Хромовые сплавы
Хромовые сплавы, сплавы на основе хрома. Свойства Х. с.: высокая температура плавления (~1900 ?С), сравнительно небольшая плотность (7,2 г/см3), низкий коэффициент линейного расширения [9,6×10-6 1/?С (в интервале 20-1000 ?С)], высокие модуль упругости (28 600 кгс/мм2), теплопроводность [84 вт/м×?С (при 100?С)], жаростойкость в окислительной атмосфере (до 1350 ?С), коррозионная стойкость в продуктах горения высокосернистого и дизельного топлива, морской воде, тропической атмосфере, ряде жидких и газовых агрессивных сред.
Х. с. выплавляются в вакуумных агрегатах в атмосфере инертных газов (в качестве шихты используется электролитический рафинированный хром) или изготовляются методами порошковой металлургии. Металл удовлетворительно обрабатывается резанием, хорошо паяется. Свойства Х. с. зависят от содержания примесей (главным образом азота). Легирование исключает охрупчивание металла, которое может вызываться химическим взаимодействием с азотом газовой фазы при высоких температурах. Разработано несколько марок Х. с.; практическое значение имеют только технологичные, пластичные сплавы. Некоторые механические свойства типичных деформируемого (0,5% Y + 0,5% La + 0,35%V + 0,2%Ti) и литейного (30% Ni + 1,5%W + 0,3%V + 0,2%Ti) Х. с. приведены в таблице. ? Механические свойства хромовых сплавов Сплав Температура, ? С Предел прочности Относительное удлинение d, % Мн/м2 кгс/мм2
Деформируемый (ВХ-2И) 20 400 40 5 800 280 28 17 1000 200 20 20 1200 150 15 30 1500 40 4 20
Литейный (ВХ-4) 20 1050 105 10 800 600 60 16 1000 240 24 18 1200 60 6 25
Высокохромистый (системы Cr-Ni-W) =70 1320 132 30 20 1050 105 40 800 500 50 45 1000 150 15 50 1300 40 4 55
Х. с. способны длительно работать без защитных покрытий при температурах до 1350 ?С, кратковременно - до 1500 ?С. Из Х. с. изготовляют детали, работающие в потоке сгорающего топлива при циклических изменениях температуры (в интервале 600-1500 ?С), приборы с особыми физико-химическими свойствами, манипуляторы, узлы машин, производящих изделия из стекловолокна, пуансоны жидкой штамповки металлов и т.д.
К Х. с. относятся также широко используемые в машиностроении т. н. высокохромистые жаропрочные сплавы систем Cr-Ni, Cr-Ni-W, Cr-Ni-Co-TiC, содержащие 35-45% Cr. Рабочая температура этих сплавов до 1300 ?С. Их физико-химические свойства близки к свойствам описанных выше Х. с. Сплавы обладают высокими механическими свойствами (см. табл.), стойкостью к термическим напряжениям при циклических изменениях температуры, технологичностью при горячей и холодной штамповке и фасонном литье; высокохромистые сплавы хорошо свариваются, не охрупчиваются в процессе длительной работы, изделия из них ремонтоспособны, не нуждаются в защитных покрытиях. Сплав системы Cr-Ni-Co-TiC применяется как присадка при восстановлении наплавкой изношенных деталей, работающих при температурах до 1200 ?С в агрессивных средах.
Лит.: Конструкционные материалы, под ред. А. Т. Туманова, т. 3, М., 1965 (Энциклопедия современной техники).
? И. О. Панасюк.