Микроструктура и механическое поведение при повышенных температурах нового жаропрочного никелевого сплава, высоколегированного γ′-образующими элементами и элементами замещения

Р.И. Зайнуллин, А.А. Ганеев ORCID logo , Р.В. Шахов, А.В. Логунов, Ш.Х. Мухтаров ORCID logo , В.М. Имаев показать трудоустройства и электронную почту
Получена: 01 ноября 2019; Исправлена: 07 ноября 2019; Принята: 07 ноября 2019
Эта работа написана на английском языке
Цитирование: Р.И. Зайнуллин, А.А. Ганеев, Р.В. Шахов, А.В. Логунов, Ш.Х. Мухтаров, В.М. Имаев. Микроструктура и механическое поведение при повышенных температурах нового жаропрочного никелевого сплава, высоколегированного γ′-образующими элементами и элементами замещения. Письма о материалах. 2019. Т.9. №4. С.490-493
BibTex   https://doi.org/10.22226/2410-3535-2019-4-490-493

Аннотация

True stress-true strain curves of the superalloy obtained as a result of compression tests and BSE image of γ′ particles with small carbides.В настоящей работе рассматривается новый жаропрочный никелевый сплав, высоколегированный γ′-образующими элементами и элементами замещения, в частности рением и вольфрамом, для использования в качестве потенциального штампового материала при штамповке наиболее труднодеформируемых никелевых сплавов. Химический состав сплава: Ni-13(Al,Ti,Nb,Ta)-27(Cr,Со,Мо,W,Re,Si,C,B) (вес.%). Слиток сплава был изготовлен с помощью вакуумной индукционной плавки. Исследования микроструктуры показали, что сплав в литом состоянии характеризуется крупнозернистой дендритной структурой, состоящей из крупных γ зерен, содержащих дисперсные выделения γ′ фазы размером 0.3-1 мкм, и первичной γ′ фазы размером 5-100 мкм. Кроме того было обнаружено небольшое количество карбидов и топологически плотноупакованных (ТПУ) фаз. Микроструктурные исследования указывают на то, что основные фазовые превращения при затвердевании L → γ → γ′, как это имеет место в никелевых сплавах. В то же время частицы первичной γ′ фазы, вероятнее всего, образовались в результате перитектической реакции Lнеравн. + γ → γ′, где Lнеравн. – неравновесная жидкая фаза, сохранившаяся при перитектической температуре. Сплав был подвергнут термической обработке, включавшей обработку на твердый раствор с последующим старением. Термическая обработка привела к коалесценции первичной γ′ фазы и незначительному снижению объемных долей карбидов и ТПУ фаз. Из термически обработанного состояния сплава были изготовлены образцы для испытаний на сжатие, которые проводились в интервале температур 900-1200°С до истинной степени деформации е=0.1. Предел текучести нового сплава в основном оказался заметно выше в сравнении с известными никелевыми сплавами и сплавами на основе интерметаллидной фазы Ni3Al.

Ссылки (12)

1. R. C. Reed. The superalloys: Fundamentals and Applications. Cambridge University Press (2006) 372 p. Crossref
2. H. Zhang, K. Zhang, S. Jiang, H. Zhou, C. Zhao, X. Yang. J. Alloys Compd. 623, 374 (2015). Crossref
3. Sh. Kh. Mukhtarov, V. M. Imayev, A. V. Logunov, Yu. N. Shmotin, A. M. Mikhailov, R. A. Gaisin, R. V. Shakhov, A. A. Ganeev, R. M. Imayev. Mater. Sci. & Technol. 35 (13), 1605 (2019). Crossref
4. V. M. Imayev, S. K. Mukhtarov, A. V. Logunov, A. A. Ganeev, R. V. Shakhov, R. M. Imayev. Letters on Materials. 9 (2), 249 (2019) (in Russian). [В.М. Имаев, Ш.Х. Мухтаров, А.В. Логунов, А.А. Ганеев, Р.В. Шахов, Р.М. Имаев. Письма о материалах. 9(2), 249 (2019).]. Crossref
5. A. A. Ganeev, V. A. Valitov, F. Z. Utyashev, V. M. Imayev. The Physics of Metals and Metallography. 120 (4), 442 (2019). (in Russian) [А.А. Ганеев, В.А. Валитов, Ф.З. Утяшев, В.М. Имаев. Физика металлов и металловедение. 120 (4), 442 (2019).]. Crossref
6. E. N. Kablov, O. G. Ospennikova, O. A. Bazyleva. Vestnik MGTU im N. E. Baumana. Ser. “Mashinostroenie”, 13, (2011). (in Russian) [Е.Н. Каблов, О.Г. Оспенникова, О.А. Базылева. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. «Машиностроение». 13, (2011).].
7. K. B. Povarova, N. K. Kazanskaya, V. P. Buntushkin, V. G. Kostogryz, V. G. Bakharev, V. I. Mironov, O. A. Bazyleva, A. A. Drozdov, I. O. Bannykh. Russian metallurgy (Metally). 3, 269 (2003).
8. J. Schramm. Z. Metallkd. 33, 347 (1941).
9. I. Ansara, N. Dupin, H. L. Lukas, B. Sundman. J. Alloys Compd. 247, 20 (1997). Crossref
10. E. B. Chabina, N. V. Petrushin, M. B. Bronfin, L. A. Dyachkova. Russian metallurgy (Metally). 3, 85 (1994). (in Russian) [Е.Б. Чабина, Н.В. Петрушин, М.Б. Бронфин, Л.А. Дьячкова. Металлы. 3, 85 (1994).].
11. E. N. Kablov, O. G. Ospennikova, O. A. Bazyleva. Dvigatel. 4 (70), 22 (2010). (in Russian) [Е.Н. Каблов, О.Г. Оспенникова, О.А. Базылева. Двигатель. 4 (70), 22 (2010).].
12. O. G. Ospennikova. Razrabotka nauchnykh osnov sozdaniya novogo pokoleniya liteinykh jaroprochnykh nanostrukturirovannykh nikelevykh splavov ponijennoi plotnosti s trebuemym kompleksom mekhanicheskikh svoistv: Dissertacija na soiskanie stepeni doktora tehnicheskih nauk. Moskva (2018) 321 p. (in Russian). [О. Г. Оспенникова. Разработка научных основ создания нового поколения литейных жаропрочных наноструктурированных никелевых сплавов пониженной плотности с требуемым комплексом механических свойств: дисс. докт. техн. наук. Москва (2018) 321 c.].

Другие статьи на эту тему

Финансирование