» » Влияние химического состава твердого металла на длительную прочность
11.01.2015

Эффект воздействия жидкого металла на твердый, испытывающийся на длительную прочность, существенно зависит не только от химического состава жидкого металла, но и от состава твердого. Во многих случаях следует ожидать заметного увеличения или ослабления эффекта по сравнению с влиянием на чистый металл даже при относительно небольшом содержании в сплаве второго компонента. Такое влияние легирования может наблюдаться, например, при определяющей роли коррозионного процесса, протекающего по границам зерен, если присутствие второго компонента существенно изменяет скорость этого процесса. В случае смешанного диффузионно-адсорбционного воздействия небольшое содержание легирующего элемента может оказать существенное влияние на величину эффекта, если этот элемент горофильный, а жидкий металл диффундирует в основном по границам зерен и скорость его диффузии зависит от содержания легирующего элемента. Адсорбционное воздействие жидкого металла может возникнуть или усилиться в том случае, если небольшие количества каких-либо легирующих элементов, переходя в жидкометаллический раствор за счет растворения основных составляющих сплава и адсорбируясь затем на поверхности твердого сплава, способны значительно изменить величину поверхностной межфазовой энергии границы твердый — жидкий металлы. Последний из указанных процессов сыграл, вероятно, решающую роль в снижении длительной прочности сплава ЭИ437Б при температуре 800° С в жидком натрии в статических изотермических условиях, так как другие сплавы на никелевой основе (ЭИ869, ЭИ765 и ЭИ827) в таких же условиях, при одинаковом содержании кислорода в натрии и яри близкой температуре (750° С) не обнаруживают снижения длительной прочности.
Влияние химического состава твердого металла на длительную прочность

Вполне естественно, что влияние на длительную прочность твердого металла в жидкометаллической среде оказывают не только малые легирующие добавки, но и большие. В этом случае механизмы их влияния могут быть иными. Например, существенную роль в повреждении напряженного материала может играть селективная коррозия. На рис. 104 показана зависимость величины отношения пределов длительной прочности латуни в жидком олове и на воздухе от содержания в ней цинка при температуре 240° С, построенная по данным работы. Видно, что это отношение, характеризующее степень воздействия жидкого металла, почти не изменяется при увеличении концентрации цинка в латуни до 18%. Дальнейшее повышение его содержания приводит к резкому усилению воздействия олова на латунь. Так, если коэффициент влияния олова на чистую медь равен 0,56, а на латунь с содержанием цинка 18% — около 0,51, то на латунь с 38% Zn — всего 0,21. Такой характер влияния второго компонента указывает, по-видимому, на определяющую роль коррозионного фактора в эффекте воздействия олова на латунь, так как растворимость цинка в жидком олове при 240° С около 10 вес. %, а меди в олове — меньше 1 вес. %.