Термомеханическое поведение интерметаллидных сплавов систем Ni-Al-Co и Ti-Al-Nb при изотермической деформации

Е.Н. Каблов1, О.Г. Оспенникова1, В.В. Кучеряев1, В.А. Розененкова1, Н.А. Миронова1, Д.В. Капитаненко1
1Федеральное государственное унитарное предприятие «Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов» государственный научный центр Российской Федерации, ул. Радио д. 17, г. Москва, Россия, 105005.
Аннотация
В ходе работы были опробованы режимы деформации методом прямой осадки образцов из интерметаллидного жаропрочного сплава системы Ni-Al-Co в литом, подпрессованном и деформированном состояниях и образцов из интерметаллидного жаропрочного сплава системы Ti-Al-Nb в литом и деформированном состояниях со степенями деформации от 10 до 70 % в интервале температур от 900 до 1200 °С. Построены графики зависимостей предела прочности и относительного удлинения от температуры в литом, подпрессованном и деформированном состояниях для сплава системы Ni-Al-Co и в литом и деформированном состояниях для сплава системы Ti-Al-Nb. Рассмотрены особенности применения защитных технологических покрытий на основе стеклоэмалей при изотермической штамповке заготовок из сплавов систем Ti-Al-Nb и Ni-Al-Co. Приведены результаты испытаний на жаростойкость интерметаллидных сплавов систем Ni-Al-Co и Ti-Al-Nb с оптимальными составами защитных технологических покрытий. В процессе деформации данные защитные технологические покрытия являются высокотемпературной смазкой, которая обеспечивает снижение усилия, необходимого для деформирования заготовок в 1,5 - 2 раза, также применение защитных технологических покрытий обеспечивает достаточно легкое извлечение заготовки из штампа. Показана работоспособность применяемых защитных технологических покрытий до температуры 1250 °С. По результатам проведенных исследований установлено, что оптимальным для деформации заготовок жаропрочного интерметаллидного сплава системы Ni-Al-Co является интервал температур от 1140 до 1160 °С. Снижение температуры ниже 1140 °С приводит к образованию трещин в следствие значительного снижения технологической пластичности сплава. По результатам проведенных исследований установлено, что оптимальным для деформации слитков из жаропрочного интерметаллидного сплава системы Ti-Al-Nb является интервал температур от 1150 до 1200 °С.
Получена: 20 мая 2016   Исправлена: 05 августа 2016   Принята: 12 августа 2016
Просмотры: 109   Загрузки: 41
Ссылки
1.
Каблов Е. Н. Инновационные разработки ФГУП «ВИАМ» ГНЦ РФ по реализации «Стратегических направлений развития материалов и технологий их переработки на период до 2030 года» //Авиационные материалы и технологии. 2015. № 1 (34). С. 3 – 33.
2.
Каблов Е. Н., Ломберг Б. С., Оспенникова О. Г. Создание современных жаропрочных материалов и технологий их производства для авиационного двигателестроения //Крылья Родины. 2012. № 3 – 4. С. 34 – 38.
3.
Ломберг Б. С., Овсепян С. В., Бакрадзе М. М., Мазалов И. С. Высокотемпературные жаропрочные никелевые сплавы для деталей газотурбинных двигателей //Авиационные материалы и технологии. 2012. №S. С. 52 – 57.
4.
Каблов Е. Н., Петрушин Н. В., Светлов И. Л., Демонис И. М. Никелевые литейные сплавы нового поколения //Авиационные материалы и технологии. 2012. №S. С. 36 – 52.
5.
Ломберг Б. С., Овсепян С. В., Бакрадзе М. М. Особенности легирования и термической обработки жаропрочных никелевых сплавов для дисков газотурбинных двигателей нового поколения //Авиационные материалы и технологии. 2010. № 2. С. 3 – 8.
6.
Каблов Е. Н., Петрушин Н. В., Елютин Е. С. Монокристаллические жаропрочные сплавы для газотурбинных двигателей //Вестник МГТУ им. Н. Э. Баумана. Сер. Машиностроение. 2011. №SP2. С. 38 – 52.
7.
Летников М. Н., Ломберг Б. С., Овсепян С. В. Исследование композиций системы Ni — Al — Co при разработке нового жаропрочного деформируемого интерметаллидного сплава //Труды ВИАМ. 2013. № 10. Ст. 01. URL: http://www.viam-works.ru (дата обращения 23.03.2016 г.).
8.
Ночовная Н. А., Панин П. В., Кочетков А. С., Боков К. А. Современные жаропрочные сплавы на основе гамма-алюминида титана: перспективы разработки и применения //МиТОМ. 2014. № 7. С. 23 – 27.
9.
Ночовная Н. А., Скворцова С. В., Анищук Д. С., Алексеев Е. Б., Панин П. В., Умарова О. З. Отработка технологии опытного жаропрочного сплава на основе интерметаллида Ti2AlNb //Титан. 2013. № 4 (42). С. 33 – 38.
10.
Ночовная Н. А., Алексеев Е. Б., Ясинский К. К., Кочетков А. С. Специфика плавки и способы получения слитков интерметаллидных титановых сплавов с повышенным содержанием ниобия //Вестник МГТУ им. Н. Э. Баумана. Сер. «Машиностроение». 2011. №SP2. C. 53 – 59.
11.
Каблов Д. Е., Панин П. В., Ширяев А. А., Ночовная Н. А. Опыт использования вакуумно-дуговой печи ALD VAR L200 для выплавки слитков жаропрочных сплавов на основе алюминидов титана //Авиационные материалы и технологии. 2014. № 2. С. 27 – 33.
12.
Алексеев Е. Б., Ночовная Н. А., Скворцова С. В., Грушин И. А., Агаркова Е. О. Влияние термической обработки на структурно-фазовый состав и механические свойства титанового сплава на основе орто-фазы //Титан. 2014. № 4 (46). С. 45 – 49.
13.
Каблов Е. Н., Оспенникова О. Г., Ломберг Б. С. Комплексная инновационная технология изотермической штамповки на воздухе в режиме сверхпластичности дисков из супержаропрочных сплавов. //Авиационные материалы и технологии. 2012. №S. С. 129 – 141.
14.
Пономаренко Д. А., Моисеев Н. В., Скугорев А. В. Производство дисков ГТД из жаропрочных сплавов на изотермических прессах. //Авиационные материалы и технологии. 2013. № 1. С. 13 – 16
15.
Пономаренко Д. А., Моисеев Н. В., Скугорев А. В. Эффективная технология изготовления дисков ГТД из жаропрочных никелевых сплавов. // Кузнечно-штамповочное производство. Обработка материалов давлением. 2013. № 10. С. 13 – 17
16.
Разуваев Е. И., Моисеев Н. В., Капитаненко Д. В., Бубнов М. В. Современные технологии обработки металлов давлением. // Труды ВИАМ: электрон. науч.‑технич. журн. 2015. № 2 Ст. 3. URL: http://www.viam-works.ru (дата обращения 24.03.2016).
Цитирования
1.
Солнцев Ст.С., Денисова В.С., Розененкова В.А., Авиационные материалы и технологии, 329-343 (2017).