RU2772725C1 - Способ термообработки изделий из жаропрочного никелевого сплава эп741нп - Google Patents
Способ термообработки изделий из жаропрочного никелевого сплава эп741нп Download PDFInfo
- Publication number
- RU2772725C1 RU2772725C1 RU2021132401A RU2021132401A RU2772725C1 RU 2772725 C1 RU2772725 C1 RU 2772725C1 RU 2021132401 A RU2021132401 A RU 2021132401A RU 2021132401 A RU2021132401 A RU 2021132401A RU 2772725 C1 RU2772725 C1 RU 2772725C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- temperature
- heat
- hours
- aging
- exposure
- Prior art date
Links
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 title claims abstract description 20
- 229910000990 Ni alloy Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 12
- 230000032683 aging Effects 0.000 claims abstract description 18
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 8
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 claims abstract description 6
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 abstract description 7
- 239000000956 alloy Substances 0.000 abstract description 7
- REDXJYDRNCIFBQ-UHFFFAOYSA-N aluminium(3+) Chemical class [Al+3] REDXJYDRNCIFBQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 6
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 abstract description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 11
- 230000000171 quenching Effects 0.000 description 11
- 239000000047 product Substances 0.000 description 8
- 238000001513 hot isostatic pressing Methods 0.000 description 6
- 102220253765 rs141230910 Human genes 0.000 description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing Effects 0.000 description 1
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 238000007655 standard test method Methods 0.000 description 1
Abstract
Изобретение относится к области металлургии, в частности к термообработке жаропрочных никелевых сплавов, и может быть использовано в производстве изделий из сплава марки ЭП741НП, предназначенных для тяжелонагруженных деталей, работающих при повышенных температурах в газотурбинных двигателях. Способ термообработки деталей из жаропрочного никелевого сплава ЭП741НП, включающий нагрев до температуры однофазной области, выдержку при этой температуре, охлаждение и старение. Нагрев осуществляют до температуры не более чем на 40°С выше температуры полного растворения γ'-фазы, выдерживают при этой температуре в течение от более 4 до 10 часов и охлаждают со скоростью не ниже 10°С/мин, далее проводят три ступени старения на воздухе, при этом на первой ступени старение проводят при температуре 890-920°С с выдержкой в течение 2-5 часов, на второй ступени – при температуре 740-770°С с выдержкой в течение 7-10 часов, а на третьей ступени – при температуре 690-710°С с выдержкой в течение 16-19 часов. Обеспечивается получение высоких характеристик прочности и жаропрочности при рабочих температурах, а также увеличение ресурса и надежности деталей, работающих в условиях жесткого нагружения. 3 табл.
Description
Изобретение относится к области металлургии, в частности к термообработке жаропрочных никелевых сплавов, и может быть использовано в производстве изделий из сплава марки ЭП741НП предназначенных для тяжелонагруженных деталей, работающих при повышенных температурах в газотурбинных двигателях. Способ термообработки изделий из жаропрочного никелевого сплава ЭП741НП, включает нагрев до температуры не более 40°С выше температуры полного растворения γ'-фазы, с выдержкой в течение 4-10 часов, скорость охлаждения при закалке поддерживают не ниже 10°С/мин и старение проводят в три стадии при температурах 890-920°С, 740-770°С и 690-710°С. Технический результат заключается в получение высоких характеристик прочности и жаропрочности при рабочих температурах, а также увеличение ресурса и надежности деталей, работающих в условиях жесткого нагружения.
Изобретение относится к области металлургии, в частности к термообработке жаропрочных никелевых сплавов, и может быть использовано в производстве изделий из сплава марки ЭП741НП предназначенных для тяжелонагруженных деталей, работающих при повышенных температурах в газотурбинных двигателях.
Известен «Способ получения изделий из сложнолегированных жаропрочных никелевых сплавов» (Патент RU 2457924 (B22F 3/15, C22F 1/10, 2011). Способ включает горячее изостатическое прессование и термическую обработку путем закалки и последующего старения. Горячее изостатическое прессование (ГИП) и закалку проводят в течение 2-8 часов при температуре на 2-20°С выше температуры сольвуса, скорость охлаждения при закалке поддерживают выше 20°С/мин и старение проводят в две стадии при температурах 850-890°С и 740-780°С. Недостатком известного способа является то, что проведение ГИП и закалки в однофазной области на 2-20°С выше температуры сольвуса сплава не обеспечивает в полной мере высокий уровень механических свойств, особенно длительной прочности (жаропрочности).
Известен «Способ получения изделия из сплава типа ВВ751П с высокой прочностью и жаропрочностью» (Патент RU №2 453 398 (B22F 3/15, C22F 1/10), 2011), включающий горячее изостатическое прессование и термическую обработку с закалкой и старением. Горячее изостатическое прессование и закалку проводят в течение 2-6 часов при температуре на 5-20°С выше температуры сольвуса. Скорость охлаждения при закалке поддерживают выше 25 град/мин и старение проводят в две стадии при температурах 780-800°С и 700-720°С. Недостатком известного способа является то, что применение ГИП и закалки в однофазной области на 5-20°С выше температуры сольвуса сплава и старения в две стадии не позволяет реализовать возможности сплавов по получению высокого уровня прочности и жаропрочности.
Известен также, принятый заявителем за наиболее близкий аналог, «Способ термообработки деталей из жаропрочных никелевых сплавов для повышения сопротивления малоцикловой усталости» (Патент RU №2455383 (C22F 1/10), 2007), включающий нагрев при температуре на 5-25°С выше температуры сольвуса с выдержкой в течение 3-4 часов, охлаждение после нагрева со скоростью выше 20°С/мин и последующее старение в три ступени: 1 ступень - 910°С, выдержка 3 часа; 2 ступень - 750°С, выдержка 8 часов, и 3 ступень - 700°С, выдержка 17 часов. Недостатком способа-прототипа является низкий уровень характеристик прочности и жаропрочности.
С целью устранения перечисленных недостатков предлагается способ термообработки изделий из жаропрочного никелевого сплава ЭП741НП, включающий нагрев до температуры не более 40°С выше температуры полного растворения γ'-фазы, с выдержкой в течение 4-10 часов, скоростью охлаждения при закалке не ниже 10°С/мин и трех старений при температурах 890-920°С, 740-770°С и 690-710°С.
Предлагаемый способ отличается от известного тем, что нагрев осуществляют до температуры не более 40°С выше температуры полного растворения γ'-фазы, выдерживают при этой температуре 4-10 часов и охлаждают со скоростью не ниже 10°С/мин, далее проводят первое старение при температуре 890÷920°С с выдержкой 2-5 часов, воздух; второе старение - 740÷770°С с выдержкой 7-10 часов, воздух, и третье старение - 690÷710°С с выдержкой 16-19 часов, воздух.
Технический результат - более высокие характеристики прочности и жаропрочности при рабочих температурах, и как следствие, увеличение ресурса и надежности деталей, работающих в условиях жесткого нагружения.
Это достигается тем, что закалка в однофазной области при температуре не более 40°С выше температуры полного растворения γ'-фазы, в течение 4-10 часов и охлаждение со скоростью не ниже 10°С/мин, способствует формированию мелкого однородного рекристаллизованного зерна размером до 0,2 мкм. А последующие три ступени старения при понижающихся температурах формируют на основе выделившихся частиц равномерно распределенные частицы оптимального для жаропрочности размера 0,20-0,4 мкм и вторичные карбидные выделения по границам зерен.
Предлагаемым способом, а также по способу-прототипу, были термообработаны аналогичные заготовки изделия, изготовленные из жаропрочного никелевого сплава ЭП741НП.
Результаты испытаний механических свойств, длительной прочности и малоцикловой усталости заготовок, термообработанных предлагаемым способом и способом-прототипом, при температуре 20°С и рабочей температуре 650°С, проведенных по стандартным методикам испытания, представлены в таблицах 1-3.
Таким образом, предлагаемый способ обеспечивает повышение предела прочности на 3-5%, предела текучести 7-10% и жаропрочности почти в три раза при сохранении высокого уровня пластичности.
Как следствие, применения предлагаемого способа, увеличивается ресурс и надежность изделий из жаропрочного никелевого сплава ЭП741НП, работающих в условиях жесткого нагружения.
Claims (1)
- Способ термообработки деталей из жаропрочного никелевого сплава ЭП741НП, включающий нагрев до температуры однофазной области, выдержку при этой температуре, охлаждение и старение, отличающийся тем, что нагрев осуществляют до температуры не более чем на 40°С выше температуры полного растворения γ'-фазы, выдерживают при этой температуре в течение от более 4 до 10 часов и охлаждают со скоростью не ниже 10°С/мин, далее проводят три ступени старения на воздухе, при этом на первой ступени старение проводят при температуре 890-920°С с выдержкой в течение 2-5 часов, на второй ступени – при температуре 740-770°С с выдержкой в течение 7-10 часов, а на третьей ступени – при температуре 690-710°С с выдержкой в течение 16-19 часов.
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2772725C1 true RU2772725C1 (ru) | 2022-05-24 |
Family
ID=
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CA944978A (en) * | 1969-07-14 | 1974-04-09 | John Hockin | Heat treatable alloy |
RU1360232C (ru) * | 1986-01-16 | 1994-08-30 | Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов | Способ термообработки дисков из сложнолегированных жаропрочных никелевых сплавов |
RU2220220C1 (ru) * | 2002-08-05 | 2003-12-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" | Никелевый жаропрочный сплав, изделие, выполненное из него, и способ термообработки сплава и изделия из него |
RU2455383C1 (ru) * | 2011-05-05 | 2012-07-10 | Открытое акционерное общество "Всероссийский Институт Легких сплавов" (ОАО ВИЛС) | Способ термообработки деталей из жаропрочных никелевых сплавов для повышения сопротивления малоцикловой усталости |
RU2649103C1 (ru) * | 2017-04-18 | 2018-03-29 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" (ФГУП "ВИАМ") | Способ получения изделия из гранулируемого жаропрочного никелевого сплава |
RU2697684C1 (ru) * | 2018-07-05 | 2019-08-16 | Открытое акционерное общество "Всероссийский институт лёгких сплавов" (ОАО "ВИЛС") | Способ поэтапной закалки заготовок из гранулируемых жаропрочных никелевых сплавов |
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CA944978A (en) * | 1969-07-14 | 1974-04-09 | John Hockin | Heat treatable alloy |
RU1360232C (ru) * | 1986-01-16 | 1994-08-30 | Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов | Способ термообработки дисков из сложнолегированных жаропрочных никелевых сплавов |
RU2220220C1 (ru) * | 2002-08-05 | 2003-12-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" | Никелевый жаропрочный сплав, изделие, выполненное из него, и способ термообработки сплава и изделия из него |
RU2455383C1 (ru) * | 2011-05-05 | 2012-07-10 | Открытое акционерное общество "Всероссийский Институт Легких сплавов" (ОАО ВИЛС) | Способ термообработки деталей из жаропрочных никелевых сплавов для повышения сопротивления малоцикловой усталости |
RU2649103C1 (ru) * | 2017-04-18 | 2018-03-29 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" (ФГУП "ВИАМ") | Способ получения изделия из гранулируемого жаропрочного никелевого сплава |
RU2697684C1 (ru) * | 2018-07-05 | 2019-08-16 | Открытое акционерное общество "Всероссийский институт лёгких сплавов" (ОАО "ВИЛС") | Способ поэтапной закалки заготовок из гранулируемых жаропрочных никелевых сплавов |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6521175B1 (en) | Superalloy optimized for high-temperature performance in high-pressure turbine disks | |
JP3010050B2 (ja) | 耐疲労亀裂進展性のニッケル基物品および合金並びに製造方法 | |
RU2361009C2 (ru) | Сплавы на основе никеля и способы термической обработки сплавов на основе никеля | |
EP0421229B1 (en) | Creep, stress rupture and hold-time fatigue crack resistant alloys | |
JP2778705B2 (ja) | Ni基超耐熱合金およびその製造方法 | |
US5328659A (en) | Superalloy heat treatment for promoting crack growth resistance | |
JP6839401B1 (ja) | Ni基超耐熱合金及びNi基超耐熱合金の製造方法 | |
JP5867991B2 (ja) | Ni基超合金物品の熱処理方法及び製品 | |
US5393483A (en) | High-temperature fatigue-resistant nickel based superalloy and thermomechanical process | |
JP5994951B2 (ja) | Fe−Ni基超耐熱合金の製造方法 | |
US5312497A (en) | Method of making superalloy turbine disks having graded coarse and fine grains | |
JP6826235B2 (ja) | Ni基合金軟化粉末および該軟化粉末の製造方法 | |
US10107112B2 (en) | Method for producing forged components from a TiAl alloy and component produced thereby | |
EP1201777B1 (en) | Superalloy optimized for high-temperature performance in high-pressure turbine disks | |
JP6315319B2 (ja) | Fe−Ni基超耐熱合金の製造方法 | |
JP6315320B2 (ja) | Fe−Ni基超耐熱合金の製造方法 | |
JP5525257B2 (ja) | チタン合金で作製された耐熱部品の熱処理方法および製造方法と、これらの方法から得られる耐熱部品 | |
JP2017514998A (ja) | 析出硬化ニッケル合金、前記合金でできた部品、及びその製造方法 | |
JPS61264145A (ja) | タ−ビン羽根超合金 | |
RU2772725C1 (ru) | Способ термообработки изделий из жаропрочного никелевого сплава эп741нп | |
JP2018090843A (ja) | α+β型チタン合金製翼部材の製造方法 | |
CN113930697B (zh) | 一种750-850℃级变形高温合金的热处理方法 | |
RU2457924C1 (ru) | Способ получения изделий из сложнолегированных жаропрочных никелевых сплавов | |
US20090159162A1 (en) | Methods for improving mechanical properties of a beta processed titanium alloy article | |
RU2453398C1 (ru) | Способ получения изделия из сплава типа вв751п с высокой прочностью и жаропрочностью |