Влияние термической обработки на структуру и свойства жаропрочного никелевого сплава на основе Ni–Fe–Co–Nb–Ti–Тa

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Исследовано влияние термической обработки на структуру и свойства нового свариваемого жаропрочного никелевого сплава на основе Ni–Fe–Co–Nb–Ti–Тa с низким термическим коэффициентом линейного расширения, предназначенного для изготовления деталей газотурбинных двигателей. Изучена стабильность интерметаллидной глобулярной фазы при закалке, особенности выделения пластинчатых частиц в процессе отжига после закалки. Показано, что сформированная при термической обработке структура с наноразмерными кубоидными и округлыми частицами γ'-фазы, а также с присутствием небольшого количества пластинчатых выделений η-фазы по границам зерен обеспечивает высокий уровень свойств с превосходством по длительной прочности в сравнении с железоникелевыми серийными сплавами аналогичного назначения. При равномерных выделениях γ'-фазы достигается более высокая прочность при кратковременных испытаниях. 

Об авторах

С. В. Овсепян

НИЦ «Курчатовский институт» – ВИАМ

Автор, ответственный за переписку.
Email: lab3@viam.ru
канд. техн. наук ул. Радио, д. 17, 105005, Москва, Россия

М. В. Ахмедзянов

НИЦ «Курчатовский институт» – ВИАМ

Email: lab3@viam.ru
ул. Радио, д. 17, 105005, Москва, Россия

Е. А. Лукина

НИЦ «Курчатовский институт» – ВИАМ

Email: lab3@viam.ru
канд. техн. наук ул. Радио, д. 17, 105005, Москва, Россия

О. И. Расторгуева

НИЦ «Курчатовский институт» – ВИАМ

Email: lab3@viam.ru
ул. Радио, д. 17, 105005, Москва, Россия

Список литературы

  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. https://doi.org/10.18577/2071-9140-2015-0- 1-3-33.
  2. Каблов Е. Н., Оспенникова О. Г., Ломберг Б. С., Сидоров В. В. Приоритетные направления развития технологий производства жаропрочных материалов для авиационного двигателестроения // Проблемы черной металлургии и материаловедения. - 2013. - № 3. - С. 47-54.
  3. Lagow D. W. Materials Selection in Gas Turbine Engine Design and the Role of Low Thermal Expansion Materials // JOM. - 2016. - N 68. -P. 2770-2775.
  4. Smith D. F., Tillack D. J., McGrath J. P. A Low-Expansion Superalloy for Gas-Turbine Applications // ASME 1985 Beijing International Gas Turbine Symposium and Exposition Beijing, People's Republic of China. - 1985. - P. 1-9.
  5. Симс , Ч. Т., Столофф Н. С., Хагель У. К. Суперсплавы II: Жаропрочные материалы для аэрокосмических и промышленных энергоустановок. - М.: Металлургия, 1995. - 384 с.
  6. Incoloy 903 // Special Metals Corporation. URL: www.specialmetals.com/documents/technicalbulletins/incoloy/incoloy-alloy-903.pdf (дата обращения 17.01.2023).
  7. Incoloy 907 // Special Metals Corporation. URL: www.specialmetals.com/documents technicalbulletins/incoloy/incoloy-alloy-907.pdf (дата обращения 17.01.2023).
  8. Incoloy 909 // Special Metals Corporation. URL: www.specialmetals.com/documents technicalbulletins/incoloy/incoloy-alloy-909.pdf (дата обращения 17.01.2023).
  9. Inconel 718 // Special Metals Corporation. URL: www.specialmetals.com/documents technicalbulletins/inconel/inconel-alloy-718.pdf (дата обращения 17.01.2023).
  10. Gialanella S., Malandruccolo A. Aerospace Alloys // Springer Nature. - 2019. - P. 570.
  11. Finet L., Esin V. A., Maurel V., Nazé L. Composition and Temperature Stability of η and δ Phases for Future Nickel-Base Superalloys for Turbine Disks Application // Superalloys. - 2020. - P. 112-121.
  12. Reed R. C. The Superalloys: Fundamentals and Applications // NY: Cambridge University Press. - 2008. - 392 р.
  13. An tonov S., Huo J., Feng Q., Isheim D., Seidman D. N., Helmink R. C., Sun E., Tin S. σ and η Phase formation in advanced polycrystalline Ni-base superalloys // Materials Science and Engineering: A687. - 2017. - P. 232-240.
  14. Ernst S. C., Baeslack III W. A., Lippold J. C. Weldability of high-strength, low-expansion superalloys // Welding Research Supplement. - 1989. - V. 7, N 4. - P. 418-430.
  15. Balachander M. Microstructural characterization and thermal fatigue study of a coated Incoloy 909 superalloy // A Thesis Submitted to The Faculty of Graduate Studies In Partial Fulfillment of the Require ments for the Degree of Doctor оf Philosophy, Department of Mechanical and Manufacturing Engineering University of Manitoba Winnipeg, Manitoba. - 2010. - Р. 264.
  16. Fencheng Liu, Feiyue Lyu, Fenggang Liu, Xin Lin, Chunping Huang. Laves phase control of Inconel 718 superalloy fabricated by laser direct energy deposition via δ aging and solution treatment // Journal of Materials Research and Technology. - 2020. - V. 9, Is. 5. - P. 9753-9765.
  17. Каблов Е. Н., Евгенов А. Г., Мазалов И. С., Шуртаков С. В., Зайцев Д. В., Прагер С. М. Эволюция структуры и свойств высокохромистого жаропрочного сплава ВЖ159, полученного методом селективного лазерного сплавления. Ч. I // Материаловедение. - 2019. - № 3. - С. 9-17.
  18. Каблов Е. Н., Летников М. Н., Оспенникова О. Г., Бакрадзе М. М., Шестакова А. А. Особенности формирования частиц упрочняющей γ'-фазы в процессе старения высоколегированного жаропрочного деформируемого никелевого сплава ВЖ175-ИД // Труды ВИАМ. - 2019. - № 9 (81). - С. 3-14. URL: http: //www. viam-works.ru (дата обращения 17.01.2023). https://doi.org/10.18577/2307-6046-2019-0-9-3-14.
  19. Ломберг Б. С., Шестакова А. А., Бакрадзе М. М., Карачевцев Ф. Н. Исследование стабильности γ′-фазы размером менее 100 нм в жаропрочном никелевом сплаве ВЖ175-ИД // Авиационные материалы и технологии. - 2018. - № 4. - С. 3-10. https://doi.org/10.18577/2071-9140-2018-0-4-3-10.
  20. Шестакова А. А., Карачевцев Ф. Н., Жебелев Н. М. Исследование влияния температуры старения на структурно-фазовые превращения в сплаве ВЖ177 // Труды ВИАМ. - 2018. - № 5. - Ст. 01. URL: http://www.viam-works.ru (дата обращения 17.01.2023). https://doi.org/10.18577/2307-6046-2018-0-5-3-11.
  21. Ломберг Б. С., Шестакова А. А., Летников М. Н., Бакрадзе М. М. Влияние температуры и напряжений на характер наночастиц γʹ-фазы в сплаве ВЖ175-ИД // Труды ВИАМ. - 2019. - № 12. - Ст.01. URL: http://www.viam-works.ru (дата обращения 17.01.2023). https://doi.org/10.18577/2307-6046-2019-0-12-3-10.
  22. Forbes J. R. M., Jackman L. A. The Structural Evolution of Superalloy Ingots during Hot Working // JOM. - 1999. - V. 5, Issue 1. - P. 27-31.
  23. Antonov S., Detrois M., Helmink R. C., Tin S. Precipitate phase stability and compositional dependence on alloying additions in γ-γ′-δ-η Ni-base superalloys // Journal of Alloys and Compounds Elsevier. - 2015. - V. 626. - P. 76-86.
  24. Жаропрочный деформируемый сплав на основе никеля с низким температурным коэффициентом линейного расширения и изделие, выполненное из него: пат. 2721261 Рос. Федерация. - № 2019140925; заявл. 11.12.19; опубл. 18.05.20 // Бюл. № 14. - 7 с.
  25. Babaie Sangetabi S. S., Abbasi S. M., Mahdavi R. Experimental selection of the initial dissolution treatment temperature range for the subsequent cold rolling of IN907 superalloy sheet // Heliyon. - 2022. - V. 8, Is. 8. - e10138.
  26. Azadian S., Wei L.-Y., Warren R. Delta phase precipitation in Inconel 718 // Materials Characterization. - 2004. - N 53. - Pp. 7-16.
  27. Boussinot G., Finel A., Le Bouar Y. Phase field modeling of bimodal microstructures in nickel-base superalloys // Acta. Mater. - 2009. -N 57. - Рр. 921-931.
  28. Antolovich S. D, Armstrong R. W. Plastic strain localization in metals: origins and consequences // Progress in Materials Science. - 2014. - № 59. - Pp. 1-160. https://doi.org/10.1016/j.pmatsci.2013.06.001.
  29. Zhao L., H e J., Tao W., Shuhong F., Yong Z. Microstructure Evolution of GH2909 Low Expansion Superalloy During Heat Treatment // Acta Metall Sin. - 2022. - № 58 (9). - Pp. 1179-1188.
  30. Авиационные материалы: справочник в 13 т. Т. 2: Деформируемые жаропрочные стали и сплавы. 7-е изд., перераб. и доп. / Под общ. ред. Е. Н. Каблова. - М.: ВИАМ. - 2018.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».