Гарачатрывалыя сталі ў турбопроизводстве. Асноўныя характарыстыкі матэрыялу

Гарачатрывалыя сталі і сплавы ў якасці адмысловага тыпу канструкцыйных матэрыялаў пачалі досыць інтэнсіўна прымяняцца ў сувязі з развіццём турбостроительной галіны. Турбіны ў выглядзе пераўтваральніка або крыніцы энергіі выкарыстоўваюцца ў цеплаэнергетычных абсталяванні, авіяцыйных і суднавых рухавіках. Параўнальна нядаўна атрымалі распаўсюджванне газавыя турбінныя канструкцыі для наземных рухомых саставаў (грузавых аўтамабіляў, лакаматываў).

З павелічэннем тэмпературы газу на ўваходзе зніжаецца ўдзельная паліўны выдатак на адзінку магутнасці. У сувязі з гэтым у досыць кароткія тэрміны з'явіліся гарачатрывалыя сталі. Сёння гэтыя матэрыялы ў канструкцыях турбін складаюць да 50% ад усёй масы.

Гарачатрывалых сталь з'яўляецца матэрыялам, якія працуюць не толькі пры падвышаных тэмпературах. Ён выкарыстоўваецца і ў дачыненні ва ўмове сложнонапряженного стану на працягу зададзенага часовага перыяду. Асноўнай характарыстыкай, якая вызначае працаздольнасць названага матэрыялу, з'яўляецца гарачатрывалага.

Пад гэтай якасцю разумеюць якое выклікае ня якое прыводзіць да разбурэння зададзенай дэфармацыі напружанне, якое здольны вытрымаць металічны матэрыял у пэўнай канструкцыі пры зададзенай тэмпературы за канкрэтны часовай адрэзак. Калі агаворваюцца час і напружанне, то характарыстыку называюць мяжой трываласці (працяглай). Калі вызначаецца дэфармацыя, час і напружанне, то якасць называюць мяжою паўзучасці.

Гарачатрывалыя сталі валодаюць, акрамя трываласці, пластычнасцю, якая павінна захоўвацца да канца эксплуатацыі. Па паказчыках запасу пластычнасці ацэньваецца надзейнасць працы металу.

Немалаважнай характарыстыкай матэрыялу з'яўляецца адчувальнасць да надрэзе. Дадзеная якасць вызначаецца ў форме адносіны часу, які прайшоў да разбурэння гладкага і надрезают ўзору, выпрабаваных пры аднолькавай тэмпературы напружання. Гарачатрывалыя сталі лічацца неадчувальнымі да надрэзе пры суадносінах, роўным або большым адзінкі.

У сувязі з тым, што павышэнне да працоўнай тэмпературы адбываецца з цягам часу, пры гэтым пачатак працы адпавядае, як правіла, знешняй тэмпературы, вялікая ўвага надаецца значэнняў эластычнасці і трываласці. Важна, каб значэння, якімі валодае матэрыял пры пакаёвай тэмпературы, былі дастаткова высокімі.

У сувязі з тым, што гарачатрывалыя сталі працуюць ва ўмовах сложнонапряженного стану, якое характарызуецца пастаянным змяненнем знака і велічыні нагрузак, немалаважны і высокі паказчык супраціву стомленасці.

Сёння прымяненне складаных тэхнічных рашэнняў пры стварэнні канструкцый выклікае неабходнасць мець металічныя матэрыялы, якія валодаюць высокімі тэхналагічнымі характарыстыкамі. Так, пры вытворчасці лапатак у газатурбінных рухавіках выкарыстоўваюцца коўка, дакладная штампоўка, шліфоўка, апрацоўка механічным метадам гатовых вырабаў і пруткоў, прэцызійныя ліццё, паліроўка. Вытворчасць камер згарання з гарачатрывалых металічных лістоў ажыццяўляецца з ужываннем прасоўкі, халоднай штампоўкі, кропкавай зваркі і іншых тэхналогій. Найбольш распаўсюджанымі тэхналогіямі з'яўляюцца зварка электродам, трэннем, дыфузійная зварка, пайкі вырабаў. Усе гэтыя маніпуляцыі патрабуюць высокіх якасных характарыстык ужывальнага матэрыялу.

Гарачатрывалыя сплавы і сталі па прыродзе сваёй здольныя захоўваць павышаныя паказчыкі трываласці, як да рабочых, так і да тэхналагічных тэмператур. Гэта, у сваю чаргу, накладвае спецыфічны адбітак на ўсю ужывальную тэхналогію металічнага перадзелу, з самай дэфармацыі злітка і да завяршальных аперацый па даводцы вырабаў да неабходнай чысціні паверхні і патрэбных памераў.