Формула

ЖАРОПРОЧНЫЙ СПЛАВ НА ОСНОВЕ НИКЕЛЯ, содержащий углерод, хром, молибден, алюминий, ниобий, бор, отличающийся тем, что, с целью повышения характеристик прочности и пластичности, снижения плотности и улучшения свариваемости, он дополнительно содержит цирконий, титан, ванадий, иттрий, магний при следующем соотношении компонентов, мас.
Углерод 0,04 0,10
Хром 14 22
Алюминий 0,7 2,2
Молибден 3 8
Титан 0,7 2,0
Ванадий 0,3 1,2
Цирконий 2 4
Ниобий 1 3
Магний 0,003 0,06
Бор 0,0003 0,008
Итррий 0,003 0,08
Никель Остальное

Описание

Изобретение относится к металлургии жаропрочных свариваемых листовых сплавов на никелевой основе и может быть использовано в качестве материала силовых сварных узлов статора ГТД для работы при температурах до 850оС.
Цель изобретения повышение характеристик прочности и снижение плотности, что имеет следствием повышение удельной прочности, исключение низких значений пластических свойств в интервале температур 650-800оС, а также улучшение характеристик свариваемости. Это достигается тем, что в жаропрочный сплав на основе никеля введены Zr, Тi, V, Y, Мg при следующем соотношении компонентов, мас.
Углерод 0,04-0,10
Хром 14-22
Молибден 3-8
Алюминий 0,7-2,2
Титан 0,7-2
Ванадий 0,3-1,2
Цирконий 2-4
Ниобий 1-3
Магний 0,003-0,06
Бор 0,0003-0,008
Иттрий 0,003-0,08
Никель Остальное
Введение в сплав циркония позволяет образовать в структуре сплава большое количество мелкодисперсных монокарбидов, обеспечивающих образование мелкозернистой структуры (8-10 балл по шкале 1). Такая структура позволяет получить высокие характеристики свариваемости и обеспечивает повышение значения прочности и пластичности, способствует нивелированию эффекта провала пластичности в среднем районе температур.
Помимо этого, цирконий входит в состав l -фазы, сообщая сплаву повышенную прочность за счет увеличения количества l-фазы и рассогласования параметров кристаллических решеток и l и l фаз.
Титан также входит в основном в состав l-фазы и действует при этом аналогично цирконию, способствуя увеличению прочностных характеристик, однако эффективность его влияния в этом направлении выше, чем у других l -образующих элементов (Аl, Nb, Zr).
Ванадий, входя в состав l -твердого раствора, способствует повышению его жаропрочных характеристик и стойкости против образования горячих трещин при сварке.
Иттрий, вводимый в сплав в указанном выше количестве, располагается в основном по границам зерен, обеспечивая их упрочнение, что способствует повышению характеристик длительной прочности и исключению провала пластичности в среднем районе температур.
Было выплавлено несколько плавок предлагаемого сплава. Выплавка проводилась в печах ВИАМ 16-35 с разливкой в слитки 10 кг. Слитки ковались на сутунки, которые прокатывались на горячекатанный лист толщиной 1,8-2 мм. Термическая обработка листовых заготовок под образцы производилась при температуре 1100оС, выдержке 15 мин, охлаждении на воздухе и двойном старении при 800оС 10 ч, воздух +720оС 10 ч, воздух.
Химический состав плавок 1, 2, 3 предлагаемого сплава и прототипа 4 приведен в табл.1.
Основными свойствами, определяющими служебные характеристики сплавов, применяемых в авиационном двигателестроении являются кратковременная и длительная прочность, пластичность, свариваемость (критическая скорость деформации в сварном шве) и плотность.
Механические свойства отдельных плавок предлагаемого состава приведены в табл.2, а технологические свойства и плотность в табл.3.
Использование: при изготовления методом деформации и сварки корпусных деталей газотурбинных двигателей, работающих до температур 850°С. Жаропрочный дисперсионно твердеющий сплав содержит компоненты при следующем соотношении, мас.%: углерод 0,04 - 0,10; хром 14 - 22; молибден 3 - 8; алюминий 0,7 - 2,2; титан 0,7 - 2,0; ванадий 0,3 - 1,2; цирконий 2 - 4; ниобий 1 - 3; магний 0,003 - 0,06; бор 0,0003 - 0,008; иттрий 0,003 - 0,08, никель остальное. 3 табл.

Рисунки

Заявка

4945439/02, 13.06.1991

Научно-производственное объединение "Всесоюзный институт авиационных материалов"

Латышев В. Б, Блюмкина О. В, Моисеев С. А, Булавина Л. С, Каблов Е. Н, Тюренков А. Д, Николаев Н. Н, Сисев А. А, Сорокин Л. И, Тупикин В. И, Аксенов Б. Н, Мелькумов И. Н

МПК / Метки

МПК: C22C 19/05

Метки: жаропрочный, никеля, основе, сплав

Опубликовано: 09.06.1995

Код ссылки

<a href="https://patents.su/0-1827120-zharoprochnyjj-splav-na-osnove-nikelya.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Жаропрочный сплав на основе никеля</a>

Похожие патенты