89
ЖС3, ЖС6, ЖС6К және басқа құйма
никель қорытпалары және
басқалары, заманауи машина жасауда аса маңызды никель қорытпаларының
тобын жасайды. Бұл қорытпалардың жоғары өнімділік қасиеттері бар,
олардың біреуінің көрсеткіші
ұзақ беріктігі болады. Ұзақ уақыт бойы
жоғары температура кезінде кернеулі күй ретінде материалдың беріктігінің
болуын
ұзақ беріктік деп айтады. Ұзақ беріктігі
материалды созу кезінде
сынау арқылы анықталады.
58-сурет. Жұмсалатын электродты айналмалы вакуумды доғалық пеш
Жылуға төзімді қорытпалар әдетте екі компоненттік Ni-Cp негізі бар.
Бұл негіз жоғары отқа беріктікке ие. Дисперсиялық беріктендіру үшін
алюминий мен титан қосындылары қосылады. Дисперсиялық беріктендіру
жоғары температуралық суару арқылы, кейіннен жұмыс температурасына
жақын (800 ... 900 ° C) жасанды ескеріп қалу арқылы жүзеге асырылады.
Никельдік ыстыққа төзімді қорыпалардың құрамына Сг, AI, Ti-лерден
басқа элементтер енгізіледі (CO, W, Mo, Nb, Ta, B және т.б.). Никель
қорытпаларының бүлінуі дәндерінің шекараларын бойлай бастағандықтан,
оларды азайту үшін бор мен цирконий аз мөлшерде енгізіледі. Құйылған
күйдегі ыстыққа төзімді никельдік құймалардың микроқұрылымы - Ni-Cr
негізіндегі Mo, W, Ti, Al-дің қатты ерітіндісі
және мөлшері алюминий мен
титан құрамына байланысты 30-60 % жетуі мүмкін Ni
3
AI және Ni
3
(AI, Ti)
интерметаллидтерінің бөлінуі болып табылады. Осы қорытпалардың
құрылымында карбидтер мен боридтердің аз мөлшері бар.
Кейбір никельді отқа төзімді қорытпалардың орташа химиялық
құрамы және олардың ұзақ беріктігі 2-кестеде келтірілген.
Никельдік ыстыққа төзімді қорытпалар қанағаттанарлық құю жол
қасиеттеріне ие: төмен сұйықтай аққыштығы және шағын шөгілуі (2 ... 2,5%).
Сонымен қатар, титан және алюминий бар қорытпалар оксидтік
пленкалардың қалыптасуына бейім, сондай-ақ
пештің атмосферасының
газдарымен белсенді араласады (никель қорытпаларында 1600° С
температурасында оттегіг 0,5%-ке дейін және сутегі металының 43 см
3
/ 100
90
г-ға дейін балқиды), бұл құймалардың кристалдануы кезінде газ кеуектілігіне
әкеледі.
2-кесте. Ыстыққа төзімді никель қорытпаларының химиялық құрамы және
олардың ұзақ беріктігі
Қорытпа С
Cr
Co
Ti
Al
W
Mo
B
σ
100,
МПа
800
0
С 900
0
С
ЖС3
<0,06 20
-
0,25 <0,15 -
-
≤0,3 320
350
ЖС6
0,13
16
-
1,9
1,9
5,5
3,7
0,01 500
280
ЖС6К
0,16
11,5 4,5
2,7
5,5
5,0
4,0
0,02 530
320
Никель қорытпаларын балқытуы индукциялық арналық пештерде (56-
сурет), темір отбақыр пештерде немесе вакуумдық индукциялық пештерде
жүзеге асырылады. Қаптама негізгі немесе бейтарап болуы тиіс. Балқытуды,
шыны (бөтелкелік соғу), балқымалы шпат, әк, шынымен бірге ұнтақталған
магнезит және басқа компоненттері бар ретінде флюс қабатының астында
жүргізеді.
Флюс шығыны балқыманың салмақтығынан 5 ... 10% құрайды,
ваннаның айнасын жабатын флюс қабатының қалыңдығы 10 ... 15 мм болуы
керек. Никель қорытпаларын қышқылдандыруын алюминий ұнтағы (2 кг/т)
немесе марганец пен титан арқылы жүзеге асырылады. Ерітілген газдар
(негізінен сутегі) балқыманы инертті газдармен (аргон немесе гелиймен)
үрлеу арқылы және басқа әдістермен жояды. Өнімділік қасиеттердің деңгейін
арттыру үшін никельдің жоғары температуралы қорытпаларын бормен (0,01
... 0,03%) және циркониймен (0,03 ... 0,1%) түрлендіреді.
Никель қорытпаларынан жасалған құймаларды бір реттік қалыптарда
құю арқылы,
негізінен, балқытылатын модельдер бойынша алынған
керамикалық қаптамалық қалыптарда жасайды. Қалыптарды құймалармен
толтыру үшін вакуумды немесе еркін толтыруды пайдаланады. Толтыру
температурасы 1550 ... 1700 ° C.
Жоғары температурада және кернеулерде жұмыс істейтін жоғары
өнімділік қасиеттері бар құймаларды өндіру үшін бағыттық кристалдану
процесі қолданылады. Бұл әдіс қолданыстағы бөлшектердегі максималды
жұмыс кернеулеріне бағдарланған дендритті
бағаналық құрылымдарды
құймаларды алуға мүмкіндік береді, сондай-ақ, моно кристалды құймаларды.
Жауапты тағайындаулы құйманы газдарды тотығуға және сіңіруге бейім
никельді отқа төзімді қорытпалардан өндіруде қыздырылған қалыптарға
вакуумда балқыту және вакуумда құюды кеңінен қолданылады.
Никельді отқа төзімді қорытпалар әуе кемелеріне, зымырандық
техникаларға және басқа да машина жасау салаларына арналған құймаларды
өндіруде кеңінен қолданылады. Бұл қорытпалардан 800 ... 1200 °C және одан
да көп температурада жұмыс істейтін газды турбинаның қалақтарын,
турбинаның соплолық қалақтарын,
жану камераларын, қозғалтқыштардың
91
шүмектерін және кораптарын, басқа да ыстыққа төзімді ұшу аппараттық
өнімдер шығарады.
Достарыңызбен бөлісу: