1. Какое содержание никеля необходимо для классификации сплава как сплава на основе никеля -?
Согласно классификационному стандарту Американского института железа и стали (AISI), сплав ссодержание никеля Больше или равно 50% по массеможно определить как сплав на основе никеля -. В этом типе сплава в качестве матрицы используется никель, а для улучшения характеристик используются твердые элементы, упрочняющие раствор - (такие как Cr, Fe) и дисперсионно-упрочняющие элементы (такие как Al, Ti).
В некоторых специальных сплавах на основе никеля - содержание никеля может быть немного ниже (40–50 % по массе), но никель должен бытьдоминирующий элементв составе сплава (выше содержания других отдельных элементов). Например, некоторые сплавы никеля - железа - хрома классифицируются как сплавы на основе никеля -, поскольку никель является основным матричным элементом, даже если содержание никеля составляет от 40% до 50%.
Кроме того, определение сплавов на основе никеля - также учитываетТТХ: сплав должен обладать превосходной стойкостью к окислению при высоких температурах -, коррозионной стойкостью и сопротивлением ползучести, которые являются основными свойствами, отличающими сплавы на основе никеля - от нержавеющей стали и других систем сплавов.
2. Какое влияние оказывает добавление вольфрама (W) в сплавы на основе никеля - на их свойства?
Твердый эффект усиления раствора -
Вольфрам имеет большой атомный радиус, который сильно отличается от радиуса атомов никеля. Когда вольфрам растворяется в никелевой матрице, это вызывает сильное искажение решетки. Это искажение может эффективно препятствовать движению дислокаций внутри сплава, тем самым улучшаяКомнатная - температура, высокая - температураитвердостьсплава на основе никеля -. Чем выше содержание вольфрама, тем более очевиден эффект упрочнения твердого раствора -, но избыточное его добавление приведет к снижению пластичности сплава.
Улучшение сопротивления ползучести при высоких - температурах.
При высоких температурах (выше 650 градусов) атомы вольфрама могут замедлять скорость диффузии атомов матрицы и препятствовать возникновению зернограничного скольжения. Это позволяет сплаву на основе никеля - сохранять стабильную структуру и механические свойства в условиях длительных - высоких температур и напряжений -, тем самым значительно повышаяпредел ползучестиисрок службысплава. Это особенно важно для суперсплавов на основе никеля -, используемых в лопатках турбин авиационных двигателей - и компонентах газовых турбин.
Влияние на коррозионную стойкость
Вольфрам может улучшитьстойкость к точечной коррозиисплавов на основе никеля - в хлоридсодержащих - средах. Это может способствовать образованию более плотной пассивационной пленки на поверхности сплава и предотвращать коррозию и разрушение пассивационной пленки ионами хлорида.
Однако избыток вольфрама увеличит склонность сплава к образованию интерметаллических соединений, что может привести к снижению прочности сплава.стойкость к межкристаллитной коррозии.
Влияние на производительность обработки
Умеренное добавление вольфрама может улучшитьгорячая обрабатываемостьсплава на основе никеля -, что облегчает формование в процессах ковки, прокатки и горячей обработки -.
Избыточное количество вольфрама повысит твердость и хрупкость сплава, что затруднит холодную обработку и сварку. Во время сварки вольфрам может сегрегировать по границам зерен, что приводит к образованию хрупких фаз и увеличивает риск образования сварочных трещин.
