Перспективные металлы. Структура с исключительной прочностью, жаростойкостью и устойчивостью к коррозии, страница 4

 ТЕТАЛЛ, в котором дислокациям 1У1трудно перемещаться, не так легко деформировать, как металл, в котором перемещение свободно; первый из них тверже. Микроструктура никелевых суперсплавов затрудняет передвижение дислокаций, поэтому они тверже многих обычных сплавов.

Твердость никелевых суперсплавов объясняется наличием кристаллов 7' -фазы. 7' -фаза является упорядоченной: атомы никеля и алюминия в кристаллической решетке должны занимать строго определенные положения. Когда одна полуплоскость сдвигается, занимая место соседней, определенные позиции, в которых вначале находились атомы алюминия, замещаются атомами никеля, и наоборот. Такое расположение атомов обладает большей энергией, чем недеформированная Т ' -фаза, и поэтому дислокацци трудно перемещаться через 7' -

кристалл. (Дислокации в 7' -фазе двигаются парами; вторая дислокация передвигается по материалу, разупорядоченному прохождением первой дислокации.)

В образце суперсплава, содержащем обе фазы, дислокации передвигаются относительно легко вт-фазе, однако блокируются и останавливаются кристаллами 7' -фазы. Поэтому суперсплав противостоит распространению деформации и оказывается тверже, чем обычный сплав.

Для того чтобы получить супер-

ЛОПАТКИ

КОМПРЕССОРА

В ХОД ВОЗДУХА

В ХОД

ВОЗДУХА

сплав, никель расплавляют и смешива-	формируются небольшие кубоиды 7' -
Ют с алюминием. Чтобы конечному	фазы.
продукту придать антикоррозионные	Конечный размер частиц 7' -фазы
свойства, обычно добавляют неболь-	может регулироваться скоростью
шое количество хрома; для увеличе-	охлаждения. Детали двигателя из су-
ния прочности добавляют также не-	персплава значительно прочнее, если
большое количество титана и воль-	материал имеет высокое содержание
фрама. Затем смесь охлаждается.	(около 60 070 объема) очень маленьких
Температура кристаллизации т-фазы	кристаллов 7' -фазы. Однако в про-
выше, чем 7' -фазы, поэтому при	цессе эксплуатации двигателя при вы-
охлаждении сначала образуется 7-	соких температурах наблюдается тен-
фаза сплава никель—алюминий. При	денция к росту Т ' -кристаллов. Для
дальнейшем охлаждении уже затвер-	получения определенных высокотем-
девшего сплава внутри т-матрицы	пературных механических свойств и

                                   КАМЕРА                                                                                                      ТУРБИНЫ

СГОРАНИЯ

                                                                                                о     о      о

ГАЗЫ КОМПРЕССОР КАМЕРА СГОРАНИЯ ТУРБИНА НАПРАВЛЯЮЩИЕ НАПРАВЛЯЮЩИЕ ЛОПАТКИ ЛОПАТКИ КОМПРЕССОРА ТУРБИНЫ

ВЫХЛОПНЫЕ