Тарасенко_Материалы для поршневых двигателей (831918), страница 16
Текст из файла (страница 16)
Поэтому значения рабочей температуры этих сталей на100 ◦ С выше, чем в гомогенных сталях того же аустенитного класса. Так, сталь 37Х12Н8Г8МФБ при температуре 800 ◦ С имеет100-часовой предел длительной прочности 150 МПа, в то времякак гомогенные аустенитные стали при этой температуре уже неработоспособны (табл. 7.2). Из сталей с карбидным упрочнениемизготовляют как рабочие лопатки турбин, так и роторы, крепежныедетали, работающие при температуре до 750 ◦ С.99Аустенитные стали с интерметаллидным упрочнением используют для изготовления тех же деталей, что и стали с карбидным упрочнением, но работающих при более высоких температурах и нагрузках.
Эти стали содержат повышенное количествоникеля (до 38 %) и в обязательном порядке титан или алюминий.Эти элементы имеют переменную растворимость в аустените. Поэтому к сталям применима упрочняющая термическая обработкатипа «закалка + старение». Во время старения происходит распад аустенита с образованием интерметаллических фаз Ni3 Ti илиγ - Ni3 (Ti, Al), дисперсные частицы которых обеспечивают упрочнение сталей.Применение жаропрочных сталейСтруктурныйклассМартенситныйОбозначениеЭИ962Предельнаярабочаятемпература,◦С600ЭП517Таблица 7.2НазначениеДиски, лопатки компрессора, валы, оси,крепеж12Х18Н12Т600Крепеж, теплообменникиЭП164700Лопатки, диски, крепежкарбидноеупрочнениеЭИ481750Диски, крепежинтерметаллидное упрочнениеЭИ696700Диски, крепеж,кольцевые деталиЭП105700Турбинные и компрессорные лопатки, дискиАустенитный:«гомогенные»сталиПо сравнению со сталями с карбидным упрочнением повышение жаропрочности в сталях с интерметаллидным упрочнением обусловлено большим количеством интерметаллидной фазы(6.
. .12 %) и бо́льшей ее дисперсностью. Дополнительный вклад вупрочнение вносит когерентность (сопряженность) частиц γ -фазы100с аустенитом вследствие существования межфазных напряженийна границе раздела «фаза — матрица», которые и препятствуютдвижению дислокаций.Одна из наиболее распространенных сталей с интерметаллидным упрочнением — сталь ЭИ696 (10Х11Н20Т3Р). Она несодержит молибден и вольфрам, а только за счет образованияинтерметаллидной фазы Ni3 Тi и зернограничного упрочненияпри образовании боридов работоспособна до температуры 800 ◦ С(σ800100 = 180 МПа).
В стали ЭП105 легирование алюминием усиливает дисперсионное упрочнение при старении, а введение молибдена усиливает твердорастворное упрочнение при повышенныхтемпературах. Это приводит к повышению предела длительнойпрочности: например, при температуре 800 ◦ С — почти на 40 %(см. табл. 7.2).ЛИТЕРАТУРАБратухин А.Г., Погосян М.А., Тарасенко Л.В.
Конструкционные ифункциональные материалы современного авиастроения. М.: Изд-воМАИ, 2007.Гольдштейн М.И., Грачев С.В., Векслер Ю.Г. Специальные стали:Учебник для вузов. 2-е изд. перераб. и доп. М.: МИСИС, 1999.Гольдштейн М.И., Литвинов В.С., Бронфин Б.М. Металлофизикавысокопрочных сплавов: Учебное пособие для вузов. М.: Металлургия, 1986.Конструирование и расчет на прочность поршневых и комбинированных двигателей: Т.
4 / Под ред. А.С. Орлина и М.Г. Круглова. М.:Машиностроение, 1990.Марочник сталей и сплавов / Под ред. В.Г. Сорокина. М.: ИнтерметИнжениринг, 2003. 608 с.Материаловедение и технология металлов / Г.П. Фетисов,М.Г. Карпман, В.М. Матюнин и др.; Под общ. ред. Г.П. Фетисова.М.: Высш. шк., 2006.Материаловедение: Учебник для вузов / Под общ. ред. Б.Н. Арзамасова, Г.Г. Мухина. 3-е изд., перераб. и доп. М.: Изд-во МГТУ им.Н.Э. Баумана, 2003.Материаловедение: Учебное пособие для вузов / Л.В.
Тарасенко,С.А. Пахомова, М.В. Унчикова, С.А. Герасимов; Под ред. Л.В. Тарасенко. М.: Инфра-М, 2012.Международный транслятор современных сталей и сплавов / Подред. В.С. Кершенбаума. М.: Интек, 1992. Т. 1–3.Справочник по конструкционным материалам: Справочник /Б.Н. Арзамасов, Т.В. Соловьева, С.А. Герасимов и др.; Под ред.Б.Н. Арзамасова, Т.В. Соловьевой. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2005.Чернышев Е.А. Литейные сплавы и их зарубежные аналоги: Справочник.
М.: Машиностроение, 2006.ОГЛАВЛЕНИЕПредисловие . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1. Конструкционные материалы в автомобильном двигателестроении . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2. Материалы для поршней двигателей внутреннего сгорания . . . . .2.1. Требования к материалам для поршней . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2.2. Материалы на основе алюминия . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . .2.2.1. Литейные алюминиевые сплавы (силумины) . . . . . . . . .2.2.2. Литейные алюминиевые сплавы повышенной жаропрочности . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2.2.3. Деформируемые алюминиевые сплавы . .
. . . . . . . . . . . .2.2.4. Композиционные материалы на основе алюминия . . .2.3. Чугуны . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2.3.1. Серые чугуны . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2.3.2. Высокопрочные чугуны . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2.3.3. Ковкие чугуны . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2.3.4. Специальные чугуны . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . .2.4. Выбор материалов для поршней . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2.5. Материалы для поршневых колец . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2.5.1. Материалы для компрессионных колец . . . . . . . . . . . . . .2.5.2.
Материалы для маслосъемных колец . . . . . . . . . . . . . . . .3. Материалы для клапанов двигателей внутреннего сгорания . . . . .3.1. Условия работы и требования к материалам . . . . . . . . . . . . . . . .3.2. Газовая коррозия . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3.3. Сильхромы . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3.4. Аустенитные стали . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .351313141619212435394245474954555758585962641033.5. Композиционные материалы, керамика и металлокерамика674. Материалы для коленчатых валов . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . .684.1. Стали . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 684.2. Высокопрочные чугуны . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .715. Материалы для подшипников скольжения .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .735.1. Условия работы подшипников скольжения и требования кматериалам . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .735.2. Баббиты . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . .765.3. Медные сплавы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 785.4. Антифрикционные чугуны . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .785.5. Сплавы на алюминиевой основе . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .795.6. Плазменное напыление . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 795.7. Комбинированные материалы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .805.8. Пористые порошковые материалы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. 816. Жаростойкие материалы для наплавок и выпускных коллекторов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 846.1. Материалы для наплавок поршней и клапанов . . . . . . . . . . . . .846.2. Материалы для выпускных коллекторов . . . . . . . . . . . . . . . . . . .867. Жаропрочные материалы для двигателей с турбонаддувом . .
. . . . 91Литература . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102.