сплавы на основе Хрома. Свойства Х. с.: высокая температура плавления (Хромовые сплавы1900 °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, ° | Предел прочности | Относительное |

| | С |------------------------------------| удлинение δ, \% |

| | | Мн/м² | кгс/мм² | |

|----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

| Деформируемый (ВХ- | 20 | 400 | 40 | 5 |

| 2И) |--------------------------------------------------------------------------------------------|

| | 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 | -70 | 1320 | 132 | 30 |

| (системы Cr-Ni-W) |--------------------------------------------------------------------------------------------|

| | 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.

сплавы, имеющие высокое сопротивление ползучести и разрушению при высоких температурах. Применяются как конструкционный материал для деталей двигателей внутреннего сгорания, паровых и газовых турбин, реактивных двигателей, атомно-энергетических установок и др. Высокая Жаропрочность сплавов определяется двумя основными физическими факторами - прочностью межатомных связей в сплаве и его структурой. Обычно необходимую для высокой прочности структуру получают термической обработкой, приводящей к гетерогенизации микроструктуры, чаще всего дисперсионным твердением. В этом случае упрочнение обусловлено главным образом появлением в сплавах равномерно, распределённых весьма мелких частиц химических соединений (интерметаллидов, карбидов и др.) и микроискажениями кристаллической решётки основы сплава, вызванными наличием этих частиц. Соответствующая структура Ж. с. затрудняет образование и движение дислокаций (См. Дислокации), а также повышает количество связей между атомами, одновременно участвующими в сопротивлении деформации. С др. стороны, высокое значение величины межатомных связей позволяет сохранить необходимую структуру при высоких температурах длительное время.

Ж. с. по условиям службы можно разделить на 3 группы: сплавы, которые подвергаются значительным, но кратковременным (секунды - часы) механическим нагрузкам при высоких температурах; сплавы, которые находятся под нагрузкой при высоких температурах десятки и сотни часов; сплавы, которые предназначены для работы в условиях больших нагрузок и высоких температур в течение тысяч, десятков, а иногда сотен тысяч часов. В зависимости от этого существенно меняются требования к структуре сплава. Например, любая причина, обусловливающая неустойчивость структуры сплава при рабочих условиях, вызывает ускорение процессов деформирования и разрушения. Поэтому сплавы, предназначенные для длительной службы, подвергаются специальной стабилизирующей обработке, которая, хотя и может привести к некоторому снижению прочности при кратковременном нагружении, делает сплав более устойчивым к длительному воздействию нагрузок.

Ж. с. классифицируют по их основе: никелевые, железные, титановые, бериллиевые и др. Название по основе даёт представление об интервале рабочих температур, который в зависимости от приложенных нагрузок и длительности их действия составляет 0,4-0,8 температуры плавления основы. Разновидностью Ж. с. являются Композиционные материалы (сплавы, упрочнённые дисперсными частицами тугоплавких окислов или высокопрочными волокнами). Такие материалы характеризуются чрезвычайно высокой стабильностью свойств, мало зависящих от времени пребывания при высоких температурах. В зависимости от назначения Ж. с. изготовляют с повышенным сопротивлением усталости и эрозии, с малой чувствительностью к надрезам, термостойкие, для эксплуатации при значительных, но кратковременных нагрузках и др. Например, Ж. с., используемые в космической технике, должны иметь низкую испаряемость.

Лит.: Гарофало Ф., Законы ползучести и длительной прочности металлов и сплавов, пер. с англ., М., 1968; Курдюмов Г. В., Природа упрочненного состояния металлов, "Металловедение и термическая обработка металлов", 1960, № 10; Розенберг В. М., Ползучесть металлов, М., 1967; Химушин Ф. Ф., Жаропрочные стали и сплавы, 2 изд., М., 1969.

В. М. Розенберг.