RU2356965C1 - METHOD OF RECEIVING OF CASTABLE HEAT-RESISTANT ALLOY OR PRODUCTS OF ALLOY OF TYPE VKNS ON BASIS OF INTERMETALLIDE Ni3Al (VERSIONS) AND PRODUCTS RECEIVED BY THESE METHODS - Google Patents

METHOD OF RECEIVING OF CASTABLE HEAT-RESISTANT ALLOY OR PRODUCTS OF ALLOY OF TYPE VKNS ON BASIS OF INTERMETALLIDE Ni3Al (VERSIONS) AND PRODUCTS RECEIVED BY THESE METHODS Download PDF

Info

Publication number
RU2356965C1
RU2356965C1 RU2007142307/02A RU2007142307A RU2356965C1 RU 2356965 C1 RU2356965 C1 RU 2356965C1 RU 2007142307/02 A RU2007142307/02 A RU 2007142307/02A RU 2007142307 A RU2007142307 A RU 2007142307A RU 2356965 C1 RU2356965 C1 RU 2356965C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
melt
minutes
casting
temperature
titanium
Prior art date
Application number
RU2007142307/02A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Кира Борисовна Поварова (RU)
Кира Борисовна Поварова
Андрей Александрович Дроздов (RU)
Андрей Александрович Дроздов
Надежда Константиновна Казанская (RU)
Надежда Константиновна Казанская
Вячеслав Петрович Бунтушкин (RU)
Вячеслав Петрович Бунтушкин
Ольга Анатольевна Базылева (RU)
Ольга Анатольевна Базылева
Олег Александрович Скачков (RU)
Олег Александрович Скачков
Original Assignee
Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова Российской Академии Наук (Государственное учреждение)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова Российской Академии Наук (Государственное учреждение) filed Critical Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова Российской Академии Наук (Государственное учреждение)
Priority to RU2007142307/02A priority Critical patent/RU2356965C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2356965C1 publication Critical patent/RU2356965C1/en

Links

Abstract

FIELD: metallurgy.
SUBSTANCE: invention relates to metallurgy field, particularly to method of receiving of castable alloys of the type VKNA on the basis of intermetallide Ni3Al, which can be used during the manufacturing of products, operating for long time at high temperatures in oxidising medium. Method includes initial charge melting, containing nickel, molybdenum, tungsten and cobalt if it is required. It is refined received alloy at temperature 1480-1500°C during 5-10 minutes from admixtures of carbon, oxygen and nitrogen. Successively there are introduced into the melt reactive component, in the capacity of which there are used technical chrome, titanium, aluminium, zirconium and rare-earth metals. The first it is introduced technological chrome at temperature of refinement and melt is isolated during 5-10 minutes. It is introduced titanium and melt is isolated during 5-10 minutes and then it is introduced into melt at temperature 1500 - 1550°C by portions aluminium, herewith with the first portion it is introduced zirconium, and with the last rare-earth metals, at isolation of melt after the introduction of each portion during 5-10 minutes. It is implemented teeming and melt crystallisation. According the other version chrome can be introduced as a component of initial charge.
EFFECT: hardening and high-temperature strength increasing of received alloys and consequently provision of reliability and running resource of implemented of it products.
17 cl, 3 tbl

Description

Изобретение относится к области металлургии, в частности к способу получения литейных сплавов или изделий из сплавов типа ВКНА на основе интерметаллида Ni3AL, и может быть использовано в авиационной и автомобильной промышленности, судостроении для изготовления деталей газотурбинных двигателей, работающих длительное время при высоких температурах в окислительных средах.The invention relates to the field of metallurgy, in particular to a method for producing casting alloys or products from alloys of type VKNA based on Ni 3 AL intermetallic compound, and can be used in the aviation and automotive industries, shipbuilding for manufacturing parts of gas turbine engines operating for a long time at high temperatures in oxidizing environments.

Основным определяющим свойством сплавов, предназначенных для длительной эксплуатации при высокой температуре, является жаропрочность. Условия длительной высокотемпературной работы деталей под напряжением, при термоциклировании и знакопеременных нагрузках способствует интенсификации диффузионных процессов в материале. Это приводит к снижению жаропрочности гетерофазных (γ+γ′) - никелевых суперсплавов из-за деградации структуры, связанной с уменьшением или полным исчезновением вторичных выделений упрочающей фазы γ′вт вследствии повышения ее растворимости в материале матрицы (γ) и укрупнению не растворившихся частиц γ′вт. Необходимо создание в материале термостабильной структуры, обеспечивающей сохранение высоких характеристик жаропрочности вплоть до предплавильных температур.The main defining property of alloys designed for long-term operation at high temperature is heat resistance. The conditions of long-term high-temperature operation of parts under voltage during thermal cycling and alternating loads contribute to the intensification of diffusion processes in the material. This leads to a decrease in the heat resistance of heterophasic (γ + γ ′) - nickel superalloys due to structural degradation associated with a decrease or complete disappearance of the secondary precipitates of the hardening phase γ ′ w due to an increase in its solubility in the matrix material (γ) and coarsening of undissolved particles γ ′ Tue It is necessary to create a thermostable structure in the material, ensuring the preservation of high heat resistance characteristics up to pre-melting temperatures.

Повышение жаропрочности литейных интерметаллидных сплавов типа ВКНА на основе интерметаллида Ni3AL, содержащих до 10-15 об.% γ-твердого раствора на основе никеля, может быть достигнуто за счет формирования в них стабильных первичных выделений γ′-фазы (γ′перв) с упорядоченной ГЦК кристаллической решеткой, имеющей более высокую прочность межатомных связей по сравнению с прочностью межатомных связей в неупорядоченной ГЦК решетке γ-твердого раствора на основе никеля. Характерной особенностью указанных выделений γ′перв является то, что они формируются уже в расплаве при выплавке сплавов и последующем литье, и имеют сложное строение. В связи с чем разработка способов выплавки низколегированных сплавов на основе интерметаллида Ni3AL имеет актуальное значение.An increase in the heat resistance of casting intermetallic alloys of the VKNA type based on Ni 3 AL intermetallide containing up to 10-15 vol% nickel-based γ-solid solution can be achieved due to the formation of stable primary precipitates of the γ′-phase (γ ′ first ) in them with an ordered fcc crystal lattice having a higher strength of interatomic bonds in comparison with the strength of interatomic bonds in the disordered fcc lattice of a γ-solid solution based on nickel. A characteristic feature of these precipitates of γ ′ first is that they are already formed in the melt during the smelting of alloys and subsequent casting, and have a complex structure. In this connection, the development of methods for smelting low-alloy alloys based on intermetallic Ni 3 AL is of current importance.

Известен способ получения сплава на основе интерметаллида Ni3AL (Патент США №4126495, опубликован 21.11.1978 г.), по которому в плавильный тигель вакуумной индукционной печи (ВИП) одновременно загружают все шихтовые материалы (Ni, Co, Cr, W, Та, Мо, Nb, Al, Ti, Be, Zr, С), производят вакуумирование в ВИП до остаточного давления 10-1-10-2 мм рт.ст., после чего начинают нагрев шихты. Первым плавится Al, который образует расплав на дне тигля и растворяет осадок загрузки шихты за короткий период времени. После полного расплавления шихты, расплав перегревается до 3200°F (1700°С) в пределах контролируемого периода до 10 мин. При этой температуре производится 5-минутная выдержка расплава, а затем его охлаждение до 3050°F (~1760°C). При этой температуре вводятся такие добавки, как бор и Р3М, а затем расплав немедленно заливают в предварительно прокаленные (~843-900°С) оболочковые маршаллитовые формы.A known method of producing an alloy based on intermetallic Ni 3 AL (US Patent No. 4126495, published 11/21/1978), in which all charge materials (Ni, Co, Cr, W, Ta) are simultaneously loaded into the melting crucible of a vacuum induction furnace (VIP). , Mo, Nb, Al, Ti, Be, Zr, C), evacuate the VIP to a residual pressure of 10 -1 -10 -2 mm Hg, after which they begin to heat the mixture. The first to melt is Al, which forms a melt at the bottom of the crucible and dissolves the charge deposit in a short period of time. After the charge is completely melted, the melt overheats to 3200 ° F (1700 ° C) within a controlled period of up to 10 minutes. At this temperature, the melt is held for 5 minutes and then cooled to 3050 ° F (~ 1760 ° C). At this temperature, additives such as boron and P3M are introduced, and then the melt is immediately poured into preliminarily calcined (~ 843-900 ° С) shell marshallite forms.

Недостатком способа является то, что при введении всех элементов затрудняется удаление из расплава С и О в виде СО вследствие связывания углерода и кислорода в термодинамические стабильные карбиды и оксикарбиды, затрудняющие формирование в расплаве упрочняющей фазы - γ′перв. В результате сплавы и изделия, изготовленные из них, имеют низкую жаропрочностью.The disadvantage of this method is that with the introduction of all the elements, it is difficult to remove C and O in the form of CO from the melt due to the binding of carbon and oxygen to stable thermodynamic carbides and hydroxycarbides, which hinder the formation of a strengthening phase — γ ′ first . As a result, alloys and products made from them have low heat resistance.

Известен способ получения сплава на основе интерметаллида Ni3AL, включающий расплавление никеля, хрома, вольфрама, молибдена и рения, обезуглероживающее рафинирование, раскисление иттрием, введение в расплав хрома и титана, понижение температуры, порционное введение алюминия, добавление в расплав кальция и лантана (патент РФ №2278902, опубликован 27.06.2006).A known method for producing an alloy based on intermetallic Ni 3 AL, including the melting of nickel, chromium, tungsten, molybdenum and rhenium, decarburization refinement, deoxidation with yttrium, introduction of chromium and titanium into the melt, lowering the temperature, portioned introduction of aluminum, adding calcium and lanthanum to the melt ( RF patent No. 2278902, published on June 27, 2006).

Способ позволяет получать сплавы повышенной чистоты. Однако они имеют невысокую жаропрочность при рабочих температурах, превышающих 1000°С.The method allows to obtain alloys of high purity. However, they have low heat resistance at operating temperatures exceeding 1000 ° C.

Наиболее близким к предложенному изобретению является способ получения литейных жаропрочных сплавов на основе интерметаллида Ni3AL и изделий, выполненных из них, включающий расплавление элементов с невысокой химической активностью, таких как Ni, Co, Cr, W, Та, Мо, Nb, Re, и углерода в количестве, достаточном для раскисления шихты в процессе расплавления, введение в расплав легирующих элементов с повышенной химической активностью, таких как Ti, Al, Zr и т.д., введение наиболее активных к кислороду элементов бора и РЗМ (Жаропрочные материалы для аэрокосмических и промышленных энергоустановок. / Под редакцией Ч.Т.Симсы и др. Суперсплавы II, кн. 2,- М.: Металлургия, 1995, с.134).Closest to the proposed invention is a method for casting heat-resistant alloys based on intermetallic Ni 3 AL and products made from them, including the melting of elements with low chemical activity, such as Ni, Co, Cr, W, Ta, Mo, Nb, Re, and carbon in an amount sufficient to deoxidize the charge during the melting process, introducing alloying elements with increased chemical activity, such as Ti, Al, Zr, etc. into the melt, introducing the most active elements of boron and rare-earth metals to oxygen (Heat-resistant materials for aerospace personal and industrial power plants. / Edited by C.T.Simsy et al. Superalloys II, book 2, - M .: Metallurgy, 1995, p.134).

Последовательность введения компонентов шихты и температурные режимы плавки в известном способе не способствуют образованию достаточного количества фазы γ′перв. В результате сплав и изделия, полученные этим способом, не обладают достаточной прочностью и жаростойкостью при рабочих температурах 1000-1200°С.The sequence of introduction of the components of the charge and temperature conditions of melting in the known method do not contribute to the formation of a sufficient amount of phase γ ′ first. As a result, the alloy and products obtained by this method do not have sufficient strength and heat resistance at operating temperatures of 1000-1200 ° C.

Задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, заключается в разработке способа получения литейных жаропрочных сплавов типа ВКНА на основе интерметаллида Ni3AL и изделий из них, обладающих высоким ресурсом работы.The problem to which the present invention is directed is to develop a method for producing casting heat-resistant alloys of the VKNA type based on Ni 3 AL intermetallic and products from them having a high service life.

Техническим результатом изобретения является повышение прочности и жаропрочности сплавов и изделий из сплавов типа ВКНА на основе интерметаллида The technical result of the invention is to increase the strength and heat resistance of alloys and products from alloys type VKNA based on intermetallic

Ni3AL, а также повышение ресурса их работы.Ni 3 AL, as well as increasing the resource of their work.

Технический результат достигается двумя вариантами способа получения литейных сплавов типа ВКНА.The technical result is achieved by two variants of the method for producing castings of VKNA type.

По первому варианту технический результат достигается тем, что в способе получения литейного жаропрочного сплава или изделия из сплава типа ВКНА на основе интерметаллида Ni3AL, включающем расплавление никеля, молибдена, вольфрама, и, если необходимо, кобальта, рафинирование расплава от примесей углерода, кислорода, азота, последовательное введение в расплав химически активных элементов, разливку и кристаллизацию, рафинирование осуществляют при температуре 1480-1500°С в течение 5-10 мин, после чего при этой же температуре в расплав вводят низкоуглеродистый хром, а затем титан с выдержкой расплава после введения каждого элемента 5-10 минут, затем при температуре 1500-1550°С порциями вводят в расплав алюминий, причем с первой порцией вводят цирконий, а с последней - РЗМ, и выдерживают расплав 5-10 мин. При этом хром можно вводить в расплав 2-3 порциями.According to the first embodiment, the technical result is achieved by the fact that in the method for producing a casting heat-resistant alloy or a VKNA type alloy product based on Ni 3 AL intermetallic compound, including the melting of nickel, molybdenum, tungsten, and, if necessary, cobalt, refining the melt from carbon, oxygen impurities , nitrogen, the sequential introduction of chemically active elements into the melt, casting and crystallization, refining is carried out at a temperature of 1480-1500 ° C for 5-10 minutes, after which low temperature is introduced into the melt carbon chromium, and then titanium with melt holding after each element is introduced for 5-10 minutes, then at a temperature of 1500-1550 ° C aluminum is introduced into the melt in portions, zirconium is introduced in the first portion, and rare-earth metals are introduced in the last portion, and the melt is held for 5- 10 min. In this case, chromium can be introduced into the melt in 2-3 portions.

По второму варианту в способе получения литейного жаропрочного сплава или изделия из сплава типа ВКНА на основе интерметаллида Ni3AL, включающем расплавление никеля, молибдена, вольфрама, хрома и, если необходимо, кобальта, рафинирование расплава от примесей углерода, кислорода, азота, последовательное введение в расплав химически активных элементов, разливку и кристаллизацию, рафинирование осуществляют при температуре 1480-1500°С в течение 5-10 минут, затем при этой же температуре в расплав вводят титан, выдерживают расплав 5-10 минут, затем при температуре 1500-1550°С вводят порциями алюминий, причем с первой порцией в расплав вводят цирконий, а с последней Р3М, и выдерживают расплав 5-10 мин. Во втором варианте в исходной шихте можно использовать технический хром с содержанием углерода ≤0,03 мас.%.According to the second option, in the method for producing a casting heat-resistant alloy or VKNA-type alloy product based on Ni 3 AL intermetallic compound, including the melting of nickel, molybdenum, tungsten, chromium and, if necessary, cobalt, refining the melt from impurities of carbon, oxygen, nitrogen, sequential introduction into the melt of chemically active elements, casting and crystallization, refining is carried out at a temperature of 1480-1500 ° C for 5-10 minutes, then at the same temperature titanium is introduced into the melt, the melt is held for 5-10 minutes, then at At a temperature of 1500-1550 ° C, aluminum is introduced in portions, with zirconium being introduced into the melt with the first portion, and with the last P3M, the melt is held for 5-10 minutes. In the second embodiment, technical chromium with a carbon content of ≤0.03 wt.% Can be used in the initial charge.

В обоих вариантах выполнения способа титан можно вводить 2-3 порциями, алюминий - 2-4 порциями, а в качестве Р3М вводят лантан.In both embodiments of the method, titanium can be introduced in 2-3 portions, aluminum in 2-4 portions, and lanthanum is introduced as P3M.

Для получения фасонных изделий с монокристаллической и/или столбчатой структурой разливку и кристаллизацию осуществляют по выплавляемым моделям с вертикально направленной кристаллизацией.To obtain shaped products with a single-crystal and / or columnar structure, casting and crystallization are carried out according to investment models with vertically directed crystallization.

При этом при получении изделий с поликристаллической структурой в расплав перед разливкой вводят 0,12-0,2 мас.% углерода от массы расплава, а при получении изделий со столбчатой структурой в расплав перед разливкой вводят 0,02-0,08 мас.% углерода от массы расплава.At the same time, upon receipt of products with a polycrystalline structure, 0.12-0.2 wt.% Carbon from the mass of the melt is introduced into the melt before casting, and 0.02-0.08 wt.% Is introduced into the melt before casting when receiving products with a columnar structure. carbon from the mass of the melt.

Технический результат достигается также изделием из литейного сплава типа ВКНА на основе интерметаллида Ni3AL, полученным по одному из заявленных способов.The technical result is also achieved by a product from a casting alloy of type VKNA based on intermetallic Ni 3 AL obtained by one of the claimed methods.

Сущность изобретения заключается в следующем.The invention consists in the following.

При выплавке литейных жаропрочных сплавов типа ВКНА на основе интерметаллида Ni3AL необходимо проведение комплекса мероприятий, обеспечивающих формирование при кристаллизации частиц тугоплавких ядер-оксидов с оболочкой из β-фазы (NiAl) и выделений γ′перв - фазы, которая формирует внешнюю оболочку зародышей зерен, обеспечивающую термостабильность и жаропрочность сплава.When smelting castable refractory alloys of the VKNA type based on the Ni 3 AL intermetallic compound, it is necessary to carry out a set of measures to ensure the formation of crystalline particles of refractory oxide nuclei with a shell from the β phase (NiAl) and precipitates γ ′ of the first phase, which forms the outer shell of the grain nuclei providing thermostability and heat resistance of the alloy.

Экспериментально установлено, что постадийное введение в расплав элементов с повышенной химической активностью, таких как Cr, Ti, Al, Zr, Р3М при заявленных режимах нагрева и выдержки, исключающих как перегрев, так и охлаждение расплава, приводит к формированию дисперсных выделений фазы γ′перв, состоящих из ядер-оксидов типа Al (Ti, Zr, La)xOy с оболочкой из β-фазы и внешней оболочкой из γ′-фазы (Ni3Al).It was established experimentally that the stepwise introduction into the melt of elements with high reactivity, such as Cr, Ti, Al, Zr, R3M at the stated heating and holding modes precluding as overheating and cooling of the melt, resulting in the formation of dispersed precipitates phase γ 'prim consisting of oxide nuclei of the type Al (Ti, Zr, La) x O y with a shell from the β phase and an outer shell from the γ′-phase (Ni 3 Al).

Введение наименее активного циркония с первой порцией алюминия, а наиболее активного РЗМ с последней порцией алюминия позволяет сформировать в расплаве стойкие тугоплавкие ядра-оксиды для последующего стабильного выделения на них упрочняющей γ′-фазы.The introduction of the least active zirconium with the first portion of aluminum, and the most active rare-earth metals with the last portion of aluminum allows the formation of stable refractory oxide nuclei in the melt for the subsequent stable release of the hardening γ′-phase on them.

Процесс проводят с пониженным до минимума содержанием углерода, который вводят в расплав, в случае необходимости, перед разливкой в кокиль, что позволяет исключить в процессе плавки образование карбидов, препятствующих формированию в расплаве тугоплавких ядер-оксидов.The process is carried out with a reduced to a minimum carbon content, which is introduced into the melt, if necessary, before casting into a chill mold, which eliminates the formation of carbides during the smelting process, which prevent the formation of refractory oxide nuclei in the melt.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами:The invention is illustrated by the following examples:

Выплавляли сплавы ВКНА-4У-МК, ВКНА-1В-НК и ВКНА-РК, химический состав которых приведен в таблице 1.The VKNA-4U-MK, VKNA-1V-NK and VKNA-RK alloys were smelted, the chemical composition of which is shown in Table 1.

В таблице 2 приведена последовательность введения легирующих элементов, температурные и временные режимы при выплавке сплавов ВКНА-4У-МК (примеры I, II, III), BKHA-1B-HK (примеры I, II, III), ВКНА-РК (пример III) по предложенной технологии и по известной (пример IV).Table 2 shows the sequence of introduction of alloying elements, temperature and time conditions during the smelting of VKNA-4U-MK alloys (examples I, II, III), BKHA-1B-HK (examples I, II, III), VKNA-RK (example III ) by the proposed technology and by the known (example IV).

После разливки в кокили отбирали стружку на химический анализ. Содержание легирующих элементов и примесей определяли по стандартным методикам.After casting into the chill molds, chips were taken for chemical analysis. The content of alloying elements and impurities was determined by standard methods.

Во всех случаях перед последующими операциями литые заготовки протачивали по поверхности на глубину 1-2 мм для удаления слоя, контактирующего с чугуном кокилей, затем разрезали на мерные заготовки весом по 6 кг для последующего литья образцов и изделий методами направленной кристаллизации (НК) или равноосной кристаллизации (РК).In all cases, before subsequent operations, cast billets were machined over the surface to a depth of 1-2 mm to remove the layer in contact with chill cast iron, then cut into 6 kg measured billets for subsequent casting of samples and products by directional crystallization (NC) or equiaxial crystallization (RK).

В таблице 3 приведены свойства литейных жаропрочных сплавов ВКНА-1В-НК, ВКНА-4У-МК, ВКНА-РК, полученных предложенными способами (I, II, III) и по способу-прототипу (IV). Из таблицы 3 видно, что сплавы, выплавленные по предложенным способам, имеют характеристики 100-, 500- и 1000-часовой прочности при температурах 100, 1100 и 1200°С, почти в 2 раза превышающие аналогичные характеристики сплава, полученного по способу-прототипу, и повышение рабочих температур на 100°С.Table 3 shows the properties of heat-resistant foundry alloys VKNA-1V-NK, VKNA-4U-MK, VKNA-RK obtained by the proposed methods (I, II, III) and the prototype method (IV). From table 3 it is seen that the alloys smelted according to the proposed methods have characteristics of 100-, 500- and 1000-hour strength at temperatures of 100, 1100 and 1200 ° C, almost 2 times higher than the similar characteristics of the alloy obtained by the prototype method, and increase in operating temperatures by 100 ° C.

Изделия, выплавленные по предложенным способам, имеют повышенные надежность и ресурс работы.Products smelted by the proposed methods have increased reliability and service life.

Таблица 1Table 1 Химический состав исследуемых сплавов на основе интерметаллида Ni3AL.The chemical composition of the studied alloys based on intermetallic Ni 3 AL. Марка сплаваAlloy grade AlAl CrCr WW МоMo TiTi СFROM СоWith ZrZr LaLa NiNi ВКНА-
1В-НК
VKNA-
1B-NK
8,508.50 5,505.50 3,003.00 3,503,50 1,151.15 ≤0,02≤0.02 -- 0,030,03 0,0150.015 Осн.DOS
ВКНА-
4У-МК
VKNA-
4U-MK
8,508.50 5,005.00 2,152.15 5,005.00 0,900.90 ≤0,02≤0.02 4,004.00 0,030,03 0,0150.015 Осн.DOS
ВКНА-РКVKNA-RK 8,508.50 5,005.00 2,152.15 5,005.00 0,900.90 0,150.15 4,004.00 0,250.25 0,0150.015 Осн.DOS

Figure 00000001
Figure 00000002
Figure 00000001
Figure 00000002

Claims (17)

1. Способ получения литейного жаропрочного сплава типа ВКНА на основе интерметаллида Ni3Al, включающий расплавление исходной шихты, содержащей никель, молибден, вольфрам и, если необходимо, кобальт, рафинирование полученного расплава от примесей углерода, кислорода и азота, последовательное введение в расплав химически активных элементов, разливку и кристаллизацию расплава, отличающийся тем, что рафинирование осуществляют при температуре 1480-1500°С в течение 5-10 мин, а в качестве химически активных элементов используют технический хром, титан, алюминий, цирконий и РЗМ, при этом первым вводят технический хром при температуре рафинирования и выдерживают расплав в течение 5-10 мин, затем вводят титан и выдерживают расплав в течение 5-10 мин, вводят в расплав при температуре 1500-1550°С порциями алюминий, причем с первой порцией вводят цирконий, а с последней - РЗМ, при выдержке расплава после введения каждой порции в течение 5-10 мин.1. A method of producing a casting heat-resistant alloy of VKNA type based on Ni 3 Al intermetallic compound, comprising melting the initial charge containing nickel, molybdenum, tungsten and, if necessary, cobalt, refining the obtained melt from impurities of carbon, oxygen and nitrogen, chemically introducing it into the melt active elements, casting and crystallization of the melt, characterized in that the refining is carried out at a temperature of 1480-1500 ° C for 5-10 minutes, and technical chrome, titanium is used as chemically active elements n, aluminum, zirconium and rare-earth metals, with the first introducing technical chromium at a refining temperature and maintaining the melt for 5-10 minutes, then introducing titanium and maintaining the melt for 5-10 minutes, introduced into the melt at a temperature of 1500-1550 ° С portions of aluminum, with zirconium being introduced in the first portion, and rare-earth metals in the last portion, while the melt was kept after each portion was introduced for 5-10 minutes. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что технический хром вводят в расплав 2-3 порциями.2. The method according to claim 1, characterized in that the technical chrome is introduced into the melt in 2-3 portions. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что титан вводят в расплав 2-3 порциями.3. The method according to claim 1, characterized in that the titanium is introduced into the melt in 2-3 portions. 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что алюминий вводят в расплав 2-4 порциями.4. The method according to claim 1, characterized in that the aluminum is introduced into the melt in 2-4 portions. 5. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве РЗМ используют лантан.5. The method according to claim 1, characterized in that as REM use lanthanum. 6. Способ по любому из пп.1-5, отличающийся тем, что для получения монокристаллической и/или столбчатой структуры разливку и кристаллизацию осуществляют по выплавляемым моделям с вертикально направленной кристаллизацией.6. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that in order to obtain a single-crystal and / or columnar structure, casting and crystallization are carried out according to investment models with vertically directed crystallization. 7. Способ по любому из пп.1-5, отличающийся тем, что для получения равноосной поликристаллической структуры в расплав перед разливкой дополнительно вводят углерод в количестве 0,12-0,2% от массы расплава.7. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that to obtain an equiaxed polycrystalline structure, carbon is additionally introduced into the melt before casting in an amount of 0.12-0.2% by weight of the melt. 8. Способ по п.6, отличающийся тем, что для получения столбчатой структуры в расплав перед разливкой дополнительно вводят углерод в количестве 0,02-0,08% от массы расплава.8. The method according to claim 6, characterized in that in order to obtain a columnar structure, carbon is additionally introduced into the melt before casting in an amount of 0.02-0.08% by weight of the melt. 9. Способ получения литейного жаропрочного сплава типа ВКНА на основе интерметаллида Ni3Al, включающий расплавление исходной шихты, содержащей никель, молибден, вольфрам, хром и, если необходимо, кобальт, рафинирование полученного расплава от примесей углерода, кислорода и азота, последовательное введение в расплав химически активных элементов, разливку и кристаллизацию расплава, отличающийся тем, что рафинирование осуществляют при температуре 1480-1500°С в течение 5-10 мин, а в качестве химически активных элементов используют титан, алюминий, цирконий и РЗМ, при этом первым вводят титан и выдерживают расплав в течение 5-10 мин, затем при температуре 1500-1550°С в расплав вводят порциями алюминий, причем с первой порцией вводят цирконий, а с последней - РЗМ, при выдержке расплава после введения каждой порции в течение 5-10 мин.9. A method for producing a casting heat-resistant alloy of VKNA type based on Ni 3 Al intermetallic compound, comprising melting the initial charge containing nickel, molybdenum, tungsten, chromium and, if necessary, cobalt, refining the obtained melt from impurities of carbon, oxygen and nitrogen, sequential introduction into melt of reactive elements, casting and crystallization of the melt, characterized in that the refining is carried out at a temperature of 1480-1500 ° C for 5-10 minutes, and titanium, aluminum are used as reactive elements, zirconium and rare-earth metals, in this case, titanium is introduced first and the melt is held for 5-10 minutes, then aluminum is introduced in portions at a temperature of 1500-1550 ° C, with zirconium being introduced in the first portion, and rare-earth metals in the last portion, with melt holding after the introduction of each portion for 5-10 minutes 10. Способ по п.9, отличающийся тем, что в качестве хрома используют технический хром с содержанием углерода ≤0,03 мас.%.10. The method according to claim 9, characterized in that technical chromium with a carbon content of ≤0.03 wt.% Is used as chromium. 11. Способ по п.9, отличающийся тем, что титан вводят в расплав 2-3 порциями.11. The method according to claim 9, characterized in that the titanium is introduced into the melt in 2-3 portions. 12. Способ по п.9, отличающийся тем, что алюминий вводят в расплав 2-4 порциями.12. The method according to claim 9, characterized in that the aluminum is introduced into the melt in 2-4 portions. 13. Способ по п.9, отличающийся тем, что в качестве РЗМ используют лантан.13. The method according to claim 9, characterized in that as REM use lanthanum. 14. Способ по любому из пп.9-13, отличающийся тем, что для получения монокристаллической и/или столбчатой структуры разливку и кристаллизацию осуществляют по выплавляемым моделям с вертикально направленной кристаллизацией.14. The method according to any one of claims 9 to 13, characterized in that, in order to obtain a single-crystal and / or columnar structure, casting and crystallization are carried out according to investment casting with vertically directed crystallization. 15. Способ по любому из пп.9-13, отличающийся тем, что для получения равноосной поликристаллической структуры в расплав перед разливкой дополнительно вводят углерод в количестве 0,12-0,2% от массы расплава.15. The method according to any one of claims 9 to 13, characterized in that, in order to obtain an equiaxed polycrystalline structure, carbon is additionally introduced into the melt before casting in an amount of 0.12-0.2% by weight of the melt. 16. Способ по п.14, отличающийся тем, что для получения столбчатой структуры в расплав перед разливкой дополнительно вводят углерод в количестве 0,02-0,08% от массы расплава.16. The method according to 14, characterized in that to obtain a columnar structure in the melt before casting, carbon is additionally introduced in an amount of 0.02-0.08% by weight of the melt. 17. Изделие из литейного жаропрочного сплава типа ВКНА на основе интерметаллида Ni3Al, отличающееся тем, что оно выполнено из сплава, полученного способом по любому из пп.1-16. 17. A product from a casting heat-resistant alloy of the VKNA type based on intermetallic Ni 3 Al, characterized in that it is made of an alloy obtained by the method according to any one of claims 1 to 16.
RU2007142307/02A 2007-11-16 2007-11-16 METHOD OF RECEIVING OF CASTABLE HEAT-RESISTANT ALLOY OR PRODUCTS OF ALLOY OF TYPE VKNS ON BASIS OF INTERMETALLIDE Ni3Al (VERSIONS) AND PRODUCTS RECEIVED BY THESE METHODS RU2356965C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007142307/02A RU2356965C1 (en) 2007-11-16 2007-11-16 METHOD OF RECEIVING OF CASTABLE HEAT-RESISTANT ALLOY OR PRODUCTS OF ALLOY OF TYPE VKNS ON BASIS OF INTERMETALLIDE Ni3Al (VERSIONS) AND PRODUCTS RECEIVED BY THESE METHODS

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007142307/02A RU2356965C1 (en) 2007-11-16 2007-11-16 METHOD OF RECEIVING OF CASTABLE HEAT-RESISTANT ALLOY OR PRODUCTS OF ALLOY OF TYPE VKNS ON BASIS OF INTERMETALLIDE Ni3Al (VERSIONS) AND PRODUCTS RECEIVED BY THESE METHODS

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2356965C1 true RU2356965C1 (en) 2009-05-27

Family

ID=41023428

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007142307/02A RU2356965C1 (en) 2007-11-16 2007-11-16 METHOD OF RECEIVING OF CASTABLE HEAT-RESISTANT ALLOY OR PRODUCTS OF ALLOY OF TYPE VKNS ON BASIS OF INTERMETALLIDE Ni3Al (VERSIONS) AND PRODUCTS RECEIVED BY THESE METHODS

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2356965C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2749406C1 (en) * 2019-12-10 2021-06-09 Акционерное общество "Металлургический завод "Электросталь" Method for production of corrosion-resistant nickel-based hn63mb alloy with carbon content below 0.005%
RU2775419C1 (en) * 2021-11-17 2022-06-30 Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" Национального исследовательского центра "Курчатовский институт" (НИЦ "Курчатовский институт" - ВИАМ) ALLOY BASED ON Ni3Al INTERMETALLIC COMPOUND AND METHOD FOR ITS PRODUCTION

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2749406C1 (en) * 2019-12-10 2021-06-09 Акционерное общество "Металлургический завод "Электросталь" Method for production of corrosion-resistant nickel-based hn63mb alloy with carbon content below 0.005%
RU2775419C1 (en) * 2021-11-17 2022-06-30 Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" Национального исследовательского центра "Курчатовский институт" (НИЦ "Курчатовский институт" - ВИАМ) ALLOY BASED ON Ni3Al INTERMETALLIC COMPOUND AND METHOD FOR ITS PRODUCTION

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111187946B (en) Nickel-based wrought superalloy with high aluminum content and preparation method thereof
RU2760223C1 (en) Oxidation-resistant heat-resistant alloy and method for its production
KR20040007212A (en) Nickel base superalloys and turbine components fabricated therefrom
CN108441741B (en) High-strength corrosion-resistant nickel-based high-temperature alloy for aerospace and manufacturing method thereof
WO2011090451A1 (en) CASTING ALLOY OF THE AIMgSI TYPE
US20090308507A1 (en) Ni-BASED COMPOUND SUPERALLOY HAVING EXCELLENT OXIDATION RESISTANCE, METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME, AND HEAT-RESISTANT STRUCTURAL MATERIAL
JPH0239573B2 (en)
JP4719583B2 (en) Unidirectional solidification nickel-base superalloy excellent in strength, corrosion resistance and oxidation resistance and method for producing unidirectional solidification nickel-base superalloy
US9518311B2 (en) High strength single crystal superalloy
RU2618038C2 (en) Method for obtaining a heat-resistant alloy based on niobium
Strangman et al. Development of exothermically cast single-crystal Mar-M247 and derivative alloys
RU2356965C1 (en) METHOD OF RECEIVING OF CASTABLE HEAT-RESISTANT ALLOY OR PRODUCTS OF ALLOY OF TYPE VKNS ON BASIS OF INTERMETALLIDE Ni3Al (VERSIONS) AND PRODUCTS RECEIVED BY THESE METHODS
US7306682B2 (en) Single-crystal Ni-based superalloy with high temperature strength, oxidation resistance and hot corrosion resistance
CN108950273B (en) Intermediate alloy and preparation method and application thereof
EP3650560B1 (en) Oxidation-resistant heat-resistant alloy and preparation method
KR20180081313A (en) Directional solidification ni base superalloy and manufacturing method therefor
US8241560B2 (en) Nickel base superalloy and single crystal castings
RU2349663C1 (en) ALLOY ON BASIS OF INTERMETALLIC COMPOUND Ni3Al AND PRODUCT, MADE OF IT
EP2913417B1 (en) Article and method for forming article
Berthod et al. Microstructures and hardness of model niobium-based chromium-rich cast alloys
CN115074580B (en) Ni 2 Al 3 -TiC high-temperature alloy refiner, preparation method and application
JP7160305B2 (en) TiAl casting alloy and its manufacturing method
JPH05271840A (en) Cr based alloy for superheat resistant member
RU1776076C (en) Nickel high-temperature alloy for monocrystal casting
CN115558823A (en) Nickel-based high-temperature alloy with excellent high-temperature mechanical and thermal fatigue properties and preparation method thereof

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20171117