Материаловедение в машиностроении

сильным твердорастворным упрочнением и карбиды хрома, частицы которого создают дисперсионное упрочнение. Рабочие температуры этих сталей на 100°С выше, чем гомогенных. Так, сталь 37X12Н8Г8МФБ при температуре 800°С имеет 100-часовой предел длительной прочности, равный 150 МПа, в то время как гомогенные аустенитные стали при этой температуре уже не работоспособны (рисунок 8.16). Из сталей с карбидным упрочнением изготовляют рабочие лопатки газовых турбин, диски, роторы, крепежные детали, работающие при температурах до 750 °С. Для тех же деталей, но работающих при более высоких температурах и нагрузках, применяют аустенитные стали с интерметаллидным упрочнением . Стали содержат повышенное количество никеля (до 38 %) и в обязательном порядке титан или алюминий. По сравнению со сталями с карбидным упрочнением повышение жаропрочности в сталях с интерметаллидным упрочнением обусловлено большим количеством упрочняющей фазы (6... 12 %) и большей ее дисперсностью. Упрочнение происходит в результате старения сталей, при котором выделяются частицы интерметаллидных фаз типа Ni 3 Ti, Fe 2 Ti, Nb 3 Al. Стали этого класса (Х12Н20Т3Р, ХН35ВТЮ, Х14Н14В2М и др.) закаливают с 1100-1150°С на воздухе, а старение проводят при 700-750 °С в течение 15-20 ч. Стали этой группы пластичны, хорошо свариваются, поэтому их используют для изготовления деталей сложных форм с высокой прочностью, сохраняющейся до 750-800 °С и эксплуатирующихся в окислительных атмосферах (кольца, корпуса, диски и лопасти турбин). Рис. 8.16 - Предел 100-часовой длительной прочности жаропрочных сталей различных структурных классов и типов упрочнения (П - перлитный класс; М - мартенситный класс; А + К- аустенитный класс с карбидным упрочнением; А + И - тот же класс с интерметаллидным упрочнением) 205