Жаростойкие никелевые сплавы

Для изготовления деталей основной и форсажной камер сгорания и сопел авиационных двигателей широко применяют деформируемые жаростойкие никелевые сплавы. Эти сплавы должны обладать высокой жаростойкостью, достаточной прочностью и жаропрочностью, хорошей пластичностью, свариваемостью. Эти требования удовлетворяют путем рационального легирования никеля, термической обработкой и применением жаростойких эмалевых и керамических покрытий на основе оксидов алюминия и хрома.

Основой жаростойких никелевых сплавов является система Ni – Cr (рис. 5.1). Высокая жаростойкость достигается при содержании хрома не менее 20...25 %. Она связана с образованием под внешним слоем NiO второго слоя оксидной пленки Cr₂O₃ и NiO x Cr₂O₃.

Рис. 5.1. Диаграмма состояния системы Ni – Cr

В авиационных двигателях применяют достаточно жаростойкие и технологичные сплавы ХН60ВТ (ВЖ98), ХН50ВМТЮБ (ЭП648), ХН68ВМТЮК (ЭП693), ХН56ВМТЮ (ЭП199) (табл. 5.1).

Таблица 5.1

Химический состав жаростойких никелевых сплавов, %

* Сплав ХН50ВМТЮБ дополнительно содержит 0,8 % Nb, сплав ХН68ВМТЮК – 5…8 % Co.

Наличие γ'-фазы, повышая жаропрочность, ухудшает технологичность сплавов, снижает теплопроводность, свариваемость, придает сплавам склонность к образованию трещин при сварке. После сварки сплавы ХН50ВМТЮБ и ХН68ВМТЮК подвергают термической обработке.

Недостатком сплавов ХН50ВМТЮБ и ХН68ВМТЮК является склонность к образованию горячих трещин при сварке и термической обработке, необходимость термообработки узлов после подварки дефектов при ремонте.