система легирования жаропрочного никелевого сплава для Силовых агрегатов наземных установок
DOI:
https://doi.org/10.20535/2519-450x.6.2015.63232Анотація
Силовые агрегаты наземных установок характеризуются специфическими условиями эксплуатации. Непредвиденная поломка лопатки не приводит к столь катастрофическим последствиям как в случае с авиационным двигателем. При этом, как правило, используется не такое качественное топливо как в авиации. Топливо зачастую загрязнено сернистыми и прочими вредными примесями. Поэтому на первое место выходят требования к материалу литых рабочих лопаток по сопротивлению высокотемпературной коррозии в соответствующих агрессивных средах.
Один из основных легирующих элементов широко распространённого для изготовления литых рабочих лопаток с направленной и монокристаллической макроструктурой жаропрочного никелевого сплава ЖС32-ВИ – рений при нагреве образует соединения, не обладающие достаточной стабильностью. В результате для данных изделий необходимо нанесение дополнительного защитного покрытия, что ещё более увеличивает стоимость и без того дорогостоящих литых изделий из этого сплава.
Замена рения такими легирующими элементами, как тантал и вольфрам, образующими гораздо более стойкие соединения позволит существенно повысить коррозионную стойкость литых лопаток при высоких температурах и может обеспечить достаточные для указанных изделий прочностные и пластические свойства. Кроме того, тантал и вольфрам существенно дешевле рения и не являются столь дефицитными металлами в Украине, что особенно важно в современных условиях, требующих принятия строчных мер по импортозамещению материалов, в частности закупаемых в России.
Тантал [1] является одним из элементов, которые оказывают сильное влияние на термическую устойчивость выделений упрочняющей g¢-фазы.
Положительное влияние тантала на механические свойства никелевых сплавов объясняется не только тем, что он упрочняет g-твердый раствор и g¢-фазу, но и тем, что при легировании этим элементом образуется монокарбид тантала, более прочно связанный с матрицей по сравнению с другими видами карбидов [2]. С повышением концентрации тантала в сплаве (или при уменьшении содержания титана) он принимает более интенсивное участие в образовании карбида МеС, частично вытесняя из него титан, вольфрам, молибден [1].
Введение W или Мо (или W и Мо вместе) в никелевые сплавы способствует дальнейшему повышению жаропрочности в интервале более высоких температур. Раздельное легирование никелевых сплавов различными элементами не столь эффективно, как комплексное.
Если содержание W и Мо невелико во многих сплавах с низким содержанием углерода не входят в состав упрочняющих фаз. Присутствуя в твердом растворе, эти элементы оказывают благоприятное влияние, повышая термической стойкость раствора путем торможения процессов разупрочнения при высоких температурах. Они повышают также температуру рекристаллизации твердого раствора, кроме того, молибден повышает энергию активации самодиффузии хрома в сплаве [3]. Вольфрам в жаропрочных хромоникелевых сплавах распределяется по осям дендритов, тогда как молибден и ниобий имеют тенденцию к распределению по границам зерен.
Посилання
Литература
Физико-химический фазовый анализ сталей и сплавов / Лашко Н.Ф., Заславская Л.В., Козлова М.Н. и др. – М.: Металлургия, 1978. – 336 с.
Бурова Н.Н. Структурные особенности никелевых сплавов, легированных танталом / Н.Н. Бурова, С.Б. Масленков // Металловедение и термическая обработка металлов. – 1979. – №5. – С. 19 – 22.
Химушин Ф.Ф. Легирование, термическая обработка и свойства жаропрочных сталей и сплавов / Ф. Ф.Химушин. – М.: Оборонгиз, 1962. – 334 с.
##submission.downloads##
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2016 Нові матеріали і технології в машинобудуванні
![Creative Commons License](http://i.creativecommons.org/l/by-nc-nd/4.0/88x31.png)
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
Етика автора:
- Автор (або колектив авторів) несе (чи) відповідальність за новизну і достовірність результатів наукового дослідження. Автори статті повинні надавати достовірні результати проведених досліджень. Завідомо неправдиві або сфальсифіковані затвердження неприйнятні.
- Автори повинні гарантувати, що результати дослідження, викладені в поданій рукописи, повністю оригінальні.
- Запозичені фрагменти або твердження повинні бути оформлені з обов'язковим зазначенням автора та першоджерела.
- Неетичні і неприйнятні надмірні запозичення, а також плагіат в будь-яких формах, включаючи неоформлені цитати, перефразування або привласнення прав на результати чужих досліджень.
- Необхідно визнавати внесок всіх осіб, так чи інакше вплинули на хід дослідження, зокрема, в статті повинні бути представлені посилання на роботи, які мали значення при проведенні дослідження.
- Співавторами статті повинні бути вказані всі особи, які внесли істотний внесок у проведення дослідження.
- Автори не повинні надавати в журнал рукопис, яка була відправлена в інший журнал і знаходиться на розгляді, а також статтю, вже опубліковану в іншому виданні.
Етика редакції:
- Редакція несе відповідальність за оприлюднення авторських творів. При прийнятті рішення про публікацію редактор журналу керується достовірністю представлення даних і наукової значимістю даної роботи.
- Редактор повинен оцінювати інтелектуальний зміст рукописів. Виходячи з принципів конфіденційності неопубліковані дані, отримані з представлених до розгляду рукописів, не повинні використовуватися для особистих цілей або передаватися третім особам без письмової згоди автора.
- Редактор не повинен допускати до опублікування інформацію, якщо є достатньо підстав вважати, що вона є плагіатом.
Етика публікацій:
Журнал є виданням відкритого доступу. Всі статті вільні для перегляду, читання, завантаження та друку.
Матеріали приймаються українською, російською або англійською мовами і відповідно публікуються мовою оригіналу.