Формула

СПЛАВ НА ОСНОВЕ НИКЕЛЯ, содержащий углерод, хром, вольфрам, молибден, магний, иттрий, отличающийся тем, что, с целью повышения жаропрочности, свариваемости и снижения величины коэффициента линейного расширения, он дополнительно содержит ниобий и церий при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Углерод 0,005 - 0,05
Хром 10 - 20
Вольфрам 0,5 - 8,0
Молибден 13 - 20
Ниобий 0,2 - 1,0
Церий 0,001 - 0,01
Иттрий 0,002 - 0,01
Магний 0,003 - 0,07
Никель Остальное

Описание

Изобретение относится к металлургии жаропрочных гомогенных свариваемых листовых сплавов на никелевой основе с низким температурным коэффициентом линейного расширения (ТКЛР) и может быть использовано в качестве материала для изготовления деталей газотурбинных двигателей (ГТД) с рабочей температурой до 1000оС, а также как материал обшивки летательных аппаратов.
Целью изобретения является повышение жаропрочности, свариваемости и снижение величины коэффициента линейного расширения.
Введение в предложенный сплав ниобия ведет к образованию монокарбидов ниобия (NbC) вместо Ме23С6 и Ме6С в известном сплаве, что повышает пластичность, в том числе и технологическую. В структуре предложенного сплава отсутствуют выделения топологических плотноупакованных фаз (ТПФ). Это также способствует улучшению пластичности.
Церий и иттрий за счет снижения дефектности границ зерен увеличивают длительную прочность сплава. Кроме того, содержание этих элементов в указанных пределах не приводит к образованию на границах зерен эвтектик при технологических нагревах, что способствует повышению свариваемости.
Холоднокатаный лист предложенного сплава толщиной 1-2 мм изготовляют в лабораторных условиях.
Металл выплавляют в вакуумной индукционной печи ВИАМ - 16-35 и разливают в 10-килограммовые слитки. Поверхность слитков подвергают механической обдирке, от них отрезают донную и прибыльную части. Затем слитки нагревают до 1170оС и куют на сутунку 30х150х200 мм с осадкой по высоте на ковочном прессе мощностью 800 тс. Кованые сутунки подвергают горячей прокатке на лист = 2-3 мм на стане ДУО-800. Температура нагрева под прокатку 1160оС.
Горячекатаные листы отжигают при 1170оС и подвергают щелочно-кислотному травлению, а затем холодной прокатке на лист 1,5-2 мм на стане Кварто-800.
Холоднокатаные листы закаливают при 1170оС, выдержка 10-15 мин, охлаждение на воздухе.
В табл. 1 приведены химические составы различных плавок предложенного сплава, в табл. 2 - соответствующие им значения ТКЛР, механические и технологические свойства.
Коэффициент определяют на кварцевом дилатометре модели Z - 756/80 фирмы "Липсайс" по стандартной методике СТП 1.599. 4/8-79, предусматривающей нагрев-охлаждение испытуемого образца со скоростью 5 К/мин. Запись удлинения испытуемого образца проводят с усилением сигнала в 1000 крат.
Стойкость против образования горячих трещин в шве определяют по результатам испытания образцов 40х40, выполненных АДС без присадки, и оценивают критической скоростью деформации Vкр, при которой в шве образуются трещины.
Как видно из табл. 2, предложенный сплав обладает по сравнению с известным более высоким уровнем кратковременной и длительной прочности, а также более высокой технологичностью при сварке ( 100предл1000 больше на 30-40%, Впредел.1000 10-25%, Vкр.предл, больше на 20-45%).
Низкий уровень ТКЛР предложенного сплава обеспечивает ему применение в качестве листового материала в деталях ГТД с целью снижения термических напряжений в местах сопряжения разнородных деталей, уменьшения компенсационных зазоров и повышения надежности работы изделия и КПД двигателя.
Изобретение относится к металлургии жаропрочных гомогенных свариваемых листовых сплавов на никелевой основе с низким температурным коэффициентом линейного расширения и может быть использовано в качестве материала для изготовления деталей газотурбинных двигателей с рабочей температурой до 1000°С, а также как материал обшивки летательных аппаратов. Цель - повышение жаропрочности, свариваемости и снижение величины коэффициента линейного расширения. Сплав содержит, мас.%: углерод 0,005-0,05; хром 10-20; вольфрам 0,5-8,0; молибден 13-20; ниобий 0,2-1,0; церий 0,001-0,01; иттрий 0,002-0,01; магний 0,003-0,07; никель остальное. Сплав обладает следующими свойствами при 20°С в=76-90 кгс/мм2, 0,2=37-40 кгс/мм2, = 70-75%; при 1000°С в=17-20 кгс/мм2, 0,2=10-12 кгс/мм2, = 40,0-45,0%; предел статической длительной прочности при 1000°С 100 3,0-3,5 кгс/мм2 критическая скорость деформации в сварном шве 5,0-7,2 мм/мин. Величина температурного коэффициента линейного расширения в интервале 20-800°С (13,5-14,0) 106 1/°С. 2 табл.

Заявка

4347894/02, 22.12.1987

Латышев В. Б, Кочетова Н. Я, Моисеев С. А, Хацинская И. М, Кулешова Н. А, Иринин А. М, Прянишникова Н. И, Кружков В. И, Мелькумов И. Н

МПК / Метки

МПК: C22C 19/03

Метки: никеля, основе, сплав

Опубликовано: 30.06.1994

Код ссылки

<a href="https://patents.su/0-1520871-splav-na-osnove-nikelya.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Сплав на основе никеля</a>

Похожие патенты