Нержавеющие сплавы никеля для реакторостроения

Актуальность работы. Никель обладает отличными механическими свойствами и коррозионной стойкостью. До 80% добытого металла используется для производства сплавов в цветной и черной металлургии. Более половины выпускающихся никелевых сплавов представляют собой различные марки стали — от низколегированных до нержавеющих и жаропрочных. Продукция используется в автомобилестроении и энергетике. Она востребована при разработке новых конструкционных материалов в качестве легирующих компонентов. Хромоникелевые сплавы применяются при производстве гибких трубопроводов, печного оборудования. Жаропрочные материалы используются для изготовления теплообменников, сильфонов, уплотнительных элементов. Высокопрочные сплавы с добавками титана и ниобия — незаменимое сырье для пружин, мембран, газовых турбин, двигателей.

---

Многие студенты откладывают написание курсовой работы по программированию. Чтобы сэкономить время лучше заказать курсовую работу в Work5.

---

. Продукция востребована в производстве керамики, трубопроводов для нефтехимической промышленности, электронных деталей. Сплавы никеля производятся в низкочастотных и высокочастотных индукционных печах с основной или нейтральной футеровкой. Такое оборудование обеспечивает быстрое получение высокой температуры для форсирования рабочих процессов. Для предотвращения взаимодействия расплава с кислородом применяются флюсы, а удаление растворенного водорода и других газов производится продувкой инертным газом. Цель работы – исследовать нержавеющие сплавы никеля для реакторостроения. Задачи: - рассмотреть структурные свойства материала; - описать фазовые диаграммы с другими химическими элементами; - показать теплофизические и физико-механические свойства; - рассмотреть методы получения исходного материала (сырья); - описать функциональные свойства материалов; - показать применение рассматриваемого материала (сплава) в промышленности; - представить способы улучшения функциональных свойств рассматриваемого материала. Объект исследования – реакторостроение. Предмет исследования – нержавеющие сплавы никеля. Методы исследования – анализ, обобщение полученной информациию Структура работы состоит из введения, семи глав, заключения, списка литературы.

В результате проделанной работы решены следующие задачи: рассмотрены структурные свойства материала; описаны фазовые диаграммы с другими химическими элементами; показаны теплофизические и физико-механические свойства; рассмотрены методы получения исходного материала (сырья); описаны функциональные свойства материалов; показано применение рассматриваемого материала (сплава) в промышленности; представлены способы улучшения функциональных свойств рассматриваемого материала. Никель и его сплавы широко используются в промышленности, что связано с особыми свойствами этого металла. Сплавы никеля обладают отличными ферромагнитными свойствами, отлично поддаются ковке, прокату и штамповке. Никель имеет особые характеристики, которые высоко ценятся в промышленном производстве. Благодаря хорошей пластичности, из него легко получать изделия различной формы с помощью технологий холодной и горячей деформации. При этом свариваемость сплавов на никелевой основе находится на высоком уровне. Стоит отметить высокую стойкость никеля к агрессивной среде щелочных растворов и других химических веществ. Он не вступает в реакцию с кислородом в нормальных условиях, даже при нагреве до температуры 800 градусов благодаря жаростойкости. Его плотность может варьироваться в зависимости от наличия в составе таких газов, как кислород, окись углерода и водорода, а также серы, железа, кремния, свинца, марганца, цинка и других элементов. Никель отлично взаимодействует в сплавах с большинством металлов благодаря свойству активной катализации. С его помощью можно значительно улучшить или изменить свойства различных материалов, что позволяет получать ценнейшие изделия. На сегодняшний день известно более 3000 сплавов с применением этого элемента. Жаропрочные никелевые сплавы имеют в составе марганец, кобальт, палладий, медь, платину и железо. Но кроме сплавов на его основе, никель может применяться в чистом виде. Очень часто его используют для формирования антикоррозийной защиты. Для ее нанесения обычно используют метод гальванизации или плакирования, который используют при защите железа и стали. С помощью такого метода можно получить материал, практически не уступающий по свойствам чистому металлу, при этом удается значительно удешевить изделия. Используя метод гальванизации, защищают алюминий, чугун, магний и цинк.

1. Воздвиженский В.М. Прогноз двойных диаграмм состояния. М.: Металлургия, 1975. - 224 с. 2. Воздвиженский В.М. Статистический метод прогноза взаимодействия компонентов (прогноз по критериям). В кн.: Общие закономерности в строении диаграмм состояния металлических систем. М.: Наука, 1973. – 475 с. 3. Воздвиженский В.М. Некоторые закономерности образования твердых растворов металлов. Б сб.: Диаграммы состояния металлических систем. М.: Наука, 1968. - 541 с. 4. Васильев М.Б. Систематизация диаграмм состояния двойных металлических систем по величине сил межатомного взаимодействия. -Ж. физич. Химии. 2015. №4. С.21-173. 5. Григорович В.К. Диаграммы состояния и свойства нерегулярных растворов. В кн.:Физико-химические основы производства стали. М.: Наука, 1964. – 412 с. 6. Гуляев Б.Б., Танеев A.A. Обобщение диаграмм состояния двойных систем на основе железа, кобальта и никеля. В кн.: Синтез сплавов. 4.1. Л.: Изд. ЛДНТП, 1971. – 412 с. 7. Корнилов И.И. Металлохимические свойства элементов Периодической системы. М.: Наука, 1964. 352 с. 8. Каблов Е.Н., Светлов И.Л., Петрушин Н.В. Никелевые жаропрочные сплавы для литья лопаток с направленной и монокристаллической структурой. //Материаловедение, 2017. № 4. С. 22-107. 9. Каблов Е.Н. Рений в жаропрочных никелевых сплавах для лопаток газовых турбин //Материаловедение. 2016. № 2. С. 23-109. 10. Каблов Е.Н. Конструкционные жаропрочные материалы на основе соединения Ni3Al для деталей горячего тракта ГТД // Технология легких сплавов. 2017. №2. С. 15—100. 11. Каблов Е.Н. Новый монокристаллический интерметаллидный жаропрочный сплав на основе у'-фазы для лопаток ГТД // Авиационные материалы и технологии. 2015. №1 (34). С. 24-100. 12. Никонова Б.В., Бартеньев P.M. Некоторые особенности диаграмм состояния бинарных сплавов эвтектического типа в связи со строением жидких эвтектик. Изв. АН СССР. Металлургия и топливо. 1961. № 3. С.31-133. 13. Пресняков А.Н. О связи пластических свойств металлических систем с их химическим и фазовым составом. Б сб.: Труды Ин1. АНститута ядерной физики. Алма-Ата: Изд.Каз.ССР, 1958. – 412 с. 14. Петрушин Н.В. Физико-химические и структурные характеристики жаропрочных никелевых сплавов //Металлы. 2015. № 2. С. 23-103. 15. Физики о физике. Физика твердого тела: новые идеи и методы. Сб. статей зарубежных ученых. М.: Знание, 1972. - 464 с.