Микроструктура и механические свойства жаропрочного никелевого сплава, высоколегированного элементами замещения

В.М. Имаев, Ш.Х. Мухтаров ORCID logo , А.В. Логунов, А.А. Ганеев ORCID logo , Р.В. Шахов ORCID logo , Р.И. Зайнуллин, Н.Ю. Пархимович, Р.М. Имаев показать трудоустройства и электронную почту
Получена 02 декабря 2020; Принята 29 декабря 2020;
Цитирование: В.М. Имаев, Ш.Х. Мухтаров, А.В. Логунов, А.А. Ганеев, Р.В. Шахов, Р.И. Зайнуллин, Н.Ю. Пархимович, Р.М. Имаев. Микроструктура и механические свойства жаропрочного никелевого сплава, высоколегированного элементами замещения. Письма о материалах. 2021. Т.11. №1. С.61-66
BibTex   https://doi.org/10.22226/2410-3535-2021-1-61-66
Микроструктура никелевого сплава Ni-14(Al, Ta)-30.7(Co, Cr, W, Hf) (вес.%).Работа посвящена исследованию микроструктуры и механических свойств экспериментального жаропрочного никелевого сплава Ni-14(Al, Ta)-30.7(Co, Cr, W, Hf) (вес.%), предполагаемого для использования в качестве материала штампового инструмента и, возможно, конструкционного материала для газотурбинного двигателя (ГТД). Сплав содержал около 70 об.% γ'(Ni3Al)-фазы и около 3 об.% карбидов и топологически плотноупакованных (ТПУ) фаз. Перед деформационной обработкой заготовку сплава подвергли гомогенизационному отжигу с последующим медленным охлаждением в печи, что привело к формированию крупной γ'-фазы. Полученное состояние было использовано для оценки коэффициентов распределения легирующих элементов kγ / γ' с помощью энергодисперсионного микрорентгеноспектрального (EDS) анализа. EDS анализ был также проведен для ТПУ фаз. Обнаружено, что ТПУ фазы содержали повышенное количество Ta, W и Hf. Испытания образцов сплава на сжатие в литом состоянии после термической обработки показали, что новый сплав при температурах 1100 –1200°С имеет предел текучести сравнимый с пределом текучести интерметаллидных сплавов типа ВКНА на основе γ'-фазы, а при 1000°С значительно превышающий. Деформационная обработка обеспечила значительное повышение пластических и прочностных свойств сплава при температурах 20 – 750°С. В то же время, длительная прочность при 650 – 850°С в исследуемых состояниях сплава оказалась близкой. Полученные механические свойства показывают, что новый сплав может рассматриваться, как недорогой конструкционный материал для ГТД.