RU2368683C1 - Порошковый жаропрочный никелевый сплав - Google Patents
Порошковый жаропрочный никелевый сплав Download PDFInfo
- Publication number
- RU2368683C1 RU2368683C1 RU2008108270/02A RU2008108270A RU2368683C1 RU 2368683 C1 RU2368683 C1 RU 2368683C1 RU 2008108270/02 A RU2008108270/02 A RU 2008108270/02A RU 2008108270 A RU2008108270 A RU 2008108270A RU 2368683 C1 RU2368683 C1 RU 2368683C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- alloy
- nickel
- hafnium
- niobium
- molybdenum
- Prior art date
Links
Abstract
Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к жаропрочным никелевым сплавам. Может использоваться в газотурбинных двигателях для изготовления тяжело нагруженных деталей, работающих при повышенных температурах. Порошковый жаропрочный никелевый сплав содержит, мас.%: углерод 0,03-0,08; хром 10,0-12,0; кобальт 14,0-16,0; вольфрам 2,5-3,5; молибден 4,0-5,0; титан 2,5-3,1; алюминий 3,5-4,4; ниобий 3,0-3,5; бор 0,005-0,05; магний 0,001-0,05; гафний 0,005-0,2; железо 0,01-1,0; марганец 0,001-0,5; кремний 0,001-0,5; ванадий 0,4-0,8; церий 0,001-0,05; лантан 0,001-0,08; скандий 0,001-0,05; никель - остальное. Сплав обладает высокой длительной прочностью, низкой чувствительностью к надрезу, низкой скоростью распространения усталостной трещины при рабочих температурах. 1 табл.
Description
Предлагаемое изобретение относится к области металлургии, в частности к порошковой металлургии жаропрочных никелевых сплавов, и может быть использовано в газотурбинных двигателях для изготовления тяжело нагруженных деталей, работающих при повышенных температурах.
Известен жаропрочный никелевый сплав, предназначенный для деталей газовых турбин, состава (в мас.%):
Углерод | 0,02-0,10 |
Хром | 9,0-11,0 |
Кобальт | 14,0-16,0 |
Вольфрам | более 5,5-6,5 |
Молибден | 3,0-3,8 |
Титан | 4,0-4,2 |
Алюминий | 3,4-4,2 |
Ниобий | 1,5-2,2 |
Гафний | 0,1-0,2 |
Бор | 0,005-0,05 |
Цирконий | 0,001 не более 0,005 |
Магний | 0,001-0,05 |
Никель | остальное |
(патент РФ 2257420, C22C 19/05, 2004 год).
Недостатками этого сплава являются низкие характеристики конструкционной прочности и чувствительность сплава к надрезу при рабочих температурах, что существенно снижает его ресурс и увеличивает частоту ремонтов двигателя.
Известен жаропрочный сплав на основе никеля, состава (в мас.%):
Углерод | 0,02-0,10 |
Хром | 9,0-11,0 |
Кобальт | 14,0-16,0 |
Вольфрам | 5,2-6,8 |
Молибден | 3,0-3,9 |
Титан | 3,0-3,9 |
Алюминий | 3,2-4,5 |
Ниобий | 1,2-2,4 |
Гафний | 0,05-0,5 |
Бор | 0,005-0,05 |
Цирконий | 0,001-0,05 |
Магний | 0,001-0,05 |
Марганец | 0,001-0,5 |
Кремний | 0,001-0,5 |
Железо | 0,001-1,0 |
Никель | остальное |
(патент РФ 2294393, C22C 19/05, 2005 год) - прототип.
Недостатками этого сплава являются низкие характеристики длительной прочности (σ100 620°C) и чувствительность к надрезу (σнадр 100/σгл 100<1,0), что значительно снижает его ресурс, а также высокая скорость распространения усталостной трещины (СРТУ) при рабочих температурах, что существенно увеличивает частоту ремонтов двигателя.
Предлагается порошковый жаропрочный сплав на основе никеля, содержащий компоненты в следующем соотношении (в мас.%):
Углерод | 0,03-0,08 |
Хром | 10,0-12,0 |
Кобальт | 14,0-16,0 |
Вольфрам | 2,5-3,5 |
Молибден | 4,0-5,0 |
Титан | 2,5-3,1 |
Алюминий | 3,5-4,4 |
Ниобий | 3,0-3,5 |
Бор | 0,005-0,05 |
Магний | 0,001-0,05 |
Гафний | 0,005-0,2 |
Железо | 0,01-1,0 |
Марганец | 0,001-0,5 |
Кремний | 0,001-0,5 |
Ванадий | 0,4-0,8 |
Церий | 0,001-0,05 |
Лантан | 0,001-0,08 |
Скандий | 0,001-0,05 |
Никель | остальное. |
Предлагаемый сплав отличается от прототипа тем, что он дополнительно содержит ванадий, церий, лантан и скандий при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Углерод | 0,03-0,08 |
Хром | 10,0-12,0 |
Кобальт | 14,0-16,0 |
Вольфрам | 2,5-3,5 |
Молибден | 4,0-5,0 |
Титан | 2,5-3,1 |
Алюминий | 3,5-4,4 |
Ниобий | 3,0-3,5 |
Бор | 0,005-0,05 |
Магний | 0,001-0,05 |
Гафний | 0,005-0,2 |
Железо | 0,01-1,0 |
Марганец | 0,001-0,5 |
Кремний | 0,001-0,5 |
Ванадий | 0,4-0,8 |
Церий | 0,001-0,05 |
Лантан | 0,001-0,08 |
Скандий | 0,001-0,05 |
Никель | остальное. |
Технический результат - повышение длительной прочности, уменьшение чувствительности к надрезу и, как следствие, повышение ресурса, а также снижение скорости распространения усталостной трещины при рабочих температурах и, как следствие, увеличение времени между ремонтами двигателя.
Это достигается за счет того, что предлагаемая композиция обеспечивает устранение в структуре наследственных границ гранул и значительное упрочнение границ зерен, что позволяет повысить длительную прочность как на гладких образцах, так и, еще более существенно, на образцах с надрезом, то есть обеспечить нечувствительность к надрезу (σнадр 100/σгл 100>1), а также снизить скорость распространения усталостной трещины.
Пример
Методом порошковой металлургии был изготовлен и опробован сплав предлагаемого состава, мас.%:
Углерод | 0,06 |
Хром | 11,0 |
Кобальт | 15,0 |
Вольфрам | 3,0 |
Молибден | 4,5 |
Титан | 2,8 |
Алюминий | 3,9 |
Ниобий | 3,3 |
Бор | 0,015 |
Магний | 0,01 |
Гафний | 0,1 |
Железо | 0,5 |
Марганец | 0,2 |
Кремний | 0,1 |
Ванадий | 0,6 |
Церий | 0,02 |
Лантан | 0,02 |
Скандий | 0,01 |
Никель | остальное. |
Также был получен сплав по составу - прототипу.
Механические свойства при рабочей температуре 620°С предлагаемого сплава и сплава-прототипа определены по стандартным методикам испытания и представлены в таблице.
Таким образом, сплав предлагаемого состава позволяет при рабочей температуре повысить предел длительной прочности на 8-12% на гладких образцах и на 22-25% на образцах с надрезом, тем самым, обеспечить нечувствительность к надрезу σгл 100/σнадр 100≥1,1, а также снизить скорость распространения усталостной трещины в 1,6-1,8 раза. При этом предел прочности и предел текучести у сплава предлагаемого состава имеет более высокий уровень, чем у прототипа.
В результате этого применение предлагаемого сплава для изготовления валов, дисков и других деталей газотурбинных двигателей позволит повысить их ресурс в 1,3-1,5 раза и увеличить время между ремонтами двигателя в 1,4-1,6 раза.
Claims (1)
- Жаропрочный порошковый сплав на основе никеля, содержащий углерод, хром, кобальт, вольфрам, молибден, титан, алюминий, ниобий, бор, магний, гафний, железо, марганец и кремний, отличающийся тем, что он дополнительно содержит ванадий, церий, лантан и скандий при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Углерод 0,03-0,08 Хром 10,0-12,0 Кобальт 14,0-16,0 Вольфрам 2,5-3,5 Молибден 4,0-5,0 Титан 2,5-3,1 Алюминий 3,5-4,4 Ниобий 3,0-3,5 Бор 0,005-0,05 Магний 0,001-0,05 Гафний 0,005-0,2 Железо 0,01-1,0 Марганец 0,001-0,5 Кремний 0,001-0,5 Ванадий 0,4-0,8 Церий 0,001-0,05 Лантан 0,001-0,08 Скандий 0,001-0,05 Никель остальное.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008108270/02A RU2368683C1 (ru) | 2008-03-05 | 2008-03-05 | Порошковый жаропрочный никелевый сплав |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008108270/02A RU2368683C1 (ru) | 2008-03-05 | 2008-03-05 | Порошковый жаропрочный никелевый сплав |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2368683C1 true RU2368683C1 (ru) | 2009-09-27 |
Family
ID=41169560
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2008108270/02A RU2368683C1 (ru) | 2008-03-05 | 2008-03-05 | Порошковый жаропрочный никелевый сплав |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2368683C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2623540C1 (ru) * | 2016-08-12 | 2017-06-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" (ФГУП "ВИАМ") | Гранулируемый высокожаропрочный никелевый сплав и изделие, изготовленное из него |
-
2008
- 2008-03-05 RU RU2008108270/02A patent/RU2368683C1/ru active
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2623540C1 (ru) * | 2016-08-12 | 2017-06-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" (ФГУП "ВИАМ") | Гранулируемый высокожаропрочный никелевый сплав и изделие, изготовленное из него |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9738953B2 (en) | Hot-forgeable Ni-based superalloy excellent in high temperature strength | |
JP6328398B2 (ja) | 耐酸化性に優れた高強度チタン合金及びこれを用いたコンプレッサー部品 | |
JP4982324B2 (ja) | Ni基鍛造合金、蒸気タービンプラント用鍛造部品、蒸気タービンプラント用ボイラチューブ、蒸気タービンプラント用ボルト及び蒸気タービンロータ | |
KR20090115925A (ko) | 니켈계 합금 | |
JP6476704B2 (ja) | ニッケル基鋳造合金及び熱間鍛造金型 | |
JP5116951B2 (ja) | 鍛造ピストン | |
JP5626920B2 (ja) | ニッケル基合金の鋳造品、ガスタービン翼及びガスタービン | |
JP5063550B2 (ja) | ニッケル基合金及びそれを用いたガスタービン翼 | |
RU2368683C1 (ru) | Порошковый жаропрочный никелевый сплав | |
RU2410457C1 (ru) | Жаропрочный порошковый сплав на основе никеля | |
JP5595495B2 (ja) | ニッケル基超合金 | |
JP4583894B2 (ja) | 耐熱性超合金及びその使用 | |
RU2371495C1 (ru) | Жаропрочный порошковый никелевый сплав | |
RU2695097C1 (ru) | Деформируемый жаропрочный сплав на основе никеля | |
JP6738010B2 (ja) | 高温強度特性および高温クリープ特性に優れたニッケル基合金 | |
RU2434068C1 (ru) | СПЛАВ НА ОСНОВЕ ИНТЕРМЕТАЛЛИДА Ni3Al | |
RU2348726C1 (ru) | Жаропрочный порошковый сплав на основе никеля | |
JPH06287667A (ja) | 耐熱鋳造Co基合金 | |
RU2428497C1 (ru) | Жаропрочный никелевый сплав для получения изделий методом металлургии гранул | |
RU2386714C1 (ru) | Жаропрочный гранулированный сплав на основе никеля | |
RU2294393C1 (ru) | Жаропрочный порошковый сплав на основе никеля | |
RU2697674C1 (ru) | Жаропрочный никелевый сплав | |
JP2012177370A (ja) | 蒸気タービンロータ | |
RU2590792C1 (ru) | Жаропрочный никелевый сплав для получения изделий методом металлургии гранул | |
RU2603415C1 (ru) | Интерметаллидный сплав на основе системы никель-алюминий-кобальт |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
QB4A | Licence on use of patent |
Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20200220 Effective date: 20200220 |
|
PD4A | Correction of name of patent owner |