и износу

15.1. СОПРОТИВЛЕНИЕ КОРРОЗИИ

Для металлов, подверженных воздействию атмосферной коррозии, наиболее существенным фактором при наличии коррозионного разъедания является присутствие водяного электролита. Это может быть только тогда, когда происходит конденсация влаги как результат действия климатических условий. Количество загрязнений в атмосфере также может влиять на скорость коррозии. Коррозию можно зачастую сильно ослабить подбором подходящих материалов. Для металлов, погруженных в воду, коррозия зависит от веществ, которые растворены или взвешены в воде.

Углеродистые и низколегированные стали не обладают особенным сопротивлением коррозии, свидетельством чего является ржавчина. В промышленной атмосфере, в пресной и морской воде не содержащие добавок углеродистые и низколегированные стали имеют низкое сопротивление коррозии. Покраска, нанесенная в виде защитного покрытия на поверхность, может уменьшить такую коррозию. Добавка хрома в сталь может заметно улучшить ее сопротивление коррозии. Стали с содержанием

4...6% хрома имеют высокое сопротивление коррозии в промышленной атмосфере, в пресной и морской воде, тогда как легированные стали имеют весьма высокое сопротивление в промышленной атмосфере и пресной воде, но могут подвергаться некоторой коррозии в морской воде. Серый литейный чугун обладает высоким сопротивлением коррозии в промышленной атмосфере, но не слишком высоким в пресной или морской воде, однако все же лучше, чем не содержащие добавок углеродистые стали.

На поверхности алюминия, когда он находится на воздухе, образуется окисный слой, который защищает нижний слой металла от дальнейшего воздействия окисления. Ковкие сплавы часто покрывают тонкими слоями чистого алюминия или алюминиевого сплава, усиливающего их сопротивление коррозии. Таким образом, на воздухе алюминий и его сплавы имеют высокое сопротивление коррозии. Если же их погрузить в пресную или морскую воду, то большинство алюминиевых сплавов также оказывают высокое сопротивление коррозии, хотя среди них есть исключения, но на такие сплавы можно нанести защитное покрытие, чтобы улучшить сопротивление коррозии.


⇐ назад к прежней странице | | перейти на следующую страницу ⇒