Формирование твердофазных соединений жаропрочного дискового никелевого сплава с ультрамелкозернистой стрктурой и монокристального лопаточного сплава на основе Ni3Al

А.А. Дроздов1, В.А. Валитов2, К.Б. Поварова1*, О.А. Базылева3§, Э.В. Галиева2, С.В. Овсепян3
1Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова РАН 119991, г. Москва, Ленинский проспект, 49
2Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем сверхпластичности металлов Российской академии наук, 450001, Россия, Республика Башкортостан, г. Уфа, ул. Степана Халтурина, 39
3Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" Государственный научный центр Российской федерации, ФГУП "ВИАМ" ГНЦ РФ, 105005, Россия, Москва, ул. Радио, д. 17
Аннотация
Работа направлена на получение высокоработоспособных целиковых узлов газотурбинных авиационных двигателей - дисков с лопатками (блисков). Выбранные материалы лопаток - интерметаллидные (ИМ) γ΄+γ сплавы основе γ΄-Ni3Al фазы типа ВКНА, и дисков - высоколегированный Ni сплав ЭП975, имеют близкие температуры начала плавления (~1340 и ~1300ºС). Получены твердофазные соединения (ТФС) «ВКНА // ЭП975» при гомологических температурах 0,86-0,91 Тпл (К). Принципиальные различия в строении ТФС и структуре примыкающих участков обоих сплавов определяются интенсивностью развития диффузионных процессов при гомологических температурах в ИМ монокристаллах с термически стабильной структурой и деформируемом Ni сплаве с ультрамелкозернистой дуплексной (γ + γ΄) структурой. Структура монокристаллов ИМ сплавов принципиально не изменяется ни в процессе твердофазной сварки при 1125-1200ºС (ε=8-9 %), ни при деформации сжатием при 1125-1200ºС (ε=8-9 %), ни при последующем отжиге при 1200ºС. Строение и свойства материала ТФС определяются диффузионными потоками на границе раздела двух сплавов: Co, Cr, Co, W, Nb из дискового Ni сплава в лопаточный ИМ сплав и Ni в дисковый сплав. Диффузия W и Nb в ИМ сплав, Мо и Al в Ni сплав затруднена. На границе раздела образуется высоколегированный γ-твердый раствор на основе Ni переменного состава (обогащен Al со стороны ИМ сплава, более широкий со стороны Ni сплава). Прочность на растяжение при комнатной температуре сварного соединения по плоской поверхности колеблется в 0,42-0,67 от прочности соединяемых высокопрочных сплавов.
Принята: 29 мая 2015
Просмотры: 120   Загрузки: 41
Ссылки
1.
A. V. Logunov, Yu. N. Shmotin Modern high temperature nickel alloys for disks of gas turbines. Moscow. Public corporation «Science and Technology». (2013) 256 p. (in Russian) [А. В. Логунов, Ю. Н. Шмотин. Современные жаропрочные никелевые сплавы для дисков газовых турбин. Москва. Наука и технология. (2013) 256 с.]
2.
K. B. Povarova, A. A. Drozdov, V. P. Buntushkin, N. K. Kazanskaya, O. A. Bazyleva. Materials Science Questions. 54 (2), 85—93 (2008). (in Russian) [К. Б. Поварова, А. А. Дроздов, В. П. Бунтушкин, Н. К. Казанская, О. А. Базылева. Вопросы материаловедения. 54 (2), 85—93 (2008).]
3.
Ju. R. Kolobov, E. N. Kablov. Structure and properties of intermetallic materials with nanophase strengthening. Moscow. Publishing house MISiS. (2008) 328 p. (in Russian) [Ю. Р. Колобов, Е. Н. Каблов. Структура и свойства интерметаллидных материалов с нанофазным упрочнением. Москва. Издательский дом МИСиС. (2008) 328 c.]
4.
K. B. Povarova, N. K. Kazanskaya, A. A. Drozdov, I. O. Bannykh, V. P. Buntushkin, O. A. Bazyleva, V. G. Kostogryz, V. G. Bakharev, V. I. Mironov. Russian metallurgy. 3, 269—274 (2003).
5.
R. Ya. Lutfullin. Letters on Materials. 1 (1), 59—64 (2011). (in Russian) [Р. Я. Лутфуллин. Письма о материалах. 1 (1), 59—64 (2011).]
6.
K. B. Povarova, A. A. Drozdov, O. A. Bazyleva, Yu. A. Bondarenko, M. A. Bulakhtina, E. G. Arginbaeva, A. V. Antonova, A. E. Morozov, D. G. Nefedov, Russian metallurgy. 5, 382—390 (2014).
Цитирования
1.
Дроздов А.А., Валитов В.А., Поварова К.Б., Базылева О.А., Аргинбаева Э.Г., Галиева Э.В., V Международная конференция-школа по химической технологии, 192-194 (2016).