RU2368682C1 - ЖАРОПРОЧНЫЙ ПОРОШКОВЫЙ СПЛАВ НА ОСНОВЕ ИНТЕРМЕТАЛЛИДА NiAl И СПОСОБ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ - Google Patents
ЖАРОПРОЧНЫЙ ПОРОШКОВЫЙ СПЛАВ НА ОСНОВЕ ИНТЕРМЕТАЛЛИДА NiAl И СПОСОБ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ Download PDFInfo
- Publication number
- RU2368682C1 RU2368682C1 RU2008113075/02A RU2008113075A RU2368682C1 RU 2368682 C1 RU2368682 C1 RU 2368682C1 RU 2008113075/02 A RU2008113075/02 A RU 2008113075/02A RU 2008113075 A RU2008113075 A RU 2008113075A RU 2368682 C1 RU2368682 C1 RU 2368682C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- alloy
- heat
- nial
- niobium
- cobalt
- Prior art date
Links
Landscapes
- Powder Metallurgy (AREA)
Abstract
Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к получению жаропрочных порошковых сплавов на основе интерметаллидов. Может использоваться в авиационном машиностроении, энергетике. Сплав на основе интерметаллида NiAl содержит, мас.%: алюминий 24-30, кобальт 8,0-18,0, ниобий 3-5, никель - остальное. Порошок сплава с размером частиц менее 10 мкм помещают в стальные капсулы и экструдируют с температурой подогрева от 1000 до 1200°С и коэффициентом вытяжки не менее 15. Далее удаляют материал капсулы с экструдированного полуфабриката, осуществляют механическую обработку полуфабриката для получения заготовки детали и термическую обработку заготовки при температуре от 1450 до 1550°С. Сплав обладает высокой прочностью при 1100°С в термообработанном состоянии. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 1 табл.
Description
Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к сплаву на основе интерметаллида NiAl, обладающему высокой жаростойкостью, а также к способу его получения. Предложен жаропрочный порошковый сплав на основе интерметаллида NiAl, дополнительно включающий кобальт и ниобий, и способ его получения.
Интерес к разработке материалов NiAl в значительной степени продиктован высокими физико-механическими показателями этих сплавов, к которым можно отнести, в частности, жаростойкость, низкую плотность и коррозионную стойкость. Совокупность перечисленных свойств делает возможным и экономически оправданным применение порошковых сплавов NiAl в качестве жаропрочных конструкционных материалов, используемых для изготовления газовых турбин и теплотехнического оборудования. В настоящее время материалы на основе NiAl используются в химической промышленности, в авиационном машиностроении и в энергетике.
Известен жаропрочный композиционный материал, описанный в патенте RU 2135619. Материал содержит (ат.%): алюминий 35-48, никель 23-48, ниобий и/или титан до 12, вольфрам и/или молибден 30-4. При этом вольфрам и/или молибден наносят на поверхность порошка NiAl перед спеканием. Сплав обладает повышенной жаропрочностью при 1100°С и стойкостью к окислению.
Технология получения материала отличается многостадийностью и требует использования дорогостоящих реагентов, таких как карбонилы вольфрама и/или молибдена, и сложного аппаратурного оформления.
Известен принятый в качестве ближайшего аналога интерметаллический порошковый сплав NiAl, раскрытый в RU 2148671. Сплав дополнительно содержит хром и тантал с суммарной долей до 12 ат.% и, по меньшей мере, один элемент из группы, включающей железо, молибден, вольфрам, ниобий и гафний с индивидуальной долей до 1 ат.% и с общей для группы долей не выше 3 ат.%. Сплав обладает прочностью выше 90 МПа при 1000°С и хорошей стойкостью к тепловому удару.
Однако с целью расширения температурного диапазона применения сплава, а также для повышения надежности и долговечности изделий из сплава в условиях высоких температур необходимо дальнейшее увеличение прочности.
Задачей настоящего изобретения является получение материала с более высокой прочностью (170 мПа) при температуре 1100°С в термообработанном состоянии.
Указанная задача решается путем получения порошкового сплава на основе интерметаллида NiAl, в котором для повышения жаропрочности часть никеля замещена кобальтом, а часть алюминия замещена ниобием.
Сплав имеет следующий состав, мас.%: алюминий 24-30%, кобальт 8,0-18,0%, ниобий 3-5%, никель - остальное.
В предпочтительном варианте осуществления сплав имеет следующий состав, мас.%:
алюминий 29,2%, кобальт 13,4%, ниобий 4,2%, никель 53,2%.
Способ получения заявленного порошкового сплава на основе интерметаллида NiAl включает следующие этапы:
- капсулирование порошка, имеющего средний размер частиц менее 10 мкм,
- экструзию с температурой подогрева от 1000 до 1200°С и коэффициентом вытяжки не менее 15,
- удаление материала капсулы с экструдированного полуфабриката,
- механическую обработку полуфабриката для получения заготовки детали,
- термическую обработку заготовки при температуре от 1450 до 1550°С.
Пример осуществления
Исходный порошок сплава загружают в шаровую мельницу и измельчают до среднего размера частиц менее 10 мкм.
Продукт помещают в стальные капсулы и экструдируют с коэффициентом вытяжки не менее 15 с температурой подогрева в печи от 1000 до 1200°С. Материал капсулы (стальную оболочку) удаляют с экструдированного полуфабриката механической обработкой (на шлифовальных, токарных или фрезеровальных станках) или химическим травлением. Осуществляют механическую обработку полуфабриката на токарно-фрезерных станках или электроэрозионном оборудовании.
Полученную заготовку детали термически обрабатывают в вакуумной или газовой печи при температуре от 1450 до 1550°С в течение 1 часа.
Образцы полученного сплава испытывали на растяжение при температуре 1100°С. Данные, полученные в результате испытаний, представлены в таблице, где содержание никеля, алюминия, кобальта и ниобия указано в мас.%.
Таблица | ||||
Результаты испытаний | ||||
Предел прочности, МПа | Алюминий | Кобальт | Ниобий | Никель |
170 | 29,2 | 13,4 | 4,2 | 53,2 |
170 | 29,7 | 9,0 | 3,3 | 58,0 |
170 | 28,7 | 17,3 | 4,8 | 49,2 |
160 | 29,2 | 7,5 | 4,2 | 59,1 |
150 | 30,9 | 13,4 | 2,5 | 53,2 |
167 | 29,2 | 18,8 | 4,2 | 47,8 |
160 | 27,5 | 13,4 | 5,9 | 53,2 |
Claims (3)
1. Жаропрочный порошковый сплав на основе интерметаллида NiAl, содержащий ниобий, кобальт, алюминий и никель, отличающийся тем, что он содержит компоненты в следующем соотношении, мас.%:
алюминий 24-30
кобальт 8-18
ниобий 3-5
никель остальное
2. Сплав по п.1, отличающийся тем, что он содержит компоненты в следующем соотношении, мас.%:
алюминий 29,2
кобальт 13,4
ниобий 4,2
никель 53,2
3. Способ получения жаропрочного порошкового сплава на основе интерметаллида NiAl по п.1, включающий капсулирование порошка сплава со средним размером частиц менее 10 мкм, экструзию при температуре 1000-1200°С с коэффициентом вытяжки не менее 15, удаление материала капсулы с экструдированного полуфабриката, механическую обработку полуфабриката для получения заготовки детали и термическую обработку заготовки при температуре 1450-1550°С.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008113075/02A RU2368682C1 (ru) | 2008-04-08 | 2008-04-08 | ЖАРОПРОЧНЫЙ ПОРОШКОВЫЙ СПЛАВ НА ОСНОВЕ ИНТЕРМЕТАЛЛИДА NiAl И СПОСОБ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008113075/02A RU2368682C1 (ru) | 2008-04-08 | 2008-04-08 | ЖАРОПРОЧНЫЙ ПОРОШКОВЫЙ СПЛАВ НА ОСНОВЕ ИНТЕРМЕТАЛЛИДА NiAl И СПОСОБ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2368682C1 true RU2368682C1 (ru) | 2009-09-27 |
Family
ID=41169559
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2008113075/02A RU2368682C1 (ru) | 2008-04-08 | 2008-04-08 | ЖАРОПРОЧНЫЙ ПОРОШКОВЫЙ СПЛАВ НА ОСНОВЕ ИНТЕРМЕТАЛЛИДА NiAl И СПОСОБ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2368682C1 (ru) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2449858C1 (ru) * | 2010-11-30 | 2012-05-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственный центр газотурбостроения "Салют" (ФГУП "НПЦ газотурбостроения "Салют") | Способ производства заготовок из жаропрочных порошковых сплавов |
RU2534325C1 (ru) * | 2013-07-29 | 2014-11-27 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт структурной макрокинетики и проблем материаловедения Российской академии наук | Способ получения жаропрочных сплавов |
RU2610655C1 (ru) * | 2015-11-06 | 2017-02-14 | Открытое акционерное общество "Композит" | Гранулируемый сплав на основе интерметаллида NiAl |
-
2008
- 2008-04-08 RU RU2008113075/02A patent/RU2368682C1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2449858C1 (ru) * | 2010-11-30 | 2012-05-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственный центр газотурбостроения "Салют" (ФГУП "НПЦ газотурбостроения "Салют") | Способ производства заготовок из жаропрочных порошковых сплавов |
RU2534325C1 (ru) * | 2013-07-29 | 2014-11-27 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт структурной макрокинетики и проблем материаловедения Российской академии наук | Способ получения жаропрочных сплавов |
RU2610655C1 (ru) * | 2015-11-06 | 2017-02-14 | Открытое акционерное общество "Композит" | Гранулируемый сплав на основе интерметаллида NiAl |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2640695C2 (ru) | Никель-кобальтовый сплав | |
JP6445542B2 (ja) | チタン−アルミニウム合金部品の製造方法 | |
WO2019031577A1 (ja) | 合金部材、該合金部材の製造方法、および該合金部材を用いた製造物 | |
US9211586B1 (en) | Non-faceted nanoparticle reinforced metal matrix composite and method of manufacturing the same | |
Groh et al. | Development of a new cast and wrought alloy (René 65) for high temperature disk applications | |
US3902862A (en) | Nickel-base superalloy articles and method for producing the same | |
CN104759830B (zh) | 生产性能增强的金属材料的方法 | |
JPH07504711A (ja) | モリブデン、レニウムおよびタングステンの合金 | |
KR102197604B1 (ko) | 고온 특성이 우수한 3d 프린팅용 타이타늄-알루미늄계 합금 및 이의 제조방법 | |
Sadykov et al. | Influence of the structural state on mechanical behavior of tin babbit | |
JP6696202B2 (ja) | α+β型チタン合金部材およびその製造方法 | |
RU2368682C1 (ru) | ЖАРОПРОЧНЫЙ ПОРОШКОВЫЙ СПЛАВ НА ОСНОВЕ ИНТЕРМЕТАЛЛИДА NiAl И СПОСОБ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ | |
CN105579168B (zh) | 液相烧结铝合金部件的制造方法以及液相烧结铝合金部件 | |
EP1658388B1 (en) | High temperature powder metallurgy superalloy with enhanced fatigue creep resistance | |
JP2017503086A (ja) | 改善された高温性能を有するアルミニウム鋳造合金 | |
JP5385097B2 (ja) | 低サイクル疲労特性に優れたニアβ型チタン合金 | |
Vinogradov et al. | Effect of chemical composition on structure and properties of ultrafine grained Cu-Cr-Zr alloys produced by equal-channel angular pressing | |
Asanović et al. | The mechanical behavior and shape memory recovery of Cu-Zn-Al alloys | |
Hu et al. | Evolution of high temperature yield strength of AlCoCrFeNiTi high entropy alloys | |
RU2368684C1 (ru) | ЖАРОПРОЧНЫЙ ПОРОШКОВЫЙ СПЛАВ НА ОСНОВЕ ИНТЕРМЕТАЛЛИДА NiAl | |
RU2681089C2 (ru) | Заготовка из сплава на основе титана для упругих элементов с энергоемкой структурой | |
CA3062762A1 (en) | Titanium alloy-based sheet material for low- temperature superplastic deformation | |
Mukhtarov et al. | Influence of severe plastic deformation and heat treatment on microstructure and mechanical properties of a nickel-iron based superalloy | |
RU2371494C1 (ru) | ЖАРОПРОЧНЫЙ ПОРОШКОВЫЙ СПЛАВ НА ОСНОВЕ ИНТЕРМЕТАЛЛИДА NiAl И ИЗДЕЛИЕ, ВЫПОЛНЕННОЕ ИЗ НЕГО | |
RU2178014C1 (ru) | СПОСОБ ПРОКАТКИ ПРУТКОВ ИЗ ПСЕВДО-β-ТИТАНОВЫХ СПЛАВОВ |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20100409 |