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

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.