Технология сварки никеля и его сплавов.

(Часть 2 )  

Сплавы хастеллой имеют несколько модификации. Сплавы A, B и C содержат молибден в пределах 20–22, 26–30 и 16–17 процентов соответственно. Хастеллой С имеет добавки вольфрама (3,75–5,25%), хрома (15,5–17,5%). (Смотрите электроды ОЗЛ-21 для сварки сплава хастеллой).

Хастеллой А применяют для изделий, работающих в соляной кислоте при температуре до 70^оС, в разбавленной серной кислоте вплоть до температуры кипения. Он не рекомендуется для работы в окислительных средах. Хастеллой В применяют для изделий, работающих в соляной кислоте всех концентраций вплоть до температуры кипения. Используют для изделий, работающих на воздухе при температурах до 760^оС. Хастеллой С используют для изделий, работающих при средних температурах в окислительных средах и на воздухе до температуры 1090^оС.

Жаропрочные сплавы на никелевой основе разделяют на деформированные и литые. Деформированные жаропрочные сплавы применяют, главным образом, для изготовления напряженных деталей газотурбинных двигателей, работающих при повышенных температурах.

Большинство жаропрочных сплавов содержит хром в концентрациях 19–22 и 13–16 процентов, а также присадки Ti, W, Mo, Al, Nb, B, C, Ba, Cl, Zr, Ca. Изменение жаропрочности никеля в зависимости от  введения в него легирующих элементов схематически показано на рис. 2. Согласно этим данным, повышение жаропрочности никеля при введении до 20% Cr невелико.

Вместе с тем введение в сплавы никеля с хромом 2,5–3% Ti и до 0,75% Al существенно повышает жаропрочность сплавов вследствие образования при умеренных температурах высокодисперсной интерметаллидной фазы γ` (дисперсионное твердение). В результате дисперсионного твердения повышается сопротивление сплавов пластической деформации, как при нормальной, так и при повышенной температуре.

Фаза γ` в ряде сплавов неустойчива и при определенных температурах (800^оС и выше) превращается в устойчивую фазу Ni₃Ti. Кроме образования этих фаз, в сплавах возможно появление дисперсных выделений карбидов TiC, C, Cr, Cr₂₃C₆ и др. Присадка небольших количеств бора (0,001–0,05%), а также поверхностно-активных элементов (Ce, Ca, Be, Ba, Zr, Mg) также способствует дальнейшему повышению жаропрочности сплавов. В зависимости от системы легирования в этом случае появляются дополнительные дисперсные выделения боридных фаз различного состава.

Вредными примесями в этих сплавах, снижающими жаропрочность, могут быть примеси легкоплавких металлов Pb, Sb, Sn, Bi.

Наибольшее распространение в отечественной промышленности из этой группы сплавов находят применение сплавы ХН77ТЮР, ХН77ТЮ, ХН70ВМТЮ.

Литые жаропрочные сплавы в большинстве случаев имеют более высокие пределы длительной прочности. Это связано с наличием в них дендритной структуры и образованием в процессе кристаллизации боридных и карбидных фаз по границам кристаллов в виде псевдоэвтектики, затрудняющей развитие трещин по этим границам. По способу упрочнения литые сплавы разделяют на сплавы с карбидным упрочнением и сплавы с интерметаллидным упрочнением.