Жароміцний сплав, виріб та спосіб виготовлення виробу з жароміцного сплаву, спосіб одержання мінеральної вати

1. Сплав, який має механічну міцність при високій температурі в окисному середовищі, причому вказаний сплав не містить молібдену і вольфраму і містить основу, яка включає хром, зміцнену виділеннями карбідів, який відрізняється тим, що він містить карбіди щонайменше одного металу (М), вибраного з титану, цирконію і гафнію. 2. Сплав за п. 1, який відрізняється тим, що вказані карбіди, крім того, містять тантал (М'). 3. Сплав за п. 1 або 2, який відрізняється тим, що він містить основу на базі кобальту або нікелю або залізо-нікелевого сплаву. 4. Сплав за будь-яким з пп. 1-3, який відрізняється тим, що він містить щонайменше 0,2, зокрема, щонайменше 0,6 мас. % вуглецю. 5. Сплав за п. 4, який відрізняється тим, що він містить метал М і, можливо, М' у мольному відношенні до вуглецю (М+М')/С приблизно від 0,9 до 2, зокрема, від 0,9 до 1,5. 6. Сплав за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що він складається в основному з наступних елементів, мас. %: Сr 23-34 Ni 6-12 2 (19) 1 3 81859 4 газу, який відрізняється тим, що температура 17. Спосіб за п. 16, який відрізняється тим, що неорганічного матеріалу в тарілці складає розплавлений неорганічний матеріал має щонайменше 1200°С, і тим, що тарілка для температуру ліквідусу приблизно 1130°С або одержання волокна виготовлена зі сплаву на вище, зокрема, 1170°С або вище. основі кобальту за будь-яким з пп. з 1 по 11. Даний винахід відноситься до металевого сплаву для застосування при дуже високій температурі, застосовного, зокрема, в процесі виготовлення мінеральної вати шляхом утворення волокон з розплавленого мінерального складу, або, більш загально, для конструювання апаратури, що володіє механічною міцністю при високій температурі в окислювальному середовищі, такому, як розплавлене скло, і до сплавів на основі кобальту, придатних для застосування при високій температурі, зокрема, для створення виробів для обробки і/або перетворення при високій температурі скла або іншого неорганічного матеріалу, таких як деталі машин для виготовлення мінеральної вати. Один зі способів волокноутворення, який називається внутрішнім центрифугуванням, полягає в тому, щоб дозволити рідкому склу безперервно стікати всередину блока деталей в формі тіла обертання, що обертаються з дуже високою швидкістю навколо своєї вертикальної осі. Головна деталь, яка називається "тарілкою", приймає скло біля стінки, яка називається "стрічкою", з проробленими отворами, через які скло проходить під дією відцентрової сили, щоб виходити звідти зі всіх сторін у вигляді розплавлених ниток. Кільцевий пальник, розташований вище зовнішньої сторони тарілки, створює потік газу, низхідний вздовж зовнішньої стінки стрічки, відхиляючи ці нитки вниз і витягуючи їх. Потім вони "стверджуються" у вигляді скловати. Тарілка є інструментом для волокноутворення, який зазнає дуже високе теплове навантаження (теплові удари при запусках і зупинках, і утворенні в сталому режимі роботи, градієнта температури по довжині деталі), механічне навантаження (відцентрова сила, ерозія через проходження стекла) і хімічне навантаження (окислення і корозія розплавленим склом і гарячими газами, що виходять з пальника навколо тарілки). Основними варіантами пошкодження є: деформація вертикальних стінок за рахунок повзучості при високій температурі, поява горизонтальних або вертикальних тріщин, стирання волокноутворювальних отворів через ерозію, що вимагає повної заміни механізмів. Отже, її основний матеріал повинен бути стійким протягом досить довгого часу виробництва, щоб залишитися відповідним технічними і економічними вимогами до способу. Для цього шукаються матеріали, що володіють певною пластичністю, стійкістю до повзучості і стійкістю до корозії і/або окислення. Різними матеріалами, відомими для створення таких інструментів, є суперсплави на основі нікелю або кобальту, зміцнені виділенням карбідів. Особливо жароміцними сплавами є сплави на основі хрому і кобальту - жаростійкого елемента, який додає основі сплаву поліпшену внутрішню механічну міцність при високій температурі. Так, з документа [WO-A-99/16919] відомий сплав на основі кобальту, що має поліпшені механічні характеристики при високій температурі, що містить в основному наступні елементи (в масових процентах сплаву): Cr 26-34% Ni 6-12% W 4-8% Та 2-4% C 0,2-0,5% Fe менше за 3% Si менше за 1% Μn менше за 0,5% Zr менше за 0,1%, причому залишок складають кобальт і неминучі домішки, і причому мольне відношення танталу до вуглецю складає приблизно від 0,4 до 1. Вибір співвідношення між вуглецем і танталом направлений на те, щоб утворити в сплаві щільні, але не безперервні міжкристалітні грати карбідів, утворені по суті карбідами хрому у вигляді Cr7С3 і (Cr, W)23C6 і карбідами танталу ТаС. Такий вибір додає сплаву поліпшені механічні властивості і поліпшену стійкість до окислення при високій температурі, що дозволяє утворювати волокна з розплавленого скла, температура якого становить 1080°С. З документу [WO 01/90429] відомі також сплави на основі кобальту, придатні для застосування при ще більш високих температурах. Ці сплави являють собою хороший компроміс між механічною міцністю і стійкістю до окислення, починаючи з 1100°С, і переважно з 1150°С, завдяки мікроструктурі, міжкристалітні зони якої збагачені виділеннями карбіду танталу. Ці карбіди, з одного боку, відіграють роль механічного зміцнення, яке протистоїть міжкристалітній повзучості при дуже високій температурі, а з іншого боку, впливають на стійкість до окислення, пов'язану з їх окисленням в Та2О5, при якому утворюються оксиди, що займають весь колишній об'єм карбідів ТаС, перешкоджаючи проникненню агресивного середовища (рідке скло, гарячі гази) в міжкристалітний простір. Достатня кількість карбідів танталу забезпечується: - або помірним вмістом вуглецю (приблизно від 0,3 до 0,55мас.% сплаву, переважно приблизно від 0,35 до 0,5%), в комбінації з досить високою часткою танталу (мольне відношення Та/С вище або дорівнює 0,9, переважно складає приблизно від 1 до 1,2), підібраним так, щоб сприяти 5 81859 6 утворенню карбідів ТаС на шкоду всім іншим карбід-основа. Ця фрагментація супроводжується карбідам; частковим розчиненням карбідів в основі. - або відносно високим вмістом вуглецю Як було виявлено в документі [WO 01/90429], (приблизно від 0,8 до 1,2%, переважно приблизно механічна міцність є чинником, що має вирішальне від 0,9 до 1,1%) в комбінації з таким вмістом значення для терміну служби тарілок для таких танталу, щоб мольне відношення танталу до високих температур волокноутворення, як 1150вуглецю Та/С було нижчим за 0,9 і могло також 1200°С і вище. Так, міцність зміцнювальних бути таким низьким, як 0,3, переважно 0,35: в виділень при цих температурах є вирішальним цьому випадку мікроструктура являє собою дуже чинником для терміну служби матеріалу. щільні грати міжкристалітних карбідів, що містить Карбіди цирконію, гафнію або титану вносять карбіди М23С6, яка має тенденцію розчинятися в дуже помітне поліпшення з точки зору механічної твердому розчині при температурі вище за 1150°С, міцності при високій температурі. щоб залишити ТаС тільки на границях зерна. Абсолютно несподівано автори даного У одному прикладі, сплав застосовують для винаходу встановили, крім того, що змішані утворення волокон зі скла в промислових умовах карбіди, які містять крім танталу також інший при температурі приблизно від 1200 до 1240°С в метал М, в тому числі Ті, Hf, Zr, дуже стабільні при тарілці для волокноутворення, що приводить до високій температурі, більше, ніж карбіди, що температури металу по профілю тарілки, що містять тільки тантал, і ніж карбіди, що містять складає від 1160 до 1210°С. Термін служби тільки інший метал, якщо цей останній є Ті або Zr. тарілка досягає 390 годин. Під стабільністю до високих температур тут Відносно промислового виробництва, зокрема, розуміється збереження морфології карбідів, для отримання волокон зі скла базальтового типу, звичайно шрифтової структури. Цей варіант представляється, проте, переважним забезпечити здійснення складає особливо переважний варіант механічну міцність в області температур металу здійснення винаходу, оскільки сплави, які виходять вище за 1200°С, щоб мати в своєму в результаті нього, відрізняються найкращою розпорядженні більшу гнучкість в регулюванні стійкістю до окислення. умов виробництва. Навпаки, карбід HfC ще більш стабільний, ніж Метою даного винаходу є надати ще більш інші карбіди МС і ніж карбіди (Та, М)С. Це варіант поліпшені сплави, механічна міцність яких при здійснення також вигідний. високій температурі підвищена, що дозволяє Ці змішані карбіди мають поліпшену працювати при температурі (для металу) 1200°С мікроструктуру при високій температурі: менше або більше. фрагментації і менше розсіювання карбідів (Та, У цьому відношенні об'єктом винаходу є М)С. Більше того, додання Ті до карбідів ТаС сплав, що володіє механічною міцністю при настільки стабілізує ці останні при високій високій температурі в окислювальному температурі, що дрібні вторинні карбіди (Та, Ті)С, середовищі, причому вказаний сплав не містить дуже корисні для опору внутрішньозеренної молібдену і/або вольфраму і містить основу, що повзучості, мимовільно виділяються в основі (тоді включає хром, зміцнену виділенням карбідів, який як звичайно повторні виділення, отримані відрізняється тим, що він містить карбіди особливою термічною обробкою, в тих же умовах щонайменше одного металу (М), вибраного з мають тенденцію швидше зникати). Така титану, цирконію і гафнію, причому вказані стабільність при високих температурах робить ці карбіди, крім того, при необхідності містять тантал карбіди (Та, Ті)С особливо сприятливими, хоч їх (М'). Під терміном "не містить Мо і/або W", в дусі морфологія дещо відрізняється від морфології даного опису розуміється, що вагова частка карбідів МС. кожного з цих двох елементів в сплаві нижче за Вигідно віддати пріоритет карбідам МС або 1%, звичайно нижче за 0,1% і, особливо, що (Та, М)С як єдиній зміцнювальній фазі, зберігаючи кожний з цих двох елементів присутній у вигляді відношення атомних часток металу (або суми небажаних домішок. металів) до вуглецю близьким до 1, але воно може Винахід фактично оснований на відкритті, що бути і вищим, зокрема, приблизно від 0,9 до 2. карбіди металів, відмінних від танталу, мають Зокрема, невелике відхилення вниз від одиниці дуже задовільний зміцнювальний ефект і можуть залишається допустимим в тому значенні, що застосовуватися для повної або часткової заміни декілька додаткових карбідів, які могли б бути карбіду танталу для поліпшення характеристик утворені (карбіди хрому) не погіршать сукупність сплаву при високій температурі, зокрема властивостей при всіх температурах. Сприятливий жароміцності. діапазон відношень складає від 0,9 до 1,5. Ці карбіди металів М, вибрані згідно з Кількість карбідів МС або (Та, М)С повинна винаходом, відрізняються постійністю при бути достатньою для хороших механічних тривалих навантаженнях (декілька сотень годин) характеристик при високій температурі. Для цього при високій температурі, тоді як карбід танталу в вміст вуглецю (а отже, і пов'язаний з ним вміст тих же умовах впливу зазнає фрагментації, яка металу) повинен бути досить підвищеним, розсіює і робить більш рідкими зміцнення в наприклад, рівним 0,6мас.%. Однак можна знизити матеріалі: частина цих карбідів, що мали спочатку вуглець до 0,2%, зберігаючи велику частину типову морфологію "гачків", приймає сферичну потенціалу механічної стійкості при підвищеній геометрію, відповідну найбільш термодинамічно температурі. стійкому стану з мінімумом міжфазного натягнення Переважні сплави згідно з винаходом мають основу на базі кобальту, або нікелю, або залізо 7 81859 8 щонайменше 0,2%, але обмежено максимум 1,2%, нікелевого сплаву. Особливо переважна основа на щоб уникнути того, що сплав стане твердим і базі кобальту, яка гарантує одночасно достатню важким в обробці через дуже велику щільність температуру солідуса і хорошу поведінку відносно зміцнень. Відсутність пластичності сплаву при окислення при високій температурі. У цих сплавах такому вмісті перешкоджає пристосуванню сплаву мікроструктура утворена дендритною основою до вимушеної деформації (наприклад, термічного кобальту, кристалізованого в гранецентрованих походження) без розривів і опору в достатній мірі кубічних ґратах, і двофазним евтевтичним зростанню тріщин. складом , присутнім в Елементи, які утворюють карбіди, вибрані міждендритовому об'ємі. Морфологія цієї згідно з винаходом, мають переваги, детально евтектики складається з глибокого проростання описані нижче. карбідів і основи. Дуже хороша міжкристалітна Будучи більш поширеним і менш дорогим когезія, що вноситься цієї евтектикою, дуже елементом, ніж тантал, титан менше здорожує сприятлива для дуже хороших механічних вартість сплаву, ніж тантал у відомих сплавах. Те, властивостей при дуже високій температурі. що цей елемент легкий, також може бути Об'єктом винахід є, зокрема сплав на основі перевагою. кобальту, що містить, крім того, хром, нікель і Мінімальна кількість титану від 0,2 до 5% від вуглець, який включає в основному наступні ваги сплаву є, мабуть, переважним для отримання елементи (пропорції вказані в масових процентах достатньої кількості карбідів ТіС, зрозуміло, в сплаву): зв'язку з розчинністю титану в основі кобальту з Cr 23 34% Ni 6-12% гранецентрованими кубічними гратами. Переважним, мабуть, є вміст титану приблизно від M=Zr, Hf aбo Ti 0,2-7% М'=Та 0-7% 0,5 до 4%, особливо від 0,6 до 3%. Цирконій і гафній забезпечують сплавам на C 0,2-1,2% основі кобальту, зміцненому евтектичними Fe менше 3% карбідами ZrC або HfC, хорошу жаростійкість з Si менше 1% температурою солідуса, яка може перевищувати Μn менше 0,5%, причому залишок складають кобальт і 1300°С. Вони також додають хорошу стабільність неминучі домішки. при високій температурі, навіть при таких Хром сприяє внутрішній механічній міцності температурах, як 1300°С, що зберігаються основи, в якій він знаходиться частково у вигляді протягом багатьох десятків або сотень годин, при твердого розчину, і в певних випадках також у більш обмеженому ступені фрагментації і вигляді карбідів, по суті типу Cr23С6, в тонкій розрідження цих карбідів, ніж та, яка погіршує дисперсії всередині зерен, де вони сприяють механічні властивості сплавів, зміцнених опору внутрішньозеренної повзучості, або у карбідами ТаС. вигляді карбідів типу Cr7С3 або Cr23С6, що Кількість цирконію в сплаві може складати від знаходяться на межах зерен, що перешкоджає 0,2 до 5, переважно від 0,4 до 3%, зокрема, від 0,5 ковзанню зерна по зерну, також сприяючи, таким до 1,5%. чином, міжкристалітному зміцненню сплаву. Хром Гафній здається дуже карбідоутворювальним сприяє опору корозії як попередник оксиду хрому, елементом, який при тій же атомній частці дає що створює захисний шар на поверхні, відкритому більш щільні грати карбідів, ніж тантал. Це, окислювальному середовищі. Для утворення і зрозуміло, зобов'язане тому, що ентальпія збереження цього захисного шару необхідна утворення карбідів HfC менша. Тому вони мінімальна кількість хрому. Однак, дуже великий утворюються в більшій кількості, причому гафній вміст хрому згубний для механічної міцності і до того ж повністю відсутній в складі основи. стійкості при підвищених температурах, оскільки Кількість гафнію може складати від 0,2 до 7%, він приводить до дуже високої твердості і переважно приблизно від 0,2 до 5%, зокрема, від схильності до текучості при дуже слабкому 0,4 до 5%, зокрема, приблизно від 1,5 до 4,5%. навантаженні, незрівнянному з навантаженнями Карбіди HfC дуже стабільні і не при високій температурі. перебудовуються після тривалого навантаження Взагалі кажучи, вміст хрому в сплаві, що (не менше 100 годин) при 1200°С: ніякої застосовується згідно з винаходом, повинен бути фрагментації і ніякого розчинення в основі від 23 до 34мас.%, переважно приблизно від 26 до фактично не спостерігається. 32мас.%, переважно приблизно від 28 до 30мас.%. Щоб мати прийнятну мікроструктуру в сплаві, Нікель, що знаходиться в сплаві у вигляді що зміцнюється карбідами HfC, здається твердого розчину, як елемент, що стабілізує переважним мати відношення Hf/C менше 1, в кристалічну структуру кобальту, застосовується в певних випадках навіть близьким до 0,5. Те же звичайному діапазоні співвідношень приблизно від зауваження може бути зроблене відносно стійкості 6 до 12%, сприятливо від 8 до 10% від маси до окислення. сплаву. Інша велика вигода від цих сплавів Вуглець є обов'язковим компонентом сплаву, визначається їх жаростійкістю: виграш в порівнянні необхідним для утворення виділень карбідів зі сплавом, зміцненим ТаС, може досягати 40°С металів. для точки початку плавлення сплаву. Вміст вуглецю напряму визначає кількість Як вже вказувалося раніше, змішані карбіди, в карбідів, присутніх в сплаві. Для отримання яких тантал замінений на Zr або Ті, демонструють мінімального бажаного зміцнення він складає 9 81859 10 кращу стабільність при високій температурі, а ті, Об'єктом винаходу є також вироби, виготовлені зі де Та замінений на Hf, відмінну. сплаву згідно з винаходом, зокрема, шляхом Тантал, у відомих випадках присутній в сплаві, лиття. знаходиться частково в твердому розчині в основі З таких застосувань можна назвати, зокрема, кобальту, важкий атом якого викривляє локально виготовлення виробів, придатних для обробки або кристалічні грати і утруднює, навіть блокує, перетворення скла при підвищеній температурі, поширення дислокацій, коли матеріал зазнає наприклад, тарілок для отримання волокна для механічного напруження, сприяючи таким чином виготовлення мінеральної вати. внутрішній стійкості основи. Мінімальний вміст Таким чином, метою винаходу є також спосіб танталу, що дозволяє утворити змішані карбіди виготовлення мінеральної вати шляхом згідно з винаходом з металом М, становить внутрішнього центрифугування, коли об'єм приблизно 0,5%, переважно приблизно 1% і дуже розплавленого неорганічного матеріалу переважно приблизно 1,5%, навіть 2%. Верхня виливають в тарілку для отримання волокна, межа вмісту танталу може бути вибрана периферична стрічка якої перфорована безліччю приблизно 7%. Вміст танталу складає переважно отворів, через які витікають нитки розплавленого приблизно від 2 до 6%, зокрема, від 1,5 до 5%. неорганічного матеріалу, які потім витягуються у Вміст танталу дуже переважний нижче за 5%, волокно під дією газу, який відрізняється тим, що навіть нижче за 4,5% або навіть 4%. Незначна температура неорганічного матеріалу в тарілці кількість присутнього танталу дає подвійний складає щонайменше 1200°С, і тим, що тарілка виграш: істотно зменшує повну вартість сплаву, а для отримання волокна складається з такого також дозволяє полегшити обробку вказаного сплаву, який визначений вище. сплаву. Чим вищий вміст танталу, тим твердіший Таким чином, сплави згідно з винаходом сплав, тобто тим важче його формувати. дозволяють отримувати волокно зі скла або Коли сплав містить одночасно тантал і схожого розплавленого мінерального складу, що цирконій, представляється переважним зберігати має температуру ліквідусу Tlig приблизно 1130° вміст цирконію досить низьким, щоб він діяв або вище, наприклад, від 1130 до 1200°С, замість малої частини танталу. зокрема, 1170°С або вище. Сплав може містити інші корисні компоненти Взагалі, утворення волокон з цих або неминучі домішки. Звичайно він містить: розплавлених мінеральних складів може бути - кремній як відновник розплавленого металу проведене в області температур (для при отриманні і відливанні сплаву, з розрахунку розплавленого складу, що досягає тарілки) від Tlig до Tlig2,5 де Tlig2,5 означає температуру, при якій менше за 1мас.%; в'язкість розплавленого складу дорівнює 102,5 пуаз - магній, також відновник, з розрахунку менше (дПа·с), звичайно температуру приблизно від за 0,5мас.%; 1200°С або вище, наприклад, від 1240 до 1250°С - залізо, в пропорції, яка може дійти до 3мас.% або вище. без погіршення характеристик матеріалу; З таких композицій неорганічного матеріалу, - сумарна кількість інших елементів, введених можна віддати перевагу складам, що містять як домішки з основними компонентами сплаву значну кількість заліза, які менш корозійні для ("неминучі домішки"), сприятливо складає менше металу, з якого утворені деталі для утворення за 1мас.% від складу сплаву. волокон. Сплави згідно з винаходом переважно не Таким чином, в способі згідно з винаходом містять Се, La, В, Y, Dy, Re і інших сприятливе застосування композиції неорганічної рідкісноземельних металів. речовини, окислювальної, зокрема, по відношенню Сплави, які можуть застосовуватися згідно з до хрому, здатної виправити або відновити винаходом, що містить високоактивні елементи, захисний шар оксиду Cr2О3, який встановився на можуть формуватися шляхом лиття, зокрема, поверхні. У цьому відношенні можна віддати індукційною плавкою в атмосфері, щонайменше перевагу композиціям, що включають залізо в частково інертною, і литтям в піщані форми. основному в тривалентній формі (оксид Fе2О3), За литтям може при необхідності йти термічна зокрема, при мольному відношенні ступенів обробка при температурі, яка може дійти до окислення II і III, виражених відношенням температури вище за точку волокноутворення. FeO/(FeO+Fe2O3), що складає приблизно від 0,1 Об'єктом винаходу є також спосіб до 0,3, зокрема, від 0,15 до 0,20. виготовлення виробу шляхом відливання сплавів, Переважно, композиція неорганічної речовини описаних раніше як об'єкт винаходу. містить підвищену частку заліза, що дає швидку Спосіб може включати щонайменше етап кінетику відновлення оксиду хрому при вмісті охолоджування, після відливання і/або після або оксиду заліза (частка, яка називається "сумарне під час термічної обробки, наприклад, залізо", відповідна повному вмісту заліза, що охолоджування на повітрі, зокрема, з поверненням звичайно виражається в еквівалентній формі до температури навколишнього середовища. Fe2O3) щонайменше 3%, переважно щонайменше Крім того, спосіб може включати етап 4%, зокрема, приблизно від 4 до 12%, зокрема, штампування після лиття. щонайменше 5%. У вищезгаданій окислювальноСплави - об'єкти винаходу - можуть відновній області це відповідає вмісту тільки застосовуватися для виготовлення деталей будьтривалентного заліза Fe2O3 щонайменше 2,7%, якого сорту, що навантажуються механічно при переважно щонайменше 3,6%. високій температурі і/або вимушені працювати в окислювальному або корозійному середовищі. 11 81859 12 Такі композиції відомі, зокрема, з документа можуть служити також для отримання будь-яких [WO-99/56525], і містять переважно наступні типів нагрівальних елементів, призначених для компоненти: роботи в гарячій окислювальній атмосфері, і для SiO2 38-52%, переважно виготовлення елементів турбіни, що входить в 40-48% двигуни наземного, морського або повітряного АI2О3 17-23% транспорту, або в будь-яких інших галузях SiO2+АI2О3 56-75%, переважно застосування, що не відносяться до транспортних 62-72% засобів, наприклад, для електростанцій. RO (CaO+MgO) 9-26%, переважно Таким чином, метою винаходу є застосування 12-25% виробу, виготовленого з сплаву, такого як MgO 4-20%, переважно 7визначений раніше, в окислювальній атмосфері 16% при температурі щонайменше 1200°С. MgO/CaO Винахід проілюстрований наступними ³0,8, переважно ³1,0 прикладами, а також Фіг.1-3 прикладених або ³1,15 креслень, на яких: R2O (Na2O+K2O) ³2% Фіг.1 показує фазовий діаграму одного P2O5 0-5% сімейства сплавів згідно з винаходом, Сумарне залізо, (Fe2O3) ³1,7%, переважно Фіг.2 показує фазовий діаграму одного ³2% сімейства сплавів згідно з винаходом, В2О3 0-5% Фіг.3 є графіком, що ілюструє механічні MnO 0-4% характеристики в порівнянні з іншими сплавами. TiO2 0-3% Спочатку покажемо сплави на основі кобальту, Інші склади, відомі з документа [WO-00/17117], зміцнені карбідами, що містять тільки один метал виявилися особливо прийнятними для способу М. згідно з винаходом. Ці приклади 1-5 об'єднані в таблиці 1 нижче. Вони характеризуються наступним масовим процентним співвідношенням: SiO2 39-55%, переважно 40-52% АI2О3 16-27%, 16-25% Приклад Co Ni Cr СаО 3-35% 10-25% 1 основа 8,7 28,4 MgO 0-15%, 0-10% 2 основа 8,7 28,4 Na2O 0-15%, 6-12% 3 основа 8,7 28,4 K2O 0-15%, 3-12% R2O (Na2O+K2О) 10-17%, 12-17% 4 основа 8,7 28,4 Р2О5 0-3%, 0-2% 5 основа 8,7 28,4 Сумарне залізо, (Fe2O3) 0-15%, 4-12% вміст в масових % В2О3 0-8%, 0-4% ТіО2 0-3%, , Мікроструктура цих сплавів, що містять причому MgO складає від 0 до 5%, зокрема, карбіди ніобію, цирконію або гафнію, зорово дуже від 0 до 2%, коли R2O£13,0%. близька до мікроструктури схожого сплаву, що Згідно з одним варіантом здійснення, склади містить карбіди танталу (порівняльний сплав, містять оксид заліза в частці від 5 до 12%, визначений нижче). Ці елементи утворюють зокрема, від 5 до 8%, що може дати можливість евтектичні карбіди шрифтової морфології, апріорі отримати жаростійкість матів з мінеральної вати. сприятливі для хорошої міжкристалітної когезії. Хоч винахід був описаний головним чином в Коли сплави прикладів 1 і 2 піддають дії рамках виготовлення мінеральної вати, він може температури 1200°С протягом тривалого часу, бути застосований взагалі в промисловості скла звичайно 100 годин, їх мікроструктури майже не для виготовлення деталей або допоміжного порушуються і, таким чином, карбіди можуть обладнання для печі, фільєр або для фідера, продовжувати відігравати свою роль зміцнювачів. зокрема, для виробництва текстильного Крім цієї стабільності мікроструктури, ці сплави скловолокна, пакувального скла. при меншій кількості карбідних елементів мають Крім скляної промисловості, винахід може карбідні грати, з щільністю, близькою до щільності застосовуватися для виробництва ґрат порівняльного сплаву. Крім того, найрізноманітніших виробів, коли вони повинні спостерігається значний виграш в жаростійкості: володіти підвищеною механічною міцністю в точка початку плавлення сплаву прикладу 1 окислювальному і/або корозійному середовищі, становить 1374°С, а прикладу 2 - 1380°С проти зокрема, при високій температурі. 1338°С для порівняльного сплаву. Взагалі кажучи, ці сплави можуть служити для Що стосується сплавів прикладів 3 і 4, які отримання будь-яких типів рухомих або нерухомих містять карбіди титану, отримані мікроструктури деталей з жаростійкого сплаву, призначених для також задовільні, ТіС може, мабуть, забезпечити функціонування або експлуатації термічної печі хорошу міжкристалічну когезію завдяки своїй при високій температурі (вище за 1200°С), шрифтовій геометрії, дуже близькій до геометрії теплообмінника або промислового хімічного ТаС порівняльного сплаву. Мікроструктура досить реактора. Мова може йти, наприклад, про гарячі стабільна, починаючи з прикладу 4, де атомне лопатки вентилятора, основи для випалення, відношення Ті/С перевищує 1, розрідження матеріал для завантаження в піч і т. д. Вони С 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 13 81859 14 причому навантаження прикладали в середині карбідів більш слабке, ніж у ТаС порівняльного міжосьового відстані 37мм. Спостерігали за сплаву. деформацією зразка в залежності від часу, як Сплав прикладу 5 також характеризується представлено на графіку Фіг.3. Механічна міцність певною стабільністю мікроструктури через 100год. звичайно виражається швидкістю повзучості. при 1200°С, однак, дещо меншою, ніж у сплавів Сплав деформується з швидкістю зростання прикладів 1 і 2. прогину 1,1мкм·год-1 в порівнянні з 3,5мкм·год-1 По-друге, показані сплави на основі кобальту, зміцнені карбідами, що містять одночасно титан і для сплаву порівняльного прикладу з 100% ТаС. тантал. Характеристики стійкості до окислення були На основі експериментальних даних і оцінені в термогравіметричних дослідах при моделювання, визначені фазові діаграми системи, 1200°С: отримують константу швидкості одна з яких показана на Фіг.1. Діаграма показує, параболічного окислення Kр, що дорівнює 190*1012 для заданої температури (ізотермічний переріз проти 96,5*10-12г2·см-4·с-1 для сплаву при 1300°С), фази, які були виявлені, в залежності порівняльного прикладу. від масової частки титану і танталу в сплавах на Характеристики окислення відносно мало основі кобальту - ТаТіС (до складу якого завжди погіршуються в порівнянні з порівняльним входять наступні елементи в мас.%: Cr=28,34; сплавом, в мірі, яка не є істотною в цій області Ni=8,68; С=0,4). Метою є визначення області температур, де є механічна міцність, яка і концентрацій цих двох металів, що дають найвищу визначає якість матеріалу. Таким чином, баланс температуру солідуса, можливу для матеріалу. Ця цих двох характеристик тут істотно на користь діаграма виявляє дуже обмежену повністю тверду сплаву прикладу 6. область (основа+ТаС+ТіС). У цій області склади Таблиця 2 вибирають згідно з наступними прикладами. Приклад 6 Готують сплав наступного складу: Приклад Со Ni Cr С Ті Та Cr 28,4% 6 залишок 8,7 28,3 0,4 1,5 3 Ni 8,7% 7 залишок 8,7 28,3 0,4 1 4 С 0,4% Ті 1,5% вміст в масових % Та 3% Залишки: Fe