Жаропрочные сплавы

ЖАРОПРОЧНЫЕ СПЛАВЫ, сплавы металлов, имеющие высокое сопротивление ползучести и разрушению при высоких температурах. Применяются как конструкционный материал для деталей паровых и газовых турбин, газотурбинных двигателей и стационарных энергетических установок, реактивных двигателей, двигателей внутреннего сгорания, наружных деталей и обшивки сверхзвуковых летательных аппаратов и др. Жаропрочность сплавов достигается подбором химического состава сплава в сочетании с определёнными условиями кристаллизации и термической обработки, обеспечивающими получение нужной, обычно гетерофазной, структуры сплава.

Жаропрочные сплавы классифицируют по их основе: никелевые, железные, титановые, алюминиевые, ниобиевые и др. Название по основе даёт представление об интервале рабочих температур, который в зависимости от приложенных нагрузок и длительности их действия составляет 0,5-0,8 температуры плавления основы. К жаропрочным сплавам относятся так же интерметаллидные сплавы (например, на основе алюминидов никеля) и сплавы, упрочнённые дисперсными частицами тугоплавких оксидов, силицидов, ориентированными высокопрочными волокнами и др. (представляющие собой композиционные материалы), которые характеризуются чрезвычайно высокой стабильностью свойств, мало зависящих от времени пребывания при высоких температурах. В зависимости от назначения жаропрочные сплавы изготовляют для эксплуатации при значительных, но кратковременных нагрузках (секунды - часы) или для длительного применения под механическим напряжением в условиях высоких температур в течение 10⁴ часов и более. По способу получения деталей из жаропрочных сплавов различают деформируемые и литейные сплавы, из них литейные - более жаропрочные. Литейные жаропрочные сплавы подразделяются на поликристаллические с равноосной или столбчатой структурой зёрен и монокристаллические. Жаропрочные  сплавы со столбчатой структурой зёрен и монокристаллического строения получают методами направленной кристаллизации. Такие жаропрочные сплавы характеризуются чрезвычайно высоким сопротивлением ползучести и усталости при высоких температурах.

Наиболее широко применяются жаропрочные сплавы на основе никеля, которые используются для изготовления ответственных и тяжело нагруженных деталей горячего тракта газотурбинных двигателей и установок (диски, рабочие и сопловые лопатки газовой турбины и др.).

Лит.: Суперсплавы II: Жаропрочные материалы для аэрокосмических и промышленных энергоустановок: В 2 кн. 2-е изд. М., 1995; Штремелъ М. А. Прочность сплавов. М., 1997. Ч. 2: Деформация; Каблов Е. Н. Литые лопатки газотурбинных двигателей: Сплавы. Технология. Покрытия. М., 2001.