RU2590792C1 - Жаропрочный никелевый сплав для получения изделий методом металлургии гранул - Google Patents
Жаропрочный никелевый сплав для получения изделий методом металлургии гранул Download PDFInfo
- Publication number
- RU2590792C1 RU2590792C1 RU2015112981/02A RU2015112981A RU2590792C1 RU 2590792 C1 RU2590792 C1 RU 2590792C1 RU 2015112981/02 A RU2015112981/02 A RU 2015112981/02A RU 2015112981 A RU2015112981 A RU 2015112981A RU 2590792 C1 RU2590792 C1 RU 2590792C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- alloy
- metallurgy
- nickel
- pellet
- items
- Prior art date
Links
Landscapes
- Powder Metallurgy (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области металлургии, а именно к жаропрочным никелевым сплавам для получения изделий, производимых методом металлургии гранул и предназначенных для работы при высоких нагрузках и температурах, например в газотурбинных двигателях. Сплав содержит, мас. %: углерод - 0,03-0,08, хром - 9,0-11,0, кобальт - 14,0-16,0, вольфрам - 5,5-6,5, молибден - 3,2-3,8, титан - 3,8-4,2, алюминий - 3,4-4,2, ниобий - 1,5-2,2, гафний - 0,2-0,4, бор - 0,005-0,055, цирконий - 0,001-0,055, магний - 0,01-0,06, церий - 0,001-0,055, никель - остальное. Сплав имеет размер зерна 35-40 мкм, а также характеризуется высокими характеристиками длительной и кратковременной прочности во всем диапазоне рабочих температур, пластичности при горячей и холодной обработке. Повышается надежность срока службы изделий из заявленного сплава. 2 табл.
Description
Изобретение относится к области металлургии, а именно к жаропрочным никелевым сплавам для получения изделий, производимых методом металлургии гранул и предназначенных для работы при высоких нагрузках и температурах, например в газотурбинных двигателях.
Известны жаропрочные сплавы на основе никеля для получения изделий, работающих при высоких температурах и нагрузках. В виде примера можно привести жаропрочный никелевый сплав для получения изделий методом металлургии гранул, содержащий в своем составе углерод, хром, кобальт, вольфрам, молибден, титан, алюминий, ниобий, гафний, бор, магний, церий, цирконий и никель при следующем соотношении компонентов сплава, мас. %:
Углерод - 0,02-0,08
Хром - 8,0-11,0
Кобальт - 14,0-18,0
Вольфрам - 4,5-5,9
Молибден - 3,0-5,5
Титан - 1,5-3,0
Алюминий - 4,5-6,0
Ниобий - 2,0-3,5
Гафний - 0,2-1,5
Бор - 0,01-0,035
Магний - 0,005-0,1
Церий - 0,01-0,06
Цирконий - 0,001-0,1
Никель - остальное
(см. патент Российской Федерации №2160789, кл. С22С 19/05, заявл. 20.11.1998 г.).
Недостатком указанного жаропрочного сплава является недостаточный уровень жаропрочности и длительной пластичности при высоких рабочих температурах, что не обеспечивает необходимых для современной техники уровня и стабильности механических характеристик.
Известен жаропрочный сплав следующего состава, мас. %:
Углерод - 0,02-0,1
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
(см. патент Российской Федерации №2257420, кл. С22С 19/05, заявл. 26.07.2004 г.).
Недостатком этого сплава являются низкие характеристики пластичности при комнатной температуре (δ, Ψ, KSU), характеристики ползучести (σ 0,2/100) и высокая скорость распространения усталостной трещины (СРТУ) при рабочих температурах.
Известен жаропрочный сплав на основе никеля, содержащий следующие компоненты в соотношении, мас. %:
Углерод - 0,02-0,08
Хром - 9,0-11,0
Кобальт - 14,0-16,0
Вольфрам - 5,5 0-6,5
Молибден - 3,0-3,8
Титан - 3,8 - менее 4,2
Алюминий - 3,4-4,2
Ниобий - 1,5-2,2
Гафний - более 0,2-0,4
Бор - 0,005-0,05
Магний - 0,001-0,05
Цирконий - 0,001-0,005
Никель - остальное
(см. патент Российской Федерации №2359053, кл. С22С, заявл. 19.03.2008 г.).
Указанный сплав имеет недостаточный уровень длительной прочности во всем диапазоне рабочих температур, наличие чувствительности к концентраторам напряжений, недостаточную пластичность при длительном и кратковременном нагружении, пониженное (нестабильное) сопротивление малоцикловой усталости, недостаточную пластичность при горячей и холодной обработке.
Наиболее близким к предлагаемому техническому решению по сущности и совокупности признаков является жаропрочный сплав на основе никеля для получения изделий методом металлургии гранул, содержащий, мас. %:
Углерод - 0,02-0,1
Хром - 7,0-10,0
Кобальт - 12,0-15,0
Вольфрам - 5,5-6,5
Молибден - 3,5-4,5
Титан - 3,5-4,5
Алюминий - 3,5-4,5
Ниобий - 1,5-3,5
Гафний - 0,1-0,4
Ванадий - 0,05-0,2
Бор - 0,005-0,05
Цирконий - 0,001-0,05
Магний - 0,001-0,05
Церий - 0,001-0,05
Скандий - 0,001- 0,005
Марганец - 0,001-0,5
Кремний - 0,001-0,05
Железо - 0,001-0,01
Никель - остальное,
при одновременном выполнении следующих соотношений: суммарное содержание хрома и кобальта ≤22,8 мас. %, суммарное содержание молибдена и вольфрама ≥9,5 мас. %, суммарное содержание основных элементов, образующую Ý-фазу, - титана, алюминия, ниобия и гафния - ≥10,0 мас. % (см. патент Российский Федерации №2428497, кл. С22С, заявл. 16.04.2010 г. - прототип).
Недостатком этого сплава являются заниженные механические свойства при комнатной температуре, в частности недостаточная пластичность, а также сопротивление МЦУ при рабочих температурах.
Заявляемое техническое решение направлено на повышение уровня длительной и кратковременной прочности во всем диапазоне рабочих температур, высокую пластичность при горячей и холодной обработке, высокое, стабильное сопротивление малоцикловой усталости и, следовательно, достижение технического результата в виде повышения надежности и срока службы изделий из данного сплава.
Указанный результат достигается за счет того, что жаропрочный никелевый сплав для получения изделий методом металлургии гранул, содержащий углерод, хром, кобальт, вольфрам, молибден, титан, алюминий, ниобий, гафний, бор, цирконий, магний, церий и никель, имеет другое соотношение указанных компонентов.
Состав сплава, мас. %:
Углерод - 0,03-0,08
Хром - 9,0-11,0
Кобальт - 14,0-16,0
Вольфрам - 5,5-6,5
Молибден - 3,2-3,8
Титан - 3,8-4,2
Алюминий - 3,4-4,2
Ниобий - 1,5-2,2
Гафний - 0,2-0,4
Бор - 0,005-0,055
Цирконий - 0,001-0,055
Магний - 0,01-0,06
Церий - 0,001-0,055
Никель - остальное
Осуществление данного сплава и достижение указанного выше технического результата подтверждается следующим примером получения изделий из жаропрочных никелевых сплавов.
Методом металлургии гранул были изготовлены и опробованы сплавы предлагаемого состава (№1, 2, 3) и состава прототипа
Составы заявляемого сплава и прототипа приведены в таблице 1:
Механические свойства при 20°С и при рабочей температуре 650°С предлагаемого сплава и сплава-прототипа определены по стандартным методикам испытания и представлены в таблице 2.
Из таблицы 2 следует, что предлагаемый сплав превосходит при температуре 20°С сплав-прототип по пределу прочности на 47 МПа и по пределу текучести на 24 МПа, а также длительную прочность при 650°С на 10 МПа.
Таким образом, предлагаемый сплав имеет наиболее высокие механические свойства и жаропрочность, достигнутые в настоящее время, при этом размер зерна при формировании структуры сплава находится в пределах 35-40 мкм. Кроме того, этот сплав не содержит дорогостоящих легирующих элементов, таких как ванадий, скандий и др.
Claims (1)
- Жаропрочный никелевый сплав для получения изделий методом металлургии гранул, содержащий углерод, хром, кобальт, вольфрам, молибден, титан, алюминий, ниобий, гафний, бор, цирконий, магний, церий и никель, отличающийся тем, что указанные компоненты находятся в следующем соотношении, мас.%:
Углерод 0,03-0,08 Хром 9,0-11,0 Кобальт 14,0-16,0 Вольфрам 5,5-6,5 Молибден 3,2-3,8 Титан 3,8-4,2 Алюминий 3,4-4,2 Ниобий 1,5-2,2 Гафний 0,2-0,4 Бор 0,005-0,055 Цирконий 0,001-0,055 Магний 0,01-0,06 Церий 0,001-0,055 Никель остальное
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015112981/02A RU2590792C1 (ru) | 2015-04-09 | 2015-04-09 | Жаропрочный никелевый сплав для получения изделий методом металлургии гранул |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015112981/02A RU2590792C1 (ru) | 2015-04-09 | 2015-04-09 | Жаропрочный никелевый сплав для получения изделий методом металлургии гранул |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2590792C1 true RU2590792C1 (ru) | 2016-07-10 |
Family
ID=56372126
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015112981/02A RU2590792C1 (ru) | 2015-04-09 | 2015-04-09 | Жаропрочный никелевый сплав для получения изделий методом металлургии гранул |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2590792C1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110205523A (zh) * | 2019-07-04 | 2019-09-06 | 北京钢研高纳科技股份有限公司 | 一种具有高拉伸强度的镍基粉末高温合金及其制备方法 |
RU2789527C1 (ru) * | 2022-02-15 | 2023-02-06 | Открытое акционерное общество "Всероссийский институт легких сплавов" (ОАО "ВИЛС") | Жаропрочный гранулируемый сплав на основе никеля |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1484521A (en) * | 1975-07-17 | 1977-09-01 | Inco Europ Ltd | Nickel-chromium-cobalt alloys |
RU2022044C1 (ru) * | 1992-06-30 | 1994-10-30 | Всероссийский институт авиационных материалов | Жаропрочный сплав на основе никеля |
RU2160789C2 (ru) * | 1998-11-20 | 2000-12-20 | Научно-производственное объединение энергетического машиностроения им. акад. В.П. Глушко | Жаропрочный сплав на основе никеля |
RU2294393C1 (ru) * | 2005-11-03 | 2007-02-27 | Открытое акционерное общество "Всероссийский институт легких сплавов" (ОАО "ВИЛС") | Жаропрочный порошковый сплав на основе никеля |
-
2015
- 2015-04-09 RU RU2015112981/02A patent/RU2590792C1/ru active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1484521A (en) * | 1975-07-17 | 1977-09-01 | Inco Europ Ltd | Nickel-chromium-cobalt alloys |
RU2022044C1 (ru) * | 1992-06-30 | 1994-10-30 | Всероссийский институт авиационных материалов | Жаропрочный сплав на основе никеля |
RU2160789C2 (ru) * | 1998-11-20 | 2000-12-20 | Научно-производственное объединение энергетического машиностроения им. акад. В.П. Глушко | Жаропрочный сплав на основе никеля |
RU2294393C1 (ru) * | 2005-11-03 | 2007-02-27 | Открытое акционерное общество "Всероссийский институт легких сплавов" (ОАО "ВИЛС") | Жаропрочный порошковый сплав на основе никеля |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110205523A (zh) * | 2019-07-04 | 2019-09-06 | 北京钢研高纳科技股份有限公司 | 一种具有高拉伸强度的镍基粉末高温合金及其制备方法 |
RU2789527C1 (ru) * | 2022-02-15 | 2023-02-06 | Открытое акционерное общество "Всероссийский институт легких сплавов" (ОАО "ВИЛС") | Жаропрочный гранулируемый сплав на основе никеля |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9738953B2 (en) | Hot-forgeable Ni-based superalloy excellent in high temperature strength | |
JP5663530B2 (ja) | タービンブレード及びベーン用途向けのレニウムを含まない単結晶超合金 | |
JP6476704B2 (ja) | ニッケル基鋳造合金及び熱間鍛造金型 | |
JP5574283B1 (ja) | 析出強化型マルテンサイト鋼及びその製造方法 | |
JP5995158B2 (ja) | Ni基超耐熱合金 | |
US20170002449A1 (en) | Precipitation hardening nickel-base alloy, part made of said alloy, and manufacturing method thereof | |
CA2955322C (en) | Ni-based superalloy for hot forging | |
RU2590792C1 (ru) | Жаропрочный никелевый сплав для получения изделий методом металлургии гранул | |
RU2365657C1 (ru) | Жаропрочный деформируемый сплав на основе никеля и изделие, выполненное из этого сплава | |
RU2410457C1 (ru) | Жаропрочный порошковый сплав на основе никеля | |
JP2012532982A (ja) | ニッケル基超合金 | |
RU2588949C1 (ru) | СПЛАВ НА ОСНОВЕ ИНТЕРМЕТАЛЛИДА Ni3Al И ИЗДЕЛИЕ, ВЫПОЛНЕННОЕ ИЗ НЕГО | |
RU2695097C1 (ru) | Деформируемый жаропрочный сплав на основе никеля | |
RU2428497C1 (ru) | Жаропрочный никелевый сплав для получения изделий методом металлургии гранул | |
RU2371495C1 (ru) | Жаропрочный порошковый никелевый сплав | |
CN105734344A (zh) | 一种综合高温性能优异的镍基合金及其生产工艺 | |
RU2790495C1 (ru) | Жаропрочный литейный сплав на основе никеля и изделие, выполненное из него | |
RU2294393C1 (ru) | Жаропрочный порошковый сплав на основе никеля | |
US10240223B2 (en) | Ni-based alloy having excellent high-temperature creep characteristics, and gas turbine member using the same | |
RU2368683C1 (ru) | Порошковый жаропрочный никелевый сплав | |
RU2560469C1 (ru) | Способ повышения стойкости к сульфидной коррозии порошковых никелевых сплавов | |
RU2516681C1 (ru) | Жаропрочный порошковый сплав на основе никеля, стойкий к сульфидной коррозии и изделие, изготовленное из него | |
RU2583972C1 (ru) | Сплав на основе титана | |
RU2348726C1 (ru) | Жаропрочный порошковый сплав на основе никеля | |
RU2299919C1 (ru) | Порошковый жаропрочный сплав на основе никеля |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PD4A | Correction of name of patent owner |