Жаростойкий сплав на основе никеля

(51)5 С 22 С 19/О ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 0,01-0,115,0-18,08,0-11,00,003-0,01руппы, содержащи0,01-0,2 Бор Один элем Неодим Лантан Никельнт из Остально ельная(нихромованныйВЭК 98. Т а л и а Спла 00-часовая прочность (кг/мм) 0 С 00 С И 435И 602Ж 98 4, 6, 11 1,5 2,9 5 2 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(53) 669:24 -018.821 (088.8) (56) 1. Справочник по авиационным материалам "Машиностроение", 1965, том 3, с.341-363.2. Каталог химических составов сталей и сплавов, завод "Электросталь", 1966, с.бО(54)(57) ЖАРОСТОЙКИЙ СПЛАВ НА ОСНОВЕ НИКЕЛЯ, содержащий углерод, хром,Предлагаемое изобретение относится к металлургии, а именно к получению жаропрочных сплавов на никелевой основе, и может быть использовано в конструкции. газотурбинных двигателей и других энергетических установок,Для изготовления жаровых труб,газосборников и многих других узлов газотурбинных двигателей, работающих при температурах до 1000 С при воздействии относительно малых внешних нагрузок, широко используются нестареющие жаростойкие никелевые сплавы, например, ЭИ 435, ЭИ 602, отличающиеся умеренной жаропрочностью, высокой пластичностью и окалиностойкостью.Наиболее близким к описываемому изобретению по технической сущности, и достигаемому эффекту является сплав на основе никеля ВЖ 98,.содержащий с.лйптттептта теомттоттатт тчд. маг . 7.2о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью обеспечения повышенной жаропрочности, окалиностойкости и снижения удельного веса, в него дополнительно введены молибден, бор и один элемент из группы, содержащей йеодим лантан, а компоненты взяты в следующем соотношении,вес.Е:УглеродХромМолибден С , 0,1Сг 23,5-26,5И 13-16Т 3. 0,3-0,7А 105М ОсноваВ табл. показана сравнитжаропрочность сплавов ЭИ 43580"20), ЭИ 602 (нихром, легиЗЖ молибдена и 17 ниобия) и,ОлИ Прочность сплавов, полученных в 15 плавках,Таблица 3 Номерплавки Условия испытаний 800 С 9000 С й /мм Времядо раз рыва,ч 212 12 748 Достаточно высокая жаропрочность сплава ВЖ 98 достигается за счет интенсивного легирования вольфрамом, которого в этом сплаве содержится 13-167Недостатки сплава ВЖ 98 - большое содержание дефицитного вольфрама, недостаточно высокая окалиностойкость и большой (8,88 г/см") удельный вес.Целью изобретения является достижение жаропрочности, окалиностойкости и снижение удельного веса.Для достижения цели в сплав на основе никеля, содержащий углерод, хром, введены молибден, бор и один элемент из группы, содержащей неодим лантан, при этом компоненты взяты в следующем соотношении, мас.%:20Углерод 0,01-0,1Хром 15,0-18,0Молибден 8,0-11,0Бор 0,003-0,01 Элемент из группы, содержащей 25неодим лантан) 0,010-0,2никель ОстальноеВ предлагаемом сплаве молибден играет роль упрочнителя твердого раствора аналогично вольфраму в спла ве ВЖ 98. Учитывая относительно меньший атомный вес молибдена по сравнению с вольфрамом (96 и 184 соответственно), количество атомов молибдена на атом никеля в твердом растворе, даже с учетом пониженного содержания хрома, будет примерно эквивалентно,В предлагаемом сплаве снижено содержание хрома. Это способствует по" вышению температуры плавления сплава и общего уровня жаропрочности,поскольку в интервале концентраций хрома от 0 до 25% температура плавления никеля снижается почти линейно на 60-65 С. Неодим или лантан введеныодля повышения окалиностойкости.Бор введен для улучшения структуры границ зерен.Было проведено несколько плавок, Слитки ковались на сутунки,которые прокатывались в лист толщиной 1,5 мм, Термическая обработка листовых заготовок под образцы производилась при температуре 1170 С.Выдерж" ка при этой температуресоставляла 10-15 мин с последующим охлаждением на воздухе.Состав плавок предлагаемого сплв ва приведен в табл.2.684913 Условия испытаний Номерплавки 800 фС 900 оС . Время до разрыва,кг/мм Время до ра111 104 08 25 12 0731 98109 Прототи сплавВЖ 98 1 10 5,2 Продолжение табл Спл оо 2оо = 5,2 кг/мм йи 40 о привесу По убипвеса сплав(ПлавкаПланка 4 20,8 28,3 14,аблица план весу По убыливеса П Ж 98 овый Из табл,3 видно, что. сплав ВЖ 98отвечает параметрам б= 11 кг/мм Й(800 9Предлагаемый сплав по длительной ,прочности при обеих температурах испытания превосходит сплав ВЖ 98.Окалиностойкость, определялась двумя методами - по.привесу и по убыли веса образцов после 100-часовых выдержек при температуре 1100 С.оРезультаты испытаний приведены в табл.4.Т 4 Изменение веса образ"цов (гр/м) за 100 чпри температуре 1100 С Продолжение табл. 3 119 ., 6 93 91 6 87 138 б 107 158 5,5. 135 127 121Изменение веса образцов (гр/м) за 100 чпри температуре 1100 С Новый сплав обладает значительнболее высокой стойкостью против оки 50 ления при температуре 1100 С, чемсплав ВЖ 98. Высокая окалиностоикость предлоенного сплава обеспечивается налиием в его составе активных редкоемельных элементов из группы нео им, лантан. редлагаемьй сплав по удельному легче известного сплава на 123,,68493 Редактор С.Титова Техред Л.Олийнык Корректор В.Гирняк Заказ 4352 Тираж 488 ПодписноеИНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москаа, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г,ужгород, улГагарина,101 что в сочетании с повыщенными характеристиками (окалиностойкость и жаро" прочность) имеет весьма важное значение и позволяет применить этотсплав в новых конструкциях ГТД дляавиационной техники.