|

Влияние термической обработки на структуру и свойства жаропрочного интерметаллидного сплава на основе никеля

Авторы: Аргинбаева Э.Г., Базылева О.А., Тимофеева О.Б., Назаркин Р.М. Опубликовано: 12.06.2016
Опубликовано в выпуске: #3(108)/2016  

DOI: 10.18698/0236-3941-2016-3-55-68

  
Раздел: Металлургия и материаловедение | Рубрика: Металловедение и термическая обработка металлов и сплавов  
Ключевые слова: интерметаллид Ni3Al, микроструктура, монокристаллические образцы, кристаллографическая ориентация, термическая обработка, период кристаллической решетки, несоответствие периодов, длительная прочность

Проведены исследования монокристаллов жаропрочного интерметаллидного сплава марки ВИН4 с кристаллографической ориентацией [001] после направленной кристаллизации и термической обработки. Методами электронной микроскопии, рентгеноструктурного и физико-химического фазового анализа установлено, что после термической обработки происходит перераспределение химических элементов в структуре сплава, выделяются вторичная γ'-фаза, а также дополнительные фазы P и γк. Сформированная структура обеспечивает увеличение пределов кратковременной прочности, текучести при температурах 20 и 1200°С на 35...45% и времени до разрушения при 1200°С и σ=40МПа на 20...25%.

Литература

[1] Каблов Е.Н., Бунтушкин В.П., Базылева О.А. Высокотемпературные конструкционные материалы на основе алюминида никеля. В кн.: 75 лет. Авиационные материалы // Избранные труды ВИАМ 1932-2007. М.: ВИАМ, 2007. С. 65-69.

[2] Бунтушкин В.П., Базылева О.А., Самойлов А.И., Воронцов М.А. Влияние технологических нагревов на тонкую структуру и свойства сплавов на основе ин-терметаллида Ni3Al // Авиационные материалы и технологии. 2008. № 1. С. 14-16.

[3] Каблов Е.Н. Физико-химические и технологические особенности создания жаропрочных сплавов, содержащих рений // Вестник Московского университета. Сер. 2. Химия. 2005. Т. 46. № 3. С. 155-167.

[4] Каблов Е.Н., Светлов И.Л., Петрушин Н.В. Никелевые жаропрочные сплавы для литья лопаток с направленной и монокристаллической структурой. Ч. I // Материаловедение. 1997. № 5. С. 14-17.

[5] Каблов Е.Н., Петрушин Н.В., Светлов И.Л., Демонис И.М. Никелевые литейные жаропрочные сплавы нового поколения // Авиационные материалы. 2012. № S. С. 36-52.

[6] Каблов Е.Н. Сплав на основе интерметаллида Ni3Al. Пат. № 2434068 РФ. Опубл. 20.11.2011. Бюл. 2011. № 32.

[7] Горюнов А.В., Ригин В.Е. Современная технология получения литейных жаропрочных сплавов // Авиационные материалы и технологии. 2014. № 2. С. 3-7.

[8] Современные технологии получения прутковых заготовок из литейных жаропрочных сплавов нового поколения / Е.Н. Каблов, В.В. Сидоров, Д.Е. Каблов, В.Е. Ригин, А.В. Горюнов // Авиационные материалы и технологии. 2012. № S. С. 97-105.

[9] Герасимов В.В., Висик Е.М., Колядов Е.В. Взаимосвязь фронта кристаллизации со структурой жаропрочных сплавов в процессе направленной кристаллизации // Труды ВИАМ. 2014. № 6.

[10] Беликов А.В., Синичкина Т.С., Висик Е.М. Установки типа УВНК для литья жаропрочных сплавов // Труды ВИАМ. 2014. № 12.

[11] Каблов Е.Н., Герасимов В.В., Висик Е.М., Демонис И.М. Роль направленнной кристаллизации в ресурсосберегающей технологии производства деталей ГТД // Труды ВИАМ. 2013. № 3.

[12] Колядов Е.В., Герасимов В.В. Влияние приведенного размера отливки на осевой градиент температуры и микроструктуру отливок при направленной кристаллизации на установке УВНК-15 // Авиационные материалы и технологии. 2014. № 3. С. 3-9.

[13] Самойлов А.И., Назаркин Р.М., Петрушин Н.В., Моисеева Н.С. Мисфит как характеристика уровня межфазных напряжений в монокристаллических жаропрочных никелевых сплавах // Металлы. 2011. № 3. С. 71-77.

[14] Kevin E., Yoon A., Noebe R.D., Seidman D.N. Effects of rhenium addition on the temporal evolution of the nanostructure and chemistry of a model Ni-Cr-Al superalloy // Acta Materialia. 2007. Vol. 55. P. 1145-1157.

[15] Neumeier S., Pyczak F., Goken M. The Influence of Ruthenium and Rhenium on the local properties of the gamma- and gamma’-phase in Ni-based single crystal superalloys and their consequences for alloy behaviour / Superalloys-2008. 11th International Symposium on Superalloys. 2008. P. 109-119.

[16] Shigeru Saito, Kazuya Kurokawa, Shigenari Hayashi et al. Tie-line compositions of the sigma and (gamma, gamma’, beta) phases in the Ni-Al-Re-Cr system at 1423K // eCs Transactions. 2009. Vol. 16 (44). P. 177-184.

[17] Zhu J., Cao W., Yang Y. et al. Chang Application of the cluster/site approximation to fcc phases in the Ni-Al-Cr-Re system // Acta Materialia. 2007. Vol. 55. P. 4545-4551.

[18] Николаев С.В. Совместное легирование никеля рением и переходными металлами V - VI групп: дис. ... канд. хим. наук. М.: МГУ им. М.В. Ломоносова, 2014. 158 с.