симс (Симс Ч.Т., Норман С.С., Уильям С.Х., - 1995 Суперсплавы II. Жаропрочные материалы для аэрокосмических и промышленных энергоустановок. Том 1)

Ыгег Ьу СНЕБТЕК Т. ЯМБ йелеее!аег Ро!угесал1с !ле!!Уиге Тгоу, !гете Тоге В ДВУХ КНИГАХ КНИГА 1 ХОКМАХ 3. БТОЬОЙР Келеее!аег Рогу!есап!с !лекса!е Тгоу, Феп' Тога %1ЬЫАМ С. НАСЕЬ АгЬопле! Т.а1. Апп лгЬог, М!св!сап МОСКВА "МЕТАЛЛУРГИЯ" 1995 ЯЗРЕКАЫ.ОУЯ П А 9!!!еу-1пгегас!епсе РпМ!сайоп ЮНХ %П.ЕУ й БОХВ Хеаг 'аког!г ' С!г!с!геагег ВпаЬапе ° Тогопго ° В!паароге !! Ц !с .ЖЕРСПЛАВЦ П вЂ”, ЖАРОПРОЧНЫБ МАТБРИАЛЫ ДЛЯ АЭРОКОСМИЧБСКИХ И ПРОМЫШЛБННЫХ ЭНБРГОУСТАНОВОК Перевод с английского канд. техн. наук ЕУ.П.ЛИБЕРОВА, канд. !Риз.-леат, наук А.Б.ПЕПЕЛЕВА Под редакцией акад. Р.Е.ШАЛИНА ОГЛАВЛВНИЕ 9 12 14 Предвсловие к русскому изданию Предисловие Введение 16 Ч в с т ь 1.

ОБ)ЛИБ СВЕЛЕНИЯ 17 22 30 39 46 1.1. Истоки н применение 1.2. Развитие технологни 1.3. Работа над свойствами 1.4. Разввтис методов обработки 1.5. Неудачные решения . 49 . 54 63 . 78 . 81 83 128 . 131 . 157 160 162 С ~ без объявления 2Ш))ВВЯМ:.д25 040(01) -95 основе 171 .

172 175 180 191 193 195 5 5д. Химический состав 52. Фазовый состав сплавов 5.3. Фазы г.п.у 5д. Фазы т.п.у Ь! И() УЛК 669.018.2 р /~ Супепсплавы и: Жаропрочные материалы лля аэрокосмических и промышленных энергоустдновок / под ред. с и м с а ч.т., С т о л о ф ф а Н.С., Х а г е л я У,Кс Пер. с англ. В 2-х книгах. Кн. 1 / Под ред. Ш а л и н а Р.Е.— Мс Металлургия, 1995.— 384с. Представлены сведения о пряроде, технологии и особенностях производства и применения металлических царопрочвых спланов (суперсплавов на основе Нй Со, Ре, а такце — впервые в 14Ь и Мо) и других высокотемпературных конструкционных материалов.

Рассмотрены такие вопросы, как испольэонание оксидного дисперсного упрочнениа в комбинации с механическим легированием, применение .быстрой кристаллизации и др. Излоцсны современныс фундаментальные металлофизияеские н физико-химические представления о природе связи структуры и состава с новедеиием материалов в разных температурно-силовых родимах работы, в том числе в агрессивных средах. Рассмотрены материалы, полученные направленной кристаллизацией, и монокристаллические, лишь недавно получившие применение в реальных двигателях. В первой книге приведены общие сведения о суперсплавах, основные системы, фазовый состав и механические свойства сплавов. Для научных и инженерно-технических работников в области металловсдснияисследователей, разработчиков, эксплуатационников, а такая аспирантов и студентов старших курсов вуяэв, спепиализируюшихся в области металловедения и технологии ааропрочных сплавов.

Ил 142. Табл. 24. Библиограф. список: 415 назв. Издание вынушеио в счет дотации, выделенной Комитетом РФ по печати 18В1Ч 5-229-00781-8 (рус., обш.) 18В1Ч 5-229-00 (рус., кн. 1) 18ВИ 0-471-01147-9 (англ.) Б С 1987 Ьу Зопо Иб!еу аод 8ооэ, 1пс. С Перевод на русский язык, "Металлургия", 1995 Г л а в а 1. Суларсллаеы. Пронскоэгдские и природа Ч.Г.Симс ....

16 Глана 2. Конструкция газаяоб турбины и суцерсллаеы. Г.Ейгнллер, В.Л.Чемберс 49 2.1. Тепловые двигатели. Обоснование к развитые суперсплавов 2.2, Детали и рабочая среда газовых турбин 2.3: Моделя поведения материалов 2.4. Многогюные напряденные состояние и анюотропия 2.5. Поведение материала в статнстнческом представлении Ч а с т ь 2. ОСНОВНЫВ СИСТЕМЫ СПЛАВОВ Г л а в а 3. Природа улроккекия. Н.С.Столофф .

3.1. Факторы, контролирующие поведение сплавов и условиях расшаения 84 3.2, Днсперснонное тверденне (старение) сплавов на инкелевой основе 89 3.3. Диспсрсноупрочнаемые сплавы 106 3.4. Критическая оценка моделей . 107 3.5. Лпсперсиоиное твсрденне (старение) сплавов на основе Со . . . . 115 3.6. Механизмы ползучссти 116 3.7. Механизмы упрочнсния и проектирования сплавов ...,..... 121 Г л а в а 4. Сплавы ка основе никеля.

И.В.Росс Ч.Т.Самс 4.1. Химический состав 4.2. Кристаллическая решетка и микроструктура 4.3. Внутризеренные н зернограннчные явлениа 4.4. Гафний 4.5. Термическая обработка 4.6. Направленная кристаллизация литейных сплавов на никелевой 4.7. Разработка высокопрочиых сплавов. Выводы Г л а в а 5. Сплавы ка оскоаг кобальта. А.Л.Белтран 5.5. Микросгруктура и термическая обработка сплавов Глава б.

Сллааы иа железоникелееой основе. Е.Е.Браун, Д.Р.Музыка 210 . 211 . 212 . 214 . 218 Г л а в а 7. Суиерсилаеы ианраелеиной кристаллизации. Д.П.Даль... 239 . 277 8.1. Фазовые взаимодействия . 277 82 Микросгруктура т.н.у. Фаз ....... 279 8.3. Влияние т.п.у. Фаз на механические снойства .......... 283 8.4. Числа электронных дыр ............... 288 8.5. Корреляция теории электронных дырок с Фазовым составом сплавов 291 8.6. Расчеты фазового состава суперсплавов по числам электронных дырок с применением ЭВМ (програмьне ФАКОМП)............. 292 8.7. Применение программы ФАКОМП в вроизподствеииой практике.... 299 8.8.

Проблемы при расчетах Фазового состава ............ 300 8ск Расчеты фазового состава ................ 304 . 318 Г л а в а 10. Усталость. Р.В.Майиер 5.6. Механические свойства и механизмы упрочнения брп Ретроспектива 6.2. Сплавы и их классификация 6.3. Фазовый состав, структура и Фазовые соотношения 6.4. Физическое металловедение 6.5. Влияние процессов обработки на свойства и микроструктуру 6.6. Недавние и будущие разработки узб Процесс направленной кристаллизации 7,2. Микроструктура 7.3.

Термическая обработка 7.4. Проектирование сплавов 7.5. Механические свойства 7.6. Окисление и горячая коррозия 7.7. Направления для будущих разработок Ч а е т ь 3. ФАЗОВЫЙ СОСТАВ И МБХАНИЧБСКИВ СВОЙСТВА СПЛАВОВ Г л а в а 8. Поеедеиие сплавов. Ч.Т.Симе Г л а в а 9.

Мехаиииеслое поведение. С.Флорин 9.1. Свойства суперсплавов при невысоких температурах 9.2. Свойства суперсплавов при промежуточных температурах 9.3. Свойства сунерсплавов при высоких температурак . 241 . 249 .' 252 257 . 263 . 276 . 276 11.2. Окисление сплавов системы М-Сг (образующих соединение СгзОз) 11.3. Системы, Формирующие соединение А1зОз.

Сплавы — покрытия 11.4. Влияние других обшеприиатых легируюших элементов 11.5. Сложные суперсплавы на иикелепой основе Г л а в а 12. Горяеая коррозия. Ф.С.Пегтит, К.СДжиееилс 12.1. Влияние условий работы и испытания 12,2. Кинетики деградации материала при горячей коррозии 12.3. Начальная стадия горячей коррозии 124. Механизмы развития горачей коррозии 12.5. Эффекты, связанные с влиянием на горячую коррозию различных кимических элементов 12.6. Стойкость к разъсданию при горячей коррозии некоторых суперсплавов 12.7.

Перспективы создания суперспланов с повышенной стойкостью к горячей коррозии Г л а в а 13. Защитные покрытия. Дж.Х.Вуд, Эд.Х.Голдман 13.1. Методы нанесенив покрытий 13.2. Оценка покрытий 13.3. Рабочие характеристики покрытий 13.4. Теплозашитные барьерные покрытия Ч а с т ь 5. МБТАЛЛ'УРГИЧБСКИБ ПРОЦБССЫ Г л а в а 14. Выплавка и рафинирование. Л.В.Лербье 14.1. Основные предпосылки 14,2. Основные процессы выплавки 14.3. Процессы переплава и рафинирования 14.4. Тенденции сегодня и в будущем Г л а в а 15. Прецизионное литье. В.Р.Фримен 15.1.

Основные процессы 15.2. Модели 15.3. Керамические стержни 15.4. Системы оболочковых изложниц 15.5. Конструктивные особенности литейного процесса 15.6. Процесс литья Г л а в а 16. Деформируемые сплавы. В.Г.Коутс, Т.Е.Хаусои 10.1.

Циклическое деформироаание 102. Возникновение трещины 103. Распространение трещины 10.4. Работа для булушего Ч а с т ь 4. СТОЙКОСТЬ ПОВБРХНОСТИ Г л а в а П. Высокотемпературное окисление. Дж.Л.Смиалек, Дж.Х.Мейлер 11.1. Основные принципы окисления сплавов б . 336 . 347 . 361 . 371 16.1. Современные процессы промышленной металлообработки 16.2. Понятие о переменных параметрах процесса обработки 16.3. В ближайшем дссатилепш Г л а в а 17. Порощкоеая металлургия. С.Риемаи, Д.С.Чане 17.1. Методы получения порошков 172.

Методы консолидации 17.3. Термомеханичсская обработка 17.4. Механические свойства 19.1. Иптермсталлнчсскне соединения 19.2. Компсоиционные материалы 19.3. Тугоплавкне металлы 19.4. Керамические материалы 17.5. Перспективы порошковой мсталлургив Г л а в а 18. Соединение деталеб.

ГьЕиискаеич 18.1. Преимущества спарки 182. Проблемы, связанные со сваркой 18.3. Сварочные процессы 18.4. Автоматизация сварки 18.5. Описание сварных соединений 18.6. Кратконремснный термический цикл 18.7. Измерение трсшнноспзйкоств 18З. Испытания на горячую пластичность 18.9. Влияние малых примесей и добавок 18.10.

Сплавы, упрочпясмые выделениями Тчфазы Г л а в а 19. Альтернативные материалы. Н.С.Столофф, Ч.Т.Симе Г л а в а 20. Будущее суперсплаеое. Дщ.Х.Хоппии ЛЛ Ч.П.Дедиези 20.1. Разработка сплавов 20.2. Сверхчвстые металлы 20.3. Легируюшие микрозлементы. и следы примесей 20.4. Кобальт в суперсплавах 20.5. Сплавы иа основе Со Ю.б. Дисперсвонноупрочнясмые оксидами сплавы Ю.7. Покрытия н 1юзработка силапов для покрытий 20.8. Разработка технологических процессов 20.9.

Конкурирующие системы материалов Прилопепис А. Фазовые диаграммы. Р.Л.Дрещфилд, Т.П.Гзбб . Прилонсние Б. Свойсгпа суперсплавов. Т.П.Гзбб, Р.Л.Дрещфилд Бнблвографическнв список ПРВЦИСПОВИВ К РУССКОМУ ИЗДАНИВ) Перед нами второе издание книги "Суперсплавы" под редакцией известных американских ученых Р.Симса, Н.Столоффа и У.Хагеля (после первого прошло более 15 лет).

Целое поколение инженеров и научных работников пользовалось этой книгой, которая по широте охвата проблемы создания высокотемпературных материалов может быть сравнима лишь с широкоизвестным классическим трудом Э.Гудрвмона "Специальные стали". Книга является переработанным и дополненным изданием, включившим в себя информацию о достижениях в области теории и практики жаропрочных сплавов вплоть до 1985г. В конце книги "Суперсплавы" первого издания' авторы останавливались на перспективах развития жаропрочных материалов, прогнозируя пути их развития. Хотелось бы с позиций сегодняшнего дня, т.е. оказавшись в будущем по отношению уже не только к первому, но и ко второму изданию книги, так как, к сожалению, выпуск русского второго издания книги задерживается на 7-8 лет по сравнению со временем выхода книги "Супврсплавып в США, рас смотр втьч какие из прогнозов автора реализованы, а какие не удалось реализовать, какие направления оказались перспективными, а какие нв выдержали испытания временем.

Критическая проблема газотурбинных двигателей- создание рабочей охлаждаемой лопатки, работающей в условиях наиболее жесткого воздействия температуры, циклических и термоцикличвских напряжений, активной коррозионной и окислителъной среды, решается за счет изготовления лопаток из суперсплавов с направленной и монокристаллической структурами, а также специальными видами защитных покрытий. Применение технологии монокристаллического литья и разработка специально легированных моно кристаллических сплавов позволили повысить рабочую температуру на металле лопаток на 80-120 оС по сравнению с лопапсами из сплавов с равноосной структурой.