Четверг, 4 Июль 2024, 00:25

Сайт: Система поддержки учебных курсов НИ РХТУ
Курс: Электронная библиотека (Электронная библиотека)
Глоссарий: Терминологический словарь

Д

Дуговая сварка в углекислом газе

Дуговая сварка, при которой в качестве защитного используют углекислый газ.

Дуговая сварка неплавящимся электродом

Дуговая сварка, выполняемая нерасплавляющимся при сварке электродом.

Дуговая сварка плавящимся электродом

Дуговая сварка, выполняемая электродом, который, расплавляясь при сварке, служит присадочным материалом.

Дуговая сварка по флюсу

Дуговая сварка, при которой на свариваемые кромки наносится слой флюса, толщина которого меньше дугового промежутка.

Дуговая сварка под флюсом

Дуговая сварка, при которой дуга горит под слоем сварочного флюса; механизированный способ сварки. По сравнению с дуговой сваркой покрытым электродом обеспечивает повышение производительности в 3-6 раз, в особо благоприятных условиях - в 25 раз, например, при обработке на полном автомат. режиме. Осуществляется с помощью трактора для дуговой сварки. Сварочный шов, формируемый под флюсом, приварен по всей толщине и имеет высокие качества.

Дуплекс-процесс

Металлургический процесс, осуществляемый последовательно в 2-х раздельных агрегатах, между которыми отдельные операции (например, расплавление твердой завалки и удаление примесей) распределяются с учетом наиболее эффективного использования технико-экономических преимуществ каждого из этих агрегатов. При Д.п. повышается качество конечного продукта и возрастает производительность основного агрегата. Примеры Д.п.: конвертер-мартеновская печь, конвертер-электропечь, вагранка-электропечь и др.

Дуралюмин

От нем. Duren - город, где было начато промышленное производство сплава, и алюминий.

Дюралюминий, дюраль, собирательное название группы сплавов на основе алюминия с добавками 3-5% Cu, 0,4-2,4% Mg и 0,3-1% Mn. Д. - первые широко используемые деформируемые алюминиевые сплавы. На закалённом Д. было открыто явление упрочнения при естественном старении (см. Старение металлов). Из Д. методом полунепрерывного литья отливают слитки, которые подвергают обработке давлением (прокатке, прессованию и т.п.) для получения плит, листов, профилей, труб, проволоки для заклёпок, поковок и др. полуфабрикатов. Д. закаливают в воде при температуре около 500°С и затем подвергают естественному старению в течение 4 сут или реже искусственному старению при температуре около 190°С. После такой термической обработки предел прочности Д. разных марок составляет примерно 400-500 Мн/м2 (40-50 кг/мм2). С производством Д. был связан начальный период развития металлического самолётостроения. Наряду с др. алюминиевыми сплавами Д. широко применяют в авиации, наземном транспорте, машиностроении и другими областях техники.

Лит.: Бочвар А. А., Металловедение, 5 изд., М., 1956.

И. И. Новиков

Дутье

Подача воздуха под давлением в котельные, печные и другие производственные агрегаты (доменные, мартеновские и нагревательные печи, конвертеры, газогенераторы и другие) воздуходувными машинами-вентиляторами и компрессорами. Различают Д.: холодное, горячее, обогащенное кислородом и кислородное.

Ж

Жаропрочность металлов и сплавов

Cпособность металлического материала длительное время сопротивляться деформированию и разрушению, когда рабочие температуры деталей превышают 0,3 tпл.

При длительном нагружении при высоких температурах поведение материала определяется диффузионными процессами. Для этих условий характерны процессы ползучести и релаксации напряжений. Ползучесть представляет собой медленное нарастание пластической деформации под действием напряжений, меньших предела текучести.

Критериями жаропрочности являются: предел ползучести, предел длительной прочности, сопротивление релаксации.

Для обеспечения жаропрочности требуется ограничить подвижность дислокаций и замедлить диффузию. Это достигается повышением прочности межатомных связей, созданием препятствий для перемещения дислокаций внутри зерен и на их границах, увеличением размеров зерен. Прочность межатомной связи увеличивают легированием, изменением типа кристаллической решетки, переходом от металлической связи к более прочной ковалентной. Наиболее целесообразным является легирование твердого раствора более тугоплавкими металлами, чем металлоснова этого сплава. Так жаропрочные стали с ОЦК решеткой легируют молибденом (до 1%), а жаропрочные никелевые сплавы с ГЦК решеткой – вольфрамом, молибденом и кобальтом (в сумме до 15-20%).

Крупнозернистость – характерная особенность структуры жаропрочных материалов. Чем крупнее зерна, тем меньше протяженность межзеренных границ и слабее зернограничное скольжение и диффузионный перенос. Идеальными в этом отношении являются монокристаллы, у которых совсем нет границ зерен. Однако технологические возможности изготов-ления деталей из монокристаллов ограничены, и практически используются поликристаллические материалы.

Для упрочнения границ зерен в жаропрочные стали и сплавы малые добавки (0,1-0,01%) бора, церия и др. редкоземельных металлов. Границы зерен в никелевых жаропрочных сплавах упрочняют карбидами, добавляя с этой целью в сплавы около 0,1% углерода.

Жаропрочные материалы

Материалы, обладающие жаропрочностью. К Ж. м. относятся сплавы на основе никеля, железа кобальта, тугоплавкие металлы и сплавы на их основе, а также некоторые композиционные материалы. Ж. м. применяют для изготовления лопаток паровых турбин, жаровых труб, для обшивки наружных деталей сверхзвуковых летательных аппаратов и т.п.
Ж. м. имеют высокое сопротивление ползучести и разрушению при высоких температурах. Применяются как конструкционный материал для деталей двигателей внутреннего сгорания, паровых и газовых турбин, реактивных двигателей, атомноэнергетических установок и др. Высокая жаропрочность сплавов определяется двумя основными физическими факторами — прочностью межатомных связей в сплаве и его структурой. Обычно необходимую для высокой прочности структуру получают термической обработкой, приводящей к гетерогенизации микроструктуры, чаще всего дисперсионным твердением. В этом случае упрочнение обусловлено главным образом появлением в сплавах равномерно, распределённых весьма мелких частиц химических соединений (интерметаллидов, карбидов и др.) и микроискажениями кристаллической решётки основы сплава, вызванными наличием этих частиц. Соответствующая структура Ж. м. затрудняет образование и движение дислокаций, а также повышает количество связей между атомами, одновременно участвующими в сопротивлении деформации. С др. стороны, высокое значение величины межатомных связей позволяет сохранить необходимую структуру при высоких температурах длительное время.

Ж. м. по условиям службы можно разделить на 3 группы: сплавы, которые подвергаются значительным, но кратковременным (секунды — часы) механическим нагрузкам при высоких температурах; сплавы, которые находятся под нагрузкой при высоких температурах десятки и сотни часов; сплавы, которые предназначены для работы в условиях больших нагрузок и высоких температур в течение тысяч, десятков, а иногда сотен тысяч часов. В зависимости от этого существенно меняются требования к структуре сплава. Например, любая причина, обусловливающая неустойчивость структуры сплава при рабочих условиях, вызывает ускорение процессов деформирования и разрушения. Поэтому сплавы, предназначенные для длительной службы, подвергаются специальной стабилизирующей обработке, которая, хотя и может привести к некоторому снижению прочности при кратковременном нагружении, делает сплав более устойчивым к длительному воздействию нагрузок.

Ж. м. классифицируют по их основе: никелевые, железные, титановые, бериллиевые и др. Название по основе даёт представление об интервале рабочих температур, который в зависимости от приложенных нагрузок и длительности их действия составляет 0,4—0,8 температуры плавления основы. Разновидностью Ж. м. являются композиционные материалы (сплавы, упрочнённые дисперсными частицами тугоплавких окислов или высокопрочными волокнами). Такие материалы характеризуются чрезвычайно высокой стабильностью свойств, мало зависящих от времени пребывания при высоких температурах. В зависимости от назначения Ж. м. изготовляют с повышенным сопротивлением усталости и эрозии, с малой чувствительностью к надрезам, термостойкие, для эксплуатации при значительных, но кратковременных нагрузках и др. Например, Ж. с., используемые в космической технике, должны иметь низкую испаряемость.

Лит.: Гарофало Ф., Законы ползучести и длительной прочности металлов и сплавов, пер. с англ., М., 1968; Курдюмов Г. В., Природа упрочненного состояния металлов, «Металловедение и термическая обработка металлов», 1960, № 10; Розенберг В. М., Ползучесть металлов, М., 1967; Химушин Ф. Ф., Жаропрочные стали и сплавы, 2 изд., М., 1969.

В. М. Розенберг

Таблица 1.

Жаропрочность сплавов на основе Al, Mg, Ti

Марка сплава
Содержание легирующих элементов, %
Температура, °С
s 100, МПа
Сплавы на основе Al
Д20
6,3Cu; 0,6Mn; 0,15Ti
250-300
300
80
АК4-1
2,3Cu; 1,6Mg; 1,1Fe; 1,1Ni; 0,1Ti
250-300
300
45
САП-1
6-9 Al203
300-500
500
45
АМ5
4,9Cu; 0,8Vg; 0,25Ti
250-300
300
65
Сплавы на основе Mg
МА12
2,5-3,5Nd; 0,5Zr
150-200
200
~ 100
МЛ11
2,5-4РЗМ; 0,7Zr; 0,5Zn
200-250
250
50
МЛ19
1,6-2,3Nd; 0,6Zn; 0,7Zr; 1,7Y
250-300
300
50
Сплавы на основе Ti
ВТ3-1
6Al; 2,5Mo; 0,5Fe; 0,25Si
350-400
400
80
ВТ-6
6,25Al; 4V
400-450
-
-
ВТ-8
6,5Al; 3,3Mo; 0,3Si
450-500
500
500
ВТ-9
6,5Al; 3,3Mo; 0,25Si; 1,6Zr
500-550
550
400
ВТ18
7,5Al; 11Zr; 0,7Mo; 1Nb; 0,3Si
550-600
600
200

Таблица 2.

Жаропрочность сталей и никелевых сплавов

Марка
Содержание легирующих элементов, %
Температура, °С
Жаропрочные свойства

max рабочая

начала окисления

s10000
s1/100000
Тисп,°C
МПа
1
2
3
4
5
6
7
Перлитные стали
12Х1МФ
0,12С; 1,1Cr; 0,3Mo; 0,2V
570-585
600
140
84
560
25Х2М1Ф
0,25С; 2,3Cr; 1Mo; 0,4V
520-550
600
160-220
70
550
Мартенситные стали
15Х5М
0,15С; 5,2Cr; 0,5Mo
600
650
100
40
540
40Х10С2М
0,4C; 10Cr; 2,2Si; 0,8Mo
650
850
100
40
550
15Х11МФ
0,15С; 11Cr; 0,7Mo; 0,3V
550-580
750
200
90
550
11Х11Н2В2МФ
0,11С; 11Cr; 1,7Ni; 1,8W; 0,4Mo; 0,25V
600
750
4001
-
550
Аустенитные стали
12Х18Н10Т
0,12С; 18Cr; 10Ni; 0,5Ti
600
850
80-100
30-40
660
45Х14Н14В2М
0,45C; 14Cr; 14Ni; 2,4W; 0,3Mo
650
850
130
40
650
10Х11Н20Т3Р
0,1C; 11Cr; 20Ni; 2,6Ti; 0,02B
700
850
4002
-
700
ХН77ТЮР
0,07C; 20Cr; 20Ni; 2,6Ti; 0,8Al; 0,01B
750
1050
110-200
2003
750
ХН55ВМТКЮ
0,1C; 10Cr; 5Mo; 4,9W; 14Co; 4,5Al; 1,6Ti
950
1050
1504
1303
900
Примечание: 1- s100; 2 – s50; 3 – s1/10000; 4 – s10000.

Таблица 3.

Механические свойства и жаропрочность тугоплавких сплавов

Сплав (состав, %)

При 25°С

При 1200°С

s100, МПа

sB

s0,2

δ,%

sB, МПа

δ,%

МПа

Сплавы на основе ниобия

ВН2А (4,1Mo; 0,7Zr; 0,08C)

800-900

620

4-5

240-260

-

130 (при 1100°С)

BH4 (9,5Mo; 1,5Zr; 0,3C)

810

730

16

550

-

280 (при 1100°С)

Сплавы на основе тантала

Ta-10W

760

520-710

3,5

300-490
1501

1,2
301

140 (при 1200°С)

Сплавы на основе хрома

ВХТИ (1Y)

270

190

3

80

-

24 (при 1200°С)

ВХ2 (0,15Ti; 0,2V; 1Y)

350

240

3

250

30

65 (при 1100°С)

ВХ4 (32Ni; 0,15Ti; 0,25V; 1,5W)

950

800

8

2402

122

-

Сплавы на основе молибдена

ВМ1 (0,4Ti; 0,01C)

800

680

10

340

14

80-90
(при 1200°С)

ВМ3 (1,1Ti; 0,5Zr; 0,4C; 1,4Nb)

800-860

-

0,03

550

12

250-270
(при 1200°С)

Mo-40Re

840

-

2-8

1303

-

-

Сплавы на основе вольфрама

W-27Re

1400

-

4

700

123

42 (при 1600°С)

W-15Mo

-

-

-

175

274

-

Примечания: 1 – при 2000°С; 2 – при 1000°С; 3 – при 1500°С; 4 – при 1600°С.

Сафонов Б.П.