мое количество карбидообразующего
элемента, при котором предотвращается образование более
легкорастворимых карбидов хрома и железа. При меньшем количестве
карбидообразующего элемента в сплаве сосуществуют легкорастворимые и
труднорастворимые карбиды, количество которых также можно
рассчитать.
В сплавах с 0,18 — 0,32 % Zr
образуется преимущественно карбид Сг23 С6,
температура растворения которого, по данным микроанализа, не превышает
1250°С при исследованных концентрациях углерода. Так как испытания
нагревателей проводили при более высокой температуре и я.к. обнаруживалась
при повышении концентрации углерода с 0,04 до 0,17 — 0,20 %, то есть
основания считать, что отрицательное влияние углерода на развитие я.к.
проявляется не только при наличии железо-хромистых карбидов, но и в случае
присутствия углерода в твердом растворе. Сплавы с 13 — 18 % Сг в
наибольшей степени подвержены я.к., поэтому на сплавах типа Х15Ю5 (14,10 -
14,70 % Сг; 5,2 - 5,7 % А1) было изучено влияние на склонность к я.к.
примесей серы (0,036 — 0,086 %), фосфора (0,15 %), кислорода (0,066 %),
углерода (0,091 -0,27 %), азота (0,03 - 0,04 %) меди (0,05 - 0,19 %),
кремния (0,26 -0,6%) [57].
Спиральные нагреватели из
проволоки диаметром 3,0 мм были подвергнуты контрольным испытаниям
при 1150°С в течение 1000 ч с охлаждениями через каждые 96 ч. При
испытании сплава с минимальным содержанием примесей (0,007 % С, 0,002
%> S, 0,002 % Р, 0,05 % Si, 0,01 % Си? 0,007 % О, 0,003 %
N2) язв в течение контрольного срока не обнаружено. Не
наблюдалось образования язв также на нагревателях из сплавов с
примесями фосфора, кремния, серы, меди (до 0,05 %). На нагревателях
из остальных сплавов язвы образовывались. Время до появления язв и
интенсивности их роста были различными в зависимости от примеси и ее
количества. Так, при содержании 0,19 %> Си язвы обнаружены спустя 96 ч,
а при содержании 0,10 % Си — спустя 768 ч, причем в последнем случае
образовалась всего одна язва.
При повышенном содержании
кислорода язвы обнаружены в большом количестве также лишь после 768 ч
работы. Примесь азота (0,03 %) привела к появлению нескольких язв уже
через 96 ч, но язвы развивались медленно и перегорание произошло через 960
ч испытания. Повышенное содержание углерода (0,091; 0,137; 0,27 %), как и
следовало ожидать, привело к массовому образованию язв после 96 — 288 ч
испытания и быстрому перегоранию.
Особенно усиливается склонность к
я.к. при наличии в металле нескольких вредных примесей, например
азота (0,042 %) и углерода (0,014 %), углерода (0,028 %) и меди (0,12 %).
В этих случаях наблюдали массовое образование крупных язв уже через
96 ч испытания. На участках, свободных от язв, нагреватели исследованных
составов были покрыты окисью алюминия, верхний слой которой в ряде случаев
имел вкрапления окиси железа и хрома.
В зависимости от введенного в
сплав элемента в фазовом составе и морфологии язв имелись некоторые
особенности. Так, зарождение мед-
