Жаропрочный сплав на основе никеля

(51)4 С 22 С 19 05 ш 1 (;ОН,СЙ ЕНИЯ з ",1 Ь11 БДЩ:,."фРЮАВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ных температурах, онсодераит ниобий, танследующем соотношениимас.7:ХромМолибденВольфрам дополнительноал и барий прикомпонентов, . ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЬГПФ ОПИСАНИЕ ИЗОБР(54) (57) ЖАРОПРОЧНЫЙ СПЛАВ НА ОСНОВЕНИКЕЛЯ, содершащий хром, молибден,вольфрам, титан, алюминий, кобальт,бор, цирконий, церий и иттрий, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью повышения длительной прочностии коррозионной стойкости при повышенТитанАлюминийКобальтБорЦирконийЦерийИттрийНиобийТанталБарийНикель 15-17 1,5-3 3,5-5 5-6 2,5-3,5 12-16 0,02-0;05 0,01-0,3 О, 02-0, 1 0,05-0,3 0,5-2,5 0,05-1,5 0,01-0,3 Остальное0,02-0,050,01-0,30,02-0,10,05-0,30,5-2,50,05-1,50,01-0,3 ВорЦирконийЦерийИттрийНиобийТанталЬарийПримесиуглеродкремниймарганецникель 510 0,05"0,10,01-0,60,01-0,5остальное 15-171,5-3,0 3,5-5,0 5,0-6,02,5-3,5 12,0-16,0 Изобретение относится к металлургии сплавов, в частности к жаропрочным литейным сплавам на основеникеля,Широко известны в металлургии деформируемые и литейные сплавы, содержащие в качестве основы никель,.а также хром, молибден, титан,алюминий, вольфрам и кобальт,. служащиедля изготовления многих деталей газовых турбин реактивной авиации, всудовых газотурбинных установкахстационарных газовых турбинах.Наиболее близким по химическомусоставу является сплав на основеникеля, используемый для изготовления деталей ГТД, который содержитингредиенты,в следующих количествах, мас.й:Хром 15-17Молибден 3,5-4,5Вольфрам 4,6-6,0Титан 2,5-30,Алюминий 2 э 4-ЗфОКобальт 4,0-6,0Бор 0,01-0,02цирконий 0,3-0,5Иттрий 0,1-0,5Церий 0,03-0,5Примесиуглерод 0,05-0,12кремний 0,01-0,6марганец О, 01-0,6никель остальноеЭтот сплав имеет кристаллическуюструктуру и свойства приведенныев табл. 1,Известный сплав имеет недостаточнр высокую длительную прочность и неудовлетворительную корроэионную стойкость, особенно при применении топлива, содержащего серу.Целью изобретения является повышение длительной прочности и коррозионной стойкости при повышенных температурах. Цель достигается тем, что предлагается дополнительно ввести йиобий тантал и барий, увеличить содержание кобальта, титана, уменьшить содержание молибдена.Предлагаемый сплав имеет следу ющий состав, мас.Х:Хром.МолибденВольфрамТитанАлюминийКобальт го 25 30 35 40 45 50 55 Повышение содержания титана и уменьшение содержания молибдена позволяет повысить коррозионную стойкость при 870-950 С. Повышенное содержание титана способствует также увеличению длительной прочности, причем отношениеТ 1/А 1 для достижения этих показателей должно быть в пределах 1,52,5, в связи с этим снижено содержание алюминия для сохранения суммы(Т + А 1) 7 ю 5 9 ф 5 ХДля стабилизации характеристикдлительной прочности, увеличениярастворимости алюминия и титана значительно увеличено содержание кобальта. Ниобий и тантал введены для уве-.личения длительной прочности, ниобийн тантал участвуют в обраэованииупрочняющей фазы, тем самым повышалдлительную прочность. Введение бария способствует иэмельчению частицупрочняющей фазы, препятствует ееросту, повышая тем самым жаропрочность,Для получения сплава были подготовлены три смеси ингредиентов, содержащие кажпая, мас.Х: хром 16,0;молибден 2,25; вольфрам 4,25; титан5,5; алюминий 3,0; кобальт 14,0;цирконий О, 15; церий 0,06; иттрий0,17, отличающиеся друг от друга содержанием ниобия, тантала и бария,равным в каждой смеси последовательно, мас.Х: 0,5; 1,5; 2,5; 0,05;0,77; 1,5; 0,01; О, 15; 0,3 (соответственно с последовательностью перечисления), а также содержанием никеля, составляющим дополнительнуюдо 1003 часть в каждой смеси.Содержание таких элементов какбор, барий, цирконий, церий и иттрийуказано по расчетному количеству.Величина угара принята равной 503.809902 Каждая смесь была выплавлена отдельно в опытно-производственных ус- ловиях Полученные сплавы имели характеристики длительной прочности, приведенные в табл. 2,Основные свойства предлагаемого. 80-85 Предел текучести,кг/мм 65-70 14-15 21-23 41-43 950 С, испытания 40 ч, топливо с 13 3,впрыск (НаВО + ВаС 1),привес 0,035,0,037 г/см з Жаростойкость Та блица 2Как видно из таблицы, коррозионная стойкость и длительная прочность превышают те же величины у известного сплава. Это позволяет увеличить долговечность лопатки газотурбинного двигателя в 1,7-2,2 раза. Возможность исправления литых лопаток путем холодной деформации в штампах и свар,: ных соединениях позволяет повысить ,коэффициент выхода годных - отливок в 2-2,3 раза".,.809902 Продолкение табл 3. Температура испытаний, С Свойства Предел текучести,кг/мм . 75-78 16-18 44-46 24-26 Жаростойкость П р и м е ч а н и е. Данные по жаростойкости. привеДеныв результате сравнительных испытаний известного и предлагаемогосплавов. Составитель В.ЯковлеваРедактор О.Кузнецова Техред М.Ходанич КорректорИ Му а Заказ 6979/3 Тираз 567 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Уагород, ул. Проектная, 4 Длительная прочность (, Т100 ч), кг/мм 20 800 900 950 Испытания 40 ч при 950 С,топливо с 138, впрыск (Яа 80 + МаС 1), привес0,013-0,019 г/см з