RU2691790C1 - Cast nickel alloy - Google Patents

Cast nickel alloy Download PDF

Info

Publication number
RU2691790C1
RU2691790C1 RU2019104826A RU2019104826A RU2691790C1 RU 2691790 C1 RU2691790 C1 RU 2691790C1 RU 2019104826 A RU2019104826 A RU 2019104826A RU 2019104826 A RU2019104826 A RU 2019104826A RU 2691790 C1 RU2691790 C1 RU 2691790C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
alloy
resistance
heat resistance
casting
equiaxial structure
Prior art date
Application number
RU2019104826A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Денис Викторович Данилов
Александр Вячеславович Логунов
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "НТЦ "Современные технологии металлургии" (ООО "НТЦ "СТМ")
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 Общество с ограниченной ответственностью "НТЦ "Современные технологии металлургии" (ООО "НТЦ "СТМ") filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "НТЦ "Современные технологии металлургии" (ООО "НТЦ "СТМ")
Priority to RU2019104826A priority Critical patent/RU2691790C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2691790C1 publication Critical patent/RU2691790C1/en

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C19/00Alloys based on nickel or cobalt
    • C22C19/03Alloys based on nickel or cobalt based on nickel
    • C22C19/05Alloys based on nickel or cobalt based on nickel with chromium
    • C22C19/051Alloys based on nickel or cobalt based on nickel with chromium and Mo or W
    • C22C19/056Alloys based on nickel or cobalt based on nickel with chromium and Mo or W with the maximum Cr content being at least 10% but less than 20%

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)

Abstract

FIELD: metallurgy.SUBSTANCE: invention relates to metallurgy, namely to nickel-based alloys, and can be used in gas transfer, power and offshore gas turbine plants (GTP) with long operating time, in particular for casting of cooled working and nozzle blades with equiaxial structure. Cast nickel alloy for casting of cooled working and nozzle blades with equiaxial structure of gas-turbine plants contains, wt. %: C 0.08–0.18; Cr 10.0–16.0; Co 10.0–16.0; W 2.0–10.0; Ti 2.0–5.5; Al 2.0–5.5; Re 1.2–3.6; Ta 4.0–9.0; Hf 0.05–2.0; B 0.005–0.5; Zr 0.005–0.05; Ce 0.005–0.5; La 0.005–0.5; Y 0.01–0.5; Mg 0.005–0.3; Mn 0.05–0.5; Si 0.05–0.5; Ca 0.02–0.2; Ni – rest.EFFECT: alloy is characterized by high values of resistance to sea salt corrosion, heat resistance, as well as high manufacturability and output of suitable products, significantly lower labour input in production and cost.1 cl, 1 dwg, 2 tbl

Description

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано в газоперекачивающих, энергетических и морских газотурбинных установках (ГТУ) с длительной наработкой, в частности для литья охлаждаемых рабочих и сопловых лопаток с равноосной структурой, производство которых является существенно менее трудоемким, в связи с чем обходится в 6-8 раз дешевле по сравнению с сплавами, имеющими монокристальную структуру.The invention relates to the field of metallurgy and can be used in gas pumping, power and marine gas turbine installations (GTU) with a long operating time, in particular for casting cooled workers and nozzle blades with equiaxial structure, the production of which is significantly less labor-intensive, and therefore costs 6-8 times cheaper compared to alloys having a single crystal structure.

Суть проблемы заключается в том, что используемые в настоящее время для ГТУ жаропрочные никелевые сплавы с равноосной структурой, способные работать в условиях активного воздействия сульфидно-оксидной коррозии (например, сплав ЧС-70, ЧС-88, ЧС-104 и др.) обладают недостаточным уровнем жаропрочности, что резко сокращает ресурс их работы и увеличивает количество дорогостоящих ремонтов, особенно в неблагоприятных условиях Севера, Сибири и др. малообжитых районов, увеличивает время простоя на ремонте морской техники и т.д.The essence of the problem lies in the fact that currently used for GTU heat-resistant nickel alloys with equiaxial structure, capable of working under conditions of active influence of sulfide-oxide corrosion (for example, alloy CHS-70, CS-88, CS-104, etc.) have insufficient level of heat resistance, which dramatically reduces the resource of their work and increases the number of expensive repairs, especially in adverse conditions of the North, Siberia and other low-habitat areas, increases downtime for the repair of marine equipment, etc.

В связи с этим особенно острой становится задачи создания жаропрочного сплава с:In this regard, the task of creating a heat-resistant alloy with:

- высокой стойкостью к сульфидно-оксидной коррозии, способного эффективно работать в условиях активного воздействия таких продуктов сгорания жидкого и газообразного топлива, как Na2SO4 (результатам взаимодействия присутствующих в топливе солей NaCl и сероводорода), солей кальция, магния, кремния, сульфидирования из соединений, содержащих среду азотирования и науглероживания поверхности, отрицательного влияния имеющихся в топливе соединений ванадия, свинца и др. вредных элементов;- high resistance to sulfide oxide corrosion, able to work effectively under the active influence of such combustion products of liquid and gaseous fuels like Na 2 SO 4 (the results of the interaction of the NaCl salts and hydrogen sulfide present in the fuel), calcium, magnesium, silicon salts, sulfidization from compounds containing the nitriding medium and carburizing the surface, the negative influence of vanadium, lead compounds and other harmful elements in the fuel;

- высокой жаропрочностью на уровне

Figure 00000001
, равной (320-340) МПа,- high heat resistance level
Figure 00000001
equal to (320-340) MPa,

близкой к жаропрочности лучших сплавов с высокой стойкостью к сульфидно-оксидной (морской) коррозии;close to heat resistance of the best alloys with high resistance to sulfide-oxide (marine) corrosion;

- равноосной структурой, снижающей трудоемкость производства и, как следствие, себестоимость в 6-8 раз рабочих и сопловых лопаток по сравнению с монокристальными;- equiaxial structure, which reduces the labor intensity of production and, as a result, the cost price is 6–8 times the number of working and nozzle vanes compared to single crystal;

- отличающихся более экономными (по наиболее дорогому и дефицитному элементу рению) легированием.- differing by more economical (at the most expensive and scarce rhenium element) by doping.

Таким образом, задача сводится к созданию сплава, обладающего высокой стойкостью к «морской» коррозии, при этом обеспечивающего одновременно повышенную работоспособность и гораздо более дешевое производство узловых деталей ГТУ при заметном снижении стоимости самого материала лопаток турбины.Thus, the task is reduced to the creation of an alloy with high resistance to "marine" corrosion, while simultaneously providing increased efficiency and much cheaper production of the nodal parts of GTU with a noticeable decrease in the cost of the material of the turbine blades.

В качестве наиболее близкого аналога (прототипа) выбран литейный никелевый сплав, содержащий, мас. %: Cr 9-18, Со 7-20, W 1-8, Мо 0,2-4,0, Al 1,5-5,0, Ti 1,5-5,0, Та 2,4-7,5, Nb 0,05-2,0, В 0,005-0,5, La 0,005-0,5, Y 0,01-0,5, Се 0,02-0,5, Re 0,5-6,0, Hf 0,05-1,5, Mn 0,05-1,0, Si 0,05-1,0, Mg 0,01-0,5, С 0,003-0,03, Sc 0,0002-0,01, Pr 0,0002-0,01, Gd 0,0002-0,01, Nd 0,0002-0,01, Ni остальное (см. Патент RU 2623940).As the closest analogue (prototype) selected cast nickel alloy containing, by weight. %: Cr 9-18, Co 7-20, W 1-8, Mo 0.2-4.0, Al 1.5-5.0, Ti 1.5-5.0, Ta 2.4-7 , 5, Nb 0.05-2.0, B 0.005-0.5, La 0.005-0.5, Y 0.01-0.5, Ce 0.02-0.5, Re 0.5-6 , 0, Hf 0.05-1.5, Mn 0.05-1.0, Si 0.05-1.0, Mg 0.01-0.5, C 0.003-0.03, Sc 0.0002 -0.01, Pr 0.0002-0.01, Gd 0.0002-0.01, Nd 0.0002-0.01, Ni the rest (see Patent RU 2623940).

Сплав обладает наиболее высоким среди всех отечественных и зарубежных никелевых жаропрочных материалов с повышенной стойкостью к сульфидно-оксидной коррозии уровнем жаропрочности (его

Figure 00000001
≈ 350 МПа),The alloy possesses the highest among all domestic and foreign nickel heat-resistant materials with increased resistance to sulfide-oxide corrosion
Figure 00000001
≈ 350 MPa),

при этом в отличие от ряда эксплуатируемых в настоящее время сплавов он не склонен к образованию в процессе эксплуатации охрупчивающих топологически плотноупакованных (ТПУ) фаз.at the same time, unlike a number of alloys currently in use, it is not prone to the formation of embrittling topologically close-packed (TPU) phases during operation.

Высокая структурная стабильность обеспечивает ему способность сохранить работоспособность в течение весьма длительного ресурса.High structural stability provides him with the ability to maintain performance over a very long resource.

Весьма с тем характерным для этого сплава является ряд недостатков:Quite so typical for this alloy is a number of disadvantages:

- во-первых, этот сплав имеет монокристальную структуру, а, как известно, трудоемость производства, большое количество брака, а следовательно, и себестоимость лопаток с монокристальной структурой существенно выше, чем лопаток с равноосной структурой;- first, this alloy has a single crystal structure, and, as is known, the laboriousness of production, a large number of defects, and hence the cost of blades with a single crystal structure, is significantly higher than blades with equiaxial structure;

- во-вторых, он содержит до 9% рения, что делает его весьма дорогим.- secondly, it contains up to 9% rhenium, which makes it very expensive.

Не случайно поэтому ведущие зарубежные и отечественные фирмы и предприятия в настоящее время активно работают над созданием экономно легированных по рению никелевых жаропрочных сплавов. Производство ГТУ для энергетики является гораздо более массовым по сравнению с изготовлением газотурбинных двигателей для авиации.Therefore, it is not by chance that leading foreign and domestic firms and enterprises are currently actively working to create nickel-based superalloys that are economically doped for rhenium. The production of gas turbines for power generation is much more widespread compared to the manufacture of gas turbine engines for aviation.

Здесь вопросы максимально возможного снижения стоимости установок при обеспечении их высокой работоспособности и надежности становится особенно острыми.Here, the issues of the maximum possible reduction in the cost of installations, while ensuring their high performance and reliability, becomes especially acute.

Указанные обстоятельства делают задачу создания высокожаропрочного никелевого сплава с равноосной структурой, обладающего высокой стойкостью к сульфидно-оксидной коррозии и жаропрочностью, но при этом экономно легированного рением, весьма актуальной.These circumstances make the task of creating a high-temperature-resistant nickel alloy with an equiaxial structure, which is highly resistant to sulfide-oxide corrosion and heat resistance, but at the same time economically doped with rhenium, is highly relevant.

Техническим результатом, на достижение которого направлено изобретение, является разработка нового сплава на никелевой основе с равноосной структурой, обладающего одновременно высокими стойкостью к морской солевой коррозии, уровнем жаропрочности, технологичностью и выходом годных изделий, существенно более низкой трудоемкостью производства и стоимостью.The technical result, the achievement of which the invention is directed, is the development of a new nickel-based alloy with an equiaxial structure, which simultaneously has high resistance to marine salt corrosion, heat resistance, processability and usable products, significantly lower labor input and cost.

Указанный технический результат достигается тем, что литейный никелевый сплав, содержащий С, Cr, Со, W, Ti, Al, Re, Та, Hf, В, Се, La, Y, Mg, Mn, Si, согласно настоящему изобретению, для литья охлаждаемых рабочих и сопловых лопаток с равноосной структурой газотурбинных установок, он дополнительно содержит Zr с Са при следующем соотношении компонентов, мас. %: С 0,08-0,18, Cr 10,0-16,0, Со 10,0-16,0, W 2,0-10,0, Ti 2,0-5,5, Al 2,0-5,5, Re 1,2-3,6, Та 4,0-9,0, Hf 0,05-2,0, В 0,005-0,5, Zr 0,005-0,05, Се 0,005-0,5, La 0,005-0,5, Y 0,01-0,5, Mg 0,005-0,3, Mn 0,05-0,5, Si 0,05-0,5, Ca 0,02-0,2, Ni остальное.This technical result is achieved by the fact that the foundry Nickel alloy containing C, Cr, Co, W, Ti, Al, Re, Ta, Hf, B, Ce, La, Y, Mg, Mn, Si, according to the present invention, for casting cooled working and nozzle blades with equiaxial structure of gas turbine installations, it additionally contains Zr with Ca in the following ratio of components, wt. %: C 0.08-0.18, Cr 10.0-16.0, Co 10.0-16.0, W 2.0-10.0, Ti 2.0-5.5, Al 2, 0-5.5, Re 1.2-3.6, Ta 4.0-9.0, Hf 0.05-2.0, B 0.005-0.5, Zr 0.005-0.05, Ce 0.005- 0.5, La 0.005-0.5, Y 0.01-0.5, Mg 0.005-0.3, Mn 0.05-0.5, Si 0.05-0.5, Ca 0.02- 0,2, Ni else.

Решение указанной задачи осуществлено по следующим направлениям:The solution of this task is carried out in the following areas:

- поскольку было необходимо разработать сплав, имеющий равноосную структуру, которая, как известно, характерна наличием границ зерен, расположенных в поперечном направлении действующей силе и являющихся наиболее слабым местом при высокотемпературном нагружении, в сплав введено значительное количество по сравнению с прототипом углерода (0,08-0,18) мас. %. Углерод образует карбиды, которые, располагаясь вдоль границ зерен, упрочняют их.- since it was necessary to develop an alloy having an equiaxial structure, which, as is well known, is characterized by the presence of grain boundaries located in the transverse direction to the existing force and being the weakest point at high temperature loading, a significant amount was introduced into the alloy compared to the prototype carbon (0.08 -0.18) wt. % Carbon forms carbides, which, being located along the grain boundaries, strengthen them.

Так как углерод соединяясь с Ti и Hf, создает упрочняющие границы зерен карбиды типа (Ti, Hf) С и при этом часть Ti и Hf уходит на образование карбидов, то максимальное содержание Ti в сплаве увеличено до 5,5 мас. %, т.к. необходимо, чтобы количество Ti, образующего упрочняющую γ'-фазу, не изменялось: Ti, входящий в состав упрочняющей γ'-фазы, оказывает положительное влияние на жаропрочность. Гафний, входя в состав карбидов, изменяет их морфологию от «китайских иероглифов» (что не очень благоприятно) до мелких округлых включений, которые более эффективно управляют границы зерен и не снижают пластичность материала. Поэтому максимальное содержание в новом сплаве Hf также увеличено до 2,0 мас. %.Since carbon combining with Ti and Hf creates carbides of the type (Ti, Hf) C that strengthen the grain boundaries and a part of Ti and Hf goes to the formation of carbides, the maximum Ti content in the alloy is increased to 5.5 wt. % because it is necessary that the amount of Ti forming the hardening γ'-phase does not change: Ti, which is part of the hardening γ'-phase, has a positive effect on heat resistance. Hafnium, being a part of carbides, changes their morphology from “Chinese characters” (which is not very favorable) to small rounded inclusions, which more effectively control the grain boundaries and do not reduce the plasticity of the material. Therefore, the maximum content in the new alloy Hf is also increased to 2.0 wt. %

- одной из главных задач в процессе разработке сплава являлось снижение его стоимости за счет уменьшения концентрации остродефицитного и крайне дорогого рения. Его максимальное количество в заявленном сплаве снижено до 3,6 мас. % (почти в 2 раза). Однако (поскольку Re эффективно повышает жаропрочность никелевых сплавов) необходимо было уменьшить отрицательное влияние на высокотемпературную длительную прочность, вызванное снижением концентрации Re в сплаве. Это достигнуто исключением из состава Мо, который упрочняет сплав почти в 2 раза менее эффективно, чем W, и одновременным увеличением максимального содержания в сплаве W с 8,0 мас. % до 10,0 мас. %. Кроме того Мо, присутствуя в сплаве, способствует его внутреннему окислению, что нежелательно в первую очередь для сплавов, предназначенных для работы в окислительной среде.- one of the main tasks in the development of the alloy was to reduce its cost by reducing the concentration of extremely scarce and extremely expensive rhenium. Its maximum amount in the claimed alloy is reduced to 3.6 wt. % (almost 2 times). However (since Re effectively increases the heat resistance of nickel alloys) it was necessary to reduce the negative effect on high-temperature long-term strength caused by a decrease in Re concentration in the alloy. This is achieved by the exception of Mo, which strengthens the alloy almost 2 times less efficiently than W, and by simultaneously increasing the maximum content in the alloy W from 8.0 wt. % to 10.0 wt. % In addition, Mo, being present in the alloy, contributes to its internal oxidation, which is undesirable primarily for alloys intended for operation in an oxidizing environment.

С целью реализации дополнительных возможностей повышения жаропрочности было осуществлено следующее. Известно, что Nb является элементом, который достаточно хорошо повышает жаропрочность при средних температурах, однако при высоких температурах (800-1000°С), при которых в основном работают лопатки ГТУ, его положительное влияние на длительную прочность ослабевает и заметно уступает по величине своего воздействия на жаропрочность W и Та. Поэтому Nb исключен из состава сплава, а среднее содержание Та и W увеличено до (4,0-9,0) мас. % и (2,0-10,0) мас. % соответственно.In order to realize additional possibilities of increasing the heat resistance, the following has been accomplished. It is known that Nb is an element that rather well increases the heat resistance at medium temperatures, but at high temperatures (800-1000 ° C), at which GTU blades mainly work, its positive effect on long-term strength weakens and noticeably inferior in magnitude to its effect. on the heat resistance of W and Ta. Therefore, Nb is excluded from the composition of the alloy, and the average content of Ta and W is increased to (4.0-9.0) wt. % and (2,0-10,0) wt. % respectively.

Кроме того, для использования еще одной возможности повышения жаропрочности за счет снижения содержания в заявленном сплаве кислорода, в состав материала дополнительно введены Zr в количестве (0,005-0,05) мас. % и Са (0,02-0,2) мас. %. Эти элементы с одной стороны, имея высокое сродство с кислородом, образуют с ним соединения, эффективно снижая таким образом его концентрацию в сплаве, с другой стороны они заметно уменьшают скорость окисления по границам зерен, что крайне важно для сплавов с равноосной структурой. (Известно, что окисление сплавов эффективно развивается именно по границам зерен).In addition, to use another opportunity to improve the heat resistance by reducing the content in the claimed alloy of oxygen, the composition of the material additionally introduced Zr in an amount of (0.005-0.05) wt. % and Ca (0.02-0.2) wt. % These elements, on the one hand, having a high affinity for oxygen, form compounds with it, thus effectively reducing its concentration in the alloy, on the other hand, they markedly reduce the oxidation rate along the grain boundaries, which is extremely important for alloys with equiaxial structure. (It is known that the oxidation of alloys effectively develops precisely along the grain boundaries).

Содержание повышающих стойкость сплава к окислению Si и Mn, а также микролегирующих элементов В, Zr, Mg, Y и ОЗМ (La, Се) оставлено на прежнем уровне.The content of increasing the resistance of the alloy to the oxidation of Si and Mn, as well as the micro-alloying elements B, Zr, Mg, Y and OZM (La, Ce) remained at the same level.

Таким образом, по сравнению с прототипом в составе предлагаемого сплава исключены Мо и Nb, почти вдвое сокращено количество Re, значительно (более, чем в 9 раз) увеличено среднее содержание углерода, повышена концентрация Ti, Та, Hf и W.Thus, compared to the prototype, in the composition of the proposed alloy, Mo and Nb are excluded, the amount of Re is almost halved, the average carbon content is significantly (more than 9 times), the concentration of Ti, Ta, Hf and W is increased.

Поскольку в данном сплаве одновременно повышена концентрация γ'-образующих элементов Ti, Та и Hf, важно, чтобы в процессе его работы не произошел распад γ'-фазы с образованием пластинчатых охрупчивающих соединений типа Ni3Ti и Ni3Ta. Поэтому нами введено еще одно дополнительное условие:Since the concentration of γ'-forming elements Ti, Ta and Hf is simultaneously increased in this alloy, it is important that during its operation the γ'-phase does not decompose with the formation of lamellar embrittling compounds such as Ni 3 Ti and Ni 3 Ta. Therefore, we have introduced another additional condition:

Figure 00000002
Figure 00000002

где CA1 CTi, CTa, CHf - концентрации соответствующих элементов, ат. %.where C A1 C Ti , C Ta , C Hf are the concentrations of the corresponding elements, at. %

Выполненные нами многочисленные экспериментальные исследования коррозионно-стойкого сплава-прототипа показали, что при соотношении CA1/(CTiТа+CHf)≤1,1 ат. %/ат. %, из γ'-фазы начинают выделяться фазы Ni3Ti, Ni3Ta, Ni3 Hf и их смеси, что значительно снижает уровень жаропрочности сплава в целом и его сопротивление хрупкому разрушению.Our numerous experimental studies of the corrosion-resistant alloy of the prototype have shown that with the ratio C A1 / (C Ti + C Ta + C Hf ) ≤1.1 at. % / at. %, the phases of Ni 3 Ti, Ni 3 Ta, Ni 3 Hf and their mixtures begin to precipitate from the γ'-phase, which significantly reduces the heat resistance of the alloy as a whole and its resistance to brittle fracture.

Сущность заявленного изобретения поясняется следующими таблицами: - в Таблице 1 представлены результаты кратковременных и длительных испытаний образцов четырех плавок в сравнении с результатами прототипа, приведенными в патенте РФ №2623940.The essence of the claimed invention is illustrated by the following tables: - Table 1 presents the results of short-term and long-term tests of samples of four heats in comparison with the results of the prototype, shown in the RF patent №2623940.

Figure 00000003
Figure 00000003

Следует отметить, что для проведения испытаний образцов 4-х составов был выплавлен сплав со средним (оптимальным) содержанием всех легирующих компонентов, который затем был долегирован различным количеством Cr, W и Re - содержание этих элементов в первую очередь определяет возможность появления охрупчивающих ТПУ-фаз, а также уровень жаропрочности и стойкости к сульфидной коррозии.It should be noted that for testing samples of 4 compositions, an alloy was produced with an average (optimal) content of all alloying components, which was then doped with various amounts of Cr, W and Re - the content of these elements primarily determines the possibility of embrittling TPU-phases , as well as the level of heat resistance and resistance to sulfide corrosion.

Сравнительная оценка коррозионной стойкости образцов к сульфидно-оксидному воздействию производилась в продуктах сгорания дизельного топлива, содержащего 1% S, с коэффициентом избытка воздуха 30:1 и впрыском 200 частиц /мин морской соли при температуре 950°С в течение 100 час. Значения величин глубины проникновения окисленного слоя 4-х образцов, прототипа приведены в Таблице 2.A comparative assessment of the corrosion resistance of the samples to sulfide-oxide effects was carried out in the combustion products of diesel fuel containing 1% S, with an excess air ratio of 30: 1 and an injection of 200 particles / min of sea salt at 950 ° C for 100 hours. The values of the depth of penetration of the oxidized layer of 4 samples of the prototype are shown in Table 2.

Figure 00000004
Figure 00000004

На Фиг. 1 представлена кривая зависимости длительной прочности нового сплава от параметра Ларсена-Миллера (пунктирная кривая) в сравнении с аналогичной зависимостью для сплава по патенту РФ №2623940, который имеет монокристальную структуру, где О и - экспериментальные точки и усредняющая кривая нового сплава; х и - экспериментальные данные и обобщающая кривая сплава по патенту РФ №2623940.FIG. 1 shows the dependence of the long-term strength of the new alloy on the Larsen-Miller parameter (dashed curve) in comparison with a similar dependence for the alloy according to the patent of Russian Federation №2623940, which has a single crystal structure, where O and are experimental points and the averaging curve of the new alloy; x and - experimental data and a synthesis curve of the alloy according to the patent of Russian Federation №2623940.

Из таблиц 1 и 2, а также фигуры 1 наглядно следует, что опытные образцы по показателям длительной прочности и стойкости к сульфидно-оксидной коррозии не уступают сплаву - прототипу.From tables 1 and 2, as well as figure 1 clearly shows that the prototypes in terms of long-term strength and resistance to sulfide-oxide corrosion is not inferior to the alloy - the prototype.

Таким образом, нами создан сплав для литья охлаждаемых рабочих и сопловых лопаток с равноосной структурой газотурбинных установок, соответствующий уровню длительной прочности и стойкости к сульфидно-оксидной коррозии известному сплаву, выбранному в качестве прототипа.Thus, we have created an alloy for casting cooled work and nozzle blades with an equiaxial structure of gas turbines, corresponding to the level of long-term strength and resistance to sulfide-oxide corrosion to the known alloy, selected as a prototype.

Claims (2)

1. Литейный никелевый сплав для литья охлаждаемых рабочих и сопловых лопаток с равноосной структурой газотурбинных установок, содержащий С, Cr, Со, W, Ti, Al, Re, Та, Hf, В, Се, La, Y, Mg, Mn, Si, отличающийся тем, что он дополнительно содержит Zr и Са при следующем соотношении компонентов, мас. %: С 0,08-0,18, Cr 10,0-16,0, Со 10,0-16,0, W 2,0-10,0, Ti 2,0-5,5, Al 2,0-5,5, Re 1,2-3,6, Та 4,0-9,0, Hf 0,05-2,0, В 0,005-0,5, Zr 0,005-0,05, Се 0,005-0,5, La 0,005-0,5, Y 0,01-0,5, Mg 0,005-0,3, Mn 0,05-0,5, Si 0,05-0,5, Ca 0,02-0,2, Ni остальное.1. Foundry nickel alloy for casting of cooled workers and nozzle blades with equiaxial structure of gas turbine installations, containing C, Cr, Co, W, Ti, Al, Re, Ta, Hf, B, Ce, La, Y, Mg, Mn, Si , characterized in that it additionally contains Zr and Ca in the following ratio of components, wt. %: C 0.08-0.18, Cr 10.0-16.0, Co 10.0-16.0, W 2.0-10.0, Ti 2.0-5.5, Al 2, 0-5.5, Re 1.2-3.6, Ta 4.0-9.0, Hf 0.05-2.0, B 0.005-0.5, Zr 0.005-0.05, Ce 0.005- 0.5, La 0.005-0.5, Y 0.01-0.5, Mg 0.005-0.3, Mn 0.05-0.5, Si 0.05-0.5, Ca 0.02- 0,2, Ni else. 2. Сплав по п. 1, отличающийся тем, что CA1/(CTi+CTa+CHf)>1,1 ат.%/ат.%, где CA1, CTi, CTa, CHf - концентрации соответствующих элементов, ат.%.2. The alloy according to claim 1, characterized in that C A1 / (C Ti + C Ta + C Hf )> 1.1 at.% / At.%, Where C A1 , C Ti , C Ta , C Hf - concentration of the corresponding elements, at.%.
RU2019104826A 2019-02-20 2019-02-20 Cast nickel alloy RU2691790C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019104826A RU2691790C1 (en) 2019-02-20 2019-02-20 Cast nickel alloy

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019104826A RU2691790C1 (en) 2019-02-20 2019-02-20 Cast nickel alloy

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2691790C1 true RU2691790C1 (en) 2019-06-18

Family

ID=66947941

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019104826A RU2691790C1 (en) 2019-02-20 2019-02-20 Cast nickel alloy

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2691790C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2777077C1 (en) * 2022-02-02 2022-08-01 Общество с ограниченной ответственностью "Фирма "Медел" High-temperature nickel alloy with equiaxed structure

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008046708A1 (en) * 2006-10-17 2008-04-24 Siemens Aktiengesellschaft Nickel-base superalloys
RU2520934C1 (en) * 2013-03-15 2014-06-27 Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Сатурн" Heat-resistant nickel alloy with higher resistance to sulphide corrosion combined with high heat resistance
EP2330225B1 (en) * 2008-10-02 2015-03-25 Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation Nickel based heat-resistant alloy
JP2016056436A (en) * 2014-09-12 2016-04-21 新日鐵住金株式会社 Ni-BASED HEAT RESISTANT ALLOY
RU2623540C1 (en) * 2016-08-12 2017-06-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" (ФГУП "ВИАМ") Granulated high-temperature nickel alloy and product manufactured therefrom
RU2623940C2 (en) * 2015-06-23 2017-06-29 Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Сатурн" Casting nickel alloy with increased heat strength and resistance to sulfide corrosion
RU2672463C1 (en) * 2018-03-16 2018-11-14 Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" (ФГУП "ВИАМ") Heat-resistant nickel-based cast alloy and an article made therefrom

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008046708A1 (en) * 2006-10-17 2008-04-24 Siemens Aktiengesellschaft Nickel-base superalloys
EP2330225B1 (en) * 2008-10-02 2015-03-25 Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation Nickel based heat-resistant alloy
RU2520934C1 (en) * 2013-03-15 2014-06-27 Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Сатурн" Heat-resistant nickel alloy with higher resistance to sulphide corrosion combined with high heat resistance
JP2016056436A (en) * 2014-09-12 2016-04-21 新日鐵住金株式会社 Ni-BASED HEAT RESISTANT ALLOY
RU2623940C2 (en) * 2015-06-23 2017-06-29 Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Сатурн" Casting nickel alloy with increased heat strength and resistance to sulfide corrosion
RU2623540C1 (en) * 2016-08-12 2017-06-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" (ФГУП "ВИАМ") Granulated high-temperature nickel alloy and product manufactured therefrom
RU2672463C1 (en) * 2018-03-16 2018-11-14 Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" (ФГУП "ВИАМ") Heat-resistant nickel-based cast alloy and an article made therefrom

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2777077C1 (en) * 2022-02-02 2022-08-01 Общество с ограниченной ответственностью "Фирма "Медел" High-temperature nickel alloy with equiaxed structure

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105014258A (en) Nickel-base superalloy welding wire for 700 DEG C-above ultra-supercritical coal power generation equipment
RU2562175C2 (en) Cast iron containing niobium and structural element
Klarstrom et al. Nickel-base alloy solutions for ultrasupercritical steam power plants
CN107034387A (en) A kind of low segregation nickel-base high-temperature single crystal alloy of high-strength corrosion and heat resistant
JP5526223B2 (en) Ni-based alloy, gas turbine rotor blade and stator blade using the same
US4569824A (en) Corrosion resistant nickel base superalloys containing manganese
CN111172430A (en) Nickel-based superalloy and article
JP5622165B2 (en) Powder alloy for overlay thermal spraying with excellent wear resistance and high temperature corrosion resistance
KR20200002776A (en) Nickel alloy
CA2749755C (en) Ni-based single crystal superalloy
CN108866389A (en) A kind of high strength and low cost corrosion and heat resistant nickel base superalloy and its preparation process and application
RU2691790C1 (en) Cast nickel alloy
Peng et al. Review of blade materials for IGT
US20110194969A1 (en) Ductile Iron Having Cobalt
EP2835441B1 (en) Precipitation-hardened stainless steel alloys
CN102168211A (en) High-temperature-resistant cobalt-based alloy for heat-resistant heel block of steel rolling heating furnace
CN108866387A (en) A kind of gas turbine high-strength corrosion and heat resistant nickel base superalloy and its preparation process and application
JP6084802B2 (en) High-strength Ni-base superalloy and gas turbine using the same
Gasson The Superalloys: Fundamentals and Applications RC Reed Cambridge University Press, The Edinburgh Building, Shaftesbury Road, Cambridge, CB2 2RU, UK, 2006. 372pp. Illustrated.£ 80. ISBN 0-521-85904-2.
CN106636756B (en) A kind of nickel base superalloy and combustion turbine engine components
CN106636755B (en) A kind of nickel base superalloy and combustion turbine engine components
CN102031461A (en) Heat-resisting alloy with high yield ratio, high toughness and long-run elasticity stability
RU2700442C1 (en) Nickel heat-resistant alloy for monocrystalline casting
JPS6343458B2 (en)
CN106676366B (en) The preparation method of high-temperature alloy

Legal Events

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

Effective date: 20210221