RU2774718C1 - Molybdenum based heat resistant alloy - Google Patents
Molybdenum based heat resistant alloy Download PDFInfo
- Publication number
- RU2774718C1 RU2774718C1 RU2021137306A RU2021137306A RU2774718C1 RU 2774718 C1 RU2774718 C1 RU 2774718C1 RU 2021137306 A RU2021137306 A RU 2021137306A RU 2021137306 A RU2021137306 A RU 2021137306A RU 2774718 C1 RU2774718 C1 RU 2774718C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- alloy
- molybdenum
- oxygen
- vacuum
- temperature
- Prior art date
Links
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 49
- 239000000956 alloy Substances 0.000 title claims abstract description 49
- REDXJYDRNCIFBQ-UHFFFAOYSA-N aluminium(3+) Chemical class [Al+3] REDXJYDRNCIFBQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 43
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 20
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 20
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 title claims abstract description 20
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 26
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 23
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N oxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 23
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims abstract description 23
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 22
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- VBJZVLUMGGDVMO-UHFFFAOYSA-N Hafnium Chemical compound [Hf] VBJZVLUMGGDVMO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 13
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 13
- 229910052735 hafnium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 13
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 13
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 13
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 13
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- 229910052803 cobalt Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 claims abstract description 11
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 claims abstract description 11
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 11
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 abstract description 6
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 17
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 9
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 description 8
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 5
- 238000010891 electric arc Methods 0.000 description 3
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 3
- 229910001182 Mo alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- WUAPFZMCVAUBPE-UHFFFAOYSA-N Rhenium Chemical compound [Re] WUAPFZMCVAUBPE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N oxygen atom Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052702 rhenium Inorganic materials 0.000 description 2
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 2
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- -1 only one element Chemical compound 0.000 description 1
- 238000009864 tensile test Methods 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
Abstract
Description
Изобретение относится к металлургии, в частности к металлургии жаропрочных сплавов на основе молибдена, обладающих высокой прочностью при температурах до 1600°С и выше, при сохранении высокой пластичности при комнатной температуре, и может быть использовано для изготовления изделий, подвергающихся в процессе эксплуатации в условиях вакуума или среды, не содержащей кислород, нагреву до высоких температур, в электронной, электротехнической отраслях промышленности, атомной энергетике, авиационной и космической технике.The invention relates to metallurgy, in particular to the metallurgy of heat-resistant alloys based on molybdenum, which have high strength at temperatures up to 1600°C and above, while maintaining high ductility at room temperature, and can be used for the manufacture of products subjected to operation in a vacuum or an oxygen-free environment, heated to high temperatures, in the electronics, electrical industries, nuclear power, aviation and space technology.
Известен жаропрочный сплав на основе молибдена ЦМ2А. (Н.Н. Моргунова, Б.А. Клыпин, ВА Бояршинов, Л.А. Тараканов, Ю.В. Манегин «Сплавы молибдена» Москва, «Металлургия» 1975 г. стр. 341,347), имеющий состав (масс.%): цирконий - 0,07-0,15; титан - 0,07-0,3; углерод - ≤0,004; кислород - ≤0,005; молибден - основа. Сплав производится методом вакуумной металлургии (вакуумная дуговая плавка).Known heat-resistant alloy based on molybdenum TsM2A. (N.N. Morgunova, B.A. Klypin, VA Boyarshinov, L.A. Tarakanov, Yu.V. Manegin "Molybdenum Alloys" Moscow, "Metallurgy" 1975, p. 341,347), having a composition (wt.% ): zirconium - 0.07-0.15; titanium - 0.07-0.3; carbon - ≤0.004; oxygen - ≤0.005; molybdenum is the basis. The alloy is produced by vacuum metallurgy (vacuum arc melting).
Предел прочности сплава - σВ при температуре 20°С составляет 600 МПа, при температуре 1100°С - 380 МПа, при температуре 1200°С - 300 МПа, при температуре 1600°С - 60 МПа.The ultimate strength of the alloy - σ B at a temperature of 20°C is 600 MPa, at a temperature of 1100°C - 380 MPa, at a temperature of 1200°C - 300 MPa, at a temperature of 1600°C - 60 MPa.
Сплав используется для изготовления деталей и элементов конструкции в аэрокосмической и атомной промышленности, но его предел прочности при температурах выше 1100°С не удовлетворяет современным требованиям техники.The alloy is used for the manufacture of parts and structural elements in the aerospace and nuclear industries, but its tensile strength at temperatures above 1100°C does not meet modern technical requirements.
Известен, принятый за прототип, упрочненный мультиэлементной композицией молибденовый сплав (Патент CN №110453127 В, С22С 27/04, опубл. 2020-07-10), имеющий состав, (масс.%): титан - 0.40-0.55%, цирконий - 0.06-0.12%, углерод - 0.05-0.12%, гафний - 0.8-1.2%, рений - 0.50-1.0%, кислород - ≤0, 01%, молибден - остальное.Known, adopted as a prototype, hardened by a multi-element composition, a molybdenum alloy (CN Patent No. 110453127 B, C22C 27/04, publ. 0.06-0.12%, carbon - 0.05-0.12%, hafnium - 0.8-1.2%, rhenium - 0.50-1.0%, oxygen - ≤0.01%, molybdenum - the rest.
Прочность сплава, определяемая величиной предела прочности - σВ, при температуре 20°С составляет 880-1250; при температуре 1600°С - 210-220 МПа. Пластичность сплава, определяемая величиной относительной деформации до разрушения - δ составляет соответственно при температуре 20°С - 16-18%; при температуре 1600°С - 30%.The strength of the alloy, determined by the value of the tensile strength - σ In at a temperature of 20°C is 880-1250; at a temperature of 1600°C - 210-220 MPa. The ductility of the alloy, determined by the value of the relative deformation before failure - δ is, respectively, at a temperature of 20°C - 16-18%; at a temperature of 1600°C - 30%.
Однако по своей прочности при температуре 1600°С он также не удовлетворяет современным требованиям техники, кроме того, повышенное содержание в сплаве кислорода (до 0,01 масс. %) делает невозможным применение его для изготовления деталей и элементов конструкций, работающих при высокой температуре в условиях замкнутого вакуума или среды, которую не допустимо загрязнять кислородом. Выделяющий в процессе эксплуатации при высокой температуре кислород приводит устройства к разрушению. Кроме того, высокое содержание кислорода в сплаве делает невозможны применение электронно-лучевой или лазерной сварки при изготовлении из него изделий.However, in terms of its strength at a temperature of 1600°C, it also does not meet the modern requirements of technology, in addition, the high content of oxygen in the alloy (up to 0.01 wt.%) makes it impossible to use it for the manufacture of parts and structural elements operating at high temperatures in closed vacuum conditions or an environment that is not allowed to be contaminated with oxygen. Oxygen released during operation at high temperatures leads to destruction of the device. In addition, the high oxygen content in the alloy makes it impossible to use electron beam or laser welding in the manufacture of products from it.
Предлагаемое изобретение решает задачу разработки сплава на основе молибдена, обладающего высоким пределом прочности при температурах как до 1600°С, так и выше, при сохранении высокой пластичности при комнатной температуре.The present invention solves the problem of developing an alloy based on molybdenum, which has a high tensile strength at temperatures up to 1600°C and above, while maintaining high ductility at room temperature.
Поставленная задача достигается тем, что в состав жаропрочного сплава на основе молибдена, содержащего цирконий, гафний, углерод и кислород дополнительно вводят тантал, вольфрам и, как минимум один из группы элементов: железо, кобальт, никель при следующем соотношении компонентов в масс. %: тантал: 0,2-0,9; вольфрам: 0,1-0,9; железо, кобальт, никель в сумме 0,01-0,03; цирконий: 0,1-0,3; гафний: 0,2-0,9; углерод: 0,01-0,05; кислород не более 0,003, молибден - остальное.The task is achieved by the fact that tantalum, tungsten and at least one of the group of elements: iron, cobalt, nickel are additionally introduced into the composition of a heat-resistant alloy based on molybdenum containing zirconium, hafnium, carbon and oxygen in the following ratio of components in mass. %: tantalum: 0.2-0.9; tungsten: 0.1-0.9; iron, cobalt, nickel in the amount of 0.01-0.03; zirconium: 0.1-0.3; hafnium: 0.2-0.9; carbon: 0.01-0.05; oxygen is not more than 0.003, molybdenum - the rest.
Сплав с предлагаемым количеством компонентов и их соотношением позволяет не только улучшить его механические свойства: высокий предел прочности, при сохранении высокой пластичности, как при комнатной, так и при высокой температуре, но также и эксплуатационные свойства: при изготовлении изделий из сплава может применяться электронно-лучевая или лазерная сварка, а также их можно эксплуатировать в условиях вакуума или среды, не содержащей кислород, не нарушая эти среды выделениями кислорода при высоких температурах, что особенно важно в современной технике.An alloy with the proposed number of components and their ratio allows not only to improve its mechanical properties: high tensile strength, while maintaining high ductility, both at room and high temperatures, but also operational properties: in the manufacture of alloy products, electronic beam or laser welding, and they can also be operated in vacuum or oxygen-free environments without disturbing these environments with oxygen emissions at high temperatures, which is especially important in modern technology.
Предложенная совокупность признаков является новой и позволяет получить новый непредсказуемый эффект: получение высокопрочной при высокой температуре и пластичной при низкой температуре продукции, позволяющей использовать ее для изготовления изделий, подвергающихся в процессе эксплуатации нагреву до высоких температур в вакууме или в среде, не содержащей кислород. Вышеизложенные признаки соответствуют критериям «новизна» и «изобретательский уровень».The proposed set of features is new and allows you to get a new unpredictable effect: obtaining high-strength at high temperature and plastic at low temperature products, which allows you to use it for the manufacture of products that are subjected to heating to high temperatures during operation in a vacuum or in an environment that does not contain oxygen. The above features meet the criteria of "novelty" and "inventive step".
Возможность применения ее на существующем технологическом оборудовании подтверждает соответствие ее критерию «промышленная применимость».The possibility of using it on existing technological equipment confirms its compliance with the criterion of "industrial applicability".
В Таблице 1 приведены составы сплавов предлагаемого состава (1, 2, 3), выходящие за пределы предлагаемого состава (4,5) и состава прототипа (6).Table 1 shows the compositions of the alloys of the proposed composition (1, 2, 3), which go beyond the proposed composition (4.5) and the composition of the prototype (6).
В Таблице 2 приведены механические свойства сплавов предлагаемого состава (1, 2, 3), выходящих за пределы предлагаемого состава (4.5) и состава прототипа (6).Table 2 shows the mechanical properties of the alloys of the proposed composition (1, 2, 3), which go beyond the proposed composition (4.5) and the composition of the prototype (6).
Методы изготовления:Manufacturing Methods:
Сплав изготавливают методом вакуумной электронно-лучевой плавки или последовательным проведением вакуумной электронно-лучевой плавки и последующей электродуговой плавки с расходуемым электродом в медном кристаллизаторе. Полученные слитки подвергали экструзии при температуре 1600°С в пруток диаметром 55 мм. Экструдированные прутки отжигали в вакууме при температуре 900°С 1 час.The alloy is produced by vacuum electron beam melting or successive vacuum electron beam melting and subsequent electric arc melting with a consumable electrode in a copper mold. The resulting ingots were subjected to extrusion at a temperature of 1600°C into a rod with a diameter of 55 mm. The extruded rods were annealed in vacuum at a temperature of 900°C for 1 hour.
Методы испытания.Test methods.
Механические свойства образцов определяли при испытании на растяжение на испытательной машине Instron в соответствии с ГОСТ 9651-84. По результатам испытаний определяли предел прочности образцов - σВ и величину относительной деформации до разрушения - δ.The mechanical properties of the samples were determined during tensile testing on an Instron testing machine in accordance with GOST 9651-84. According to the test results, the ultimate strength of the samples was determined - σ B and the value of the relative deformation before failure - δ.
Пример 1.Example 1
Методом последовательного применения вакуумной электронно-лучевой и вакуумной электродуговой плавки были изготовлены три слитка предлагаемого состава, (масс. %):Three ingots of the proposed composition were produced by the method of successive application of vacuum electron beam and vacuum electric arc melting, (wt.%):
Тантал - 0,2; вольфрам - 0,1; железо, кобальт, никель в сумме - 0,01; цирконий - 0,1; гафний - 0,2; углерод - 0,01; кислород - 0,001; молибден - остальное.Tantalum - 0.2; tungsten - 0.1; iron, cobalt, nickel in total - 0.01; zirconium - 0.1; hafnium - 0.2; carbon - 0.01; oxygen - 0.001; molybdenum - the rest.
Тантал - 0,5; вольфрам - 0,4; железо, кобальт, никель в сумме - 0,02; цирконий - 0,2; гафний - 0,6; углерод - 0,03; кислород - 0,002; молибден - остальное.Tantalum - 0.5; tungsten - 0.4; iron, cobalt, nickel in total - 0.02; zirconium - 0.2; hafnium - 0.6; carbon - 0.03; oxygen - 0.002; molybdenum - the rest.
Тантал - 0,9; вольфрам - 0,9; железо, кобальт, никель в сумме - 0,03; цирконий - 0,3; гафний - 0,9; углерод - 0,05; кислород - 0,003; молибден - остальное.Tantalum - 0.9; tungsten - 0.9; iron, cobalt, nickel in total - 0.03; zirconium - 0.3; hafnium - 0.9; carbon - 0.05; oxygen - 0.003; molybdenum - the rest.
И два слитка выходящие за пределы предлагаемого состава:And two ingots that go beyond the proposed composition:
Тантал - 0,01; вольфрам - 0,05; железо, кобальт, никель в сумме - 0,005; цирконий - 0,05; гафний - 0,1; углерод - 0,005; кислород - 0,001; молибден - остальное.Tantalum - 0.01; tungsten - 0.05; iron, cobalt, nickel in total - 0.005; zirconium - 0.05; hafnium - 0.1; carbon - 0.005; oxygen - 0.001; molybdenum - the rest.
Тантал - 1; вольфрам - 1; железо, кобальт, никель в сумме - 0,04; цирконий - 0,4; гафний - 1; углерод - 0,06; кислород - 0,004; молибден - остальное.Tantalum - 1; tungsten - 1; iron, cobalt, nickel in total - 0.04; zirconium - 0.4; hafnium - 1; carbon - 0.06; oxygen - 0.004; molybdenum - the rest.
В качестве сравнения были взяты характеристики сплава - прототипа, следующего состава (масс. %): титан - 0,45, цирконий - 0,08, углерод - 0,1, гафний - 1,2, рений - 1,0, кислород - 0,009, молибден - остальное.As a comparison, the characteristics of the prototype alloy were taken, the following composition (wt.%): titanium - 0.45, zirconium - 0.08, carbon - 0.1, hafnium - 1.2, rhenium - 1.0, oxygen - 0.009, molybdenum - the rest.
Составы сплавов в % приведены в Таблице 1.Alloy compositions in % are given in Table 1.
Полученные слитки подвергали экструзии при температуре 1600°С в прутки диаметром 55 мм. Полученные прутки отжигали в вакууме при температуре 900°С 1 час. Испытания проводили при комнатной температуре, 1250, 1450 и 1600°С в условиях вакуума. По результатам испытаний определяли предел прочности образцов - σВ и величину относительной деформации до разрушения - δ. Полученные данные представлены в Таблице 2.The obtained ingots were subjected to extrusion at a temperature of 1600°C into bars with a diameter of 55 mm. The resulting rods were annealed in vacuum at a temperature of 900°C for 1 hour. The tests were carried out at room temperature, 1250, 1450 and 1600°C under vacuum conditions. According to the test results, the ultimate strength of the samples was determined - σ B and the value of the relative deformation before failure - δ. The data obtained are presented in Table 2.
Как видно из полученных данных снижение количества вводимых в сплав компонентов ниже предлагаемых пределов приводит к значительному снижению прочности сплава (Сплав №5) и, как следствие, снижается общий уровень механических свойств.As can be seen from the data obtained, a decrease in the amount of components introduced into the alloy below the proposed limits leads to a significant decrease in the strength of the alloy (Alloy No. 5) and, as a result, the overall level of mechanical properties decreases.
Увеличение количества вводимых в сплав компонентов выше предлагаемых пределов снижает пластичность сплава при комнатной температуре до опасного уровня. Хрупкое разрушение снижает уровень прочности сплава.Increasing the amount of components introduced into the alloy above the proposed limits reduces the ductility of the alloy at room temperature to a dangerous level. Brittle fracture reduces the strength of the alloy.
Важным технологическим свойством заявляемого сплава является возможность применения сварки при изготовлении изделий из него. С целью проверки способности к сварке из образца сплава состава №2 была изготовлена пластина размером 1×20×60 мм. Пластину разрезали на две равные части поперек длинной стороны. Сварку двух частей вдоль стороны 20 мм проводили встык на установке электронно-лучевой сварки на специальной установке в вакууме 1,3×10-2 Па. После извлечения образца трещин ни в зоне шва, ни на границе зона плавления - исходный металл обнаружено не было. Это подтверждает возможность применения электронно-лучевой плавки при изготовлении изделий из заявляемого сплава.An important technological property of the claimed alloy is the possibility of using welding in the manufacture of products from it. In order to test the ability to weld, a plate with a size of 1 × 20 × 60 mm was made from an alloy sample of composition No. 2. The plate was cut into two equal parts across the long side. Welding of two parts along the side of 20 mm was carried out butt on the installation of electron beam welding on a special installation in a vacuum of 1.3×10 -2 Pa. After extracting the sample, no cracks were found either in the weld zone or at the boundary between the melting zone and the original metal. This confirms the possibility of using electron beam melting in the manufacture of products from the claimed alloy.
Низкое содержание кислорода в заявляемом сплаве достигается в процессе электронно-лучевой плавки слитка, происходящей при температуре выше 2800°С в вакууме 1,3×10-2 Па. Для проверки стабильности содержания кислорода в заявляемом сплаве образцы из сплава состава №2 в виде пластин размером 1×20×60 мм отжигали в вакууме 1,3×10-2 Па при температуре 1600°С в течение 24 часов. Анализ содержания кислорода в отожженных образцах показал, что изменений содержания кислорода в них не произошло, оно осталось на исходном уровне 0,002 масс. %.The low oxygen content in the claimed alloy is achieved in the process of electron beam melting of the ingot, occurring at temperatures above 2800°C in a vacuum of 1.3×10 -2 Pa. To check the stability of the oxygen content in the claimed alloy, samples of alloy composition No. 2 in the form of plates measuring 1×20×60 mm were annealed in a vacuum of 1.3×10 -2 Pa at a temperature of 1600°C for 24 hours. An analysis of the oxygen content in the annealed samples showed that there were no changes in the oxygen content in them, it remained at the initial level of 0.002 wt. %.
Это означает, что изделия из сплавов не загрязняют кислородом замкнутый вакуум или не содержащую кислорода среду в которых они эксплуатируются при высоких температурах. Пример 2.This means that alloy products do not contaminate the closed vacuum or oxygen-free environment in which they are operated at high temperatures with oxygen. Example 2
Методом последовательного применения вакуумной электронно-лучевой и вакуумной электродуговой плавки изготовлен слиток, в котором из группы элементов: железо, кобальт, никель в состав заявляемого сплава введен только один элемент - железо, при следующем соотношении компонентов (масс. %): тантал: 0,9; цирконий: 0,3; гафний: 0,2; вольфрам: 0,2; железо: 0,02; углерод: 0,02; кислород: 0,0015; молибден - остальное. Полученный слиток подвергали экструзии при температуре 1600°С в пруток диаметром 55 мм. Полученный пруток отжигали в вакууме при температуре 900°С 1 час. Механические испытания на растяжение проводили при 20, 1250, 1450 и 1600°С в условиях вакуума. Получены следующие результаты: 20°С - σВ=685 МПа, δ=17,5%; 1250°С - σВ=370 МПа, δ=17,5%; 1450°С - σВ=340 МПа, δ=21,5%; 1600°С - σВ=300 МПа, δ=25%.By the method of successive application of vacuum electron beam and vacuum electric arc melting, an ingot was made, in which from the group of elements: iron, cobalt, nickel, only one element, iron, was introduced into the composition of the claimed alloy, with the following ratio of components (wt.%): tantalum: 0, 9; zirconium: 0.3; hafnium: 0.2; tungsten: 0.2; iron: 0.02; carbon: 0.02; oxygen: 0.0015; molybdenum - the rest. The resulting ingot was subjected to extrusion at a temperature of 1600°C into a rod with a diameter of 55 mm. The resulting rod was annealed in vacuum at a temperature of 900°C for 1 hour. Mechanical tensile tests were carried out at 20, 1250, 1450, and 1600°C under vacuum. The following results were obtained: 20°C - σ B =685 MPa, δ=17.5%; 1250°C - σ B =370 MPa, δ=17.5%; 1450°C - σ B =340 MPa, δ=21.5%; 1600°C - σ B =300 MPa, δ=25%.
Как видно из приведенных примеров в Таблице 2 и данных приведенных для аналога - сплава ЦМ2А, заявляемый сплав обладает более высоким пределом прочности при высоких температурах как по сравнению с аналогом, так и с прототипом. Так при температуре 1600°С предел прочности - σВ заявляемого сплава на 80% (в 5 раз) превышает предел прочности сплава ЦМ2А и на 26% (в 1,35 раза) предел прочности - σВ сплава прототипа. Такое преимущество в прочности при столь высокой температуре испытания является очень значительным и трудно достижимым как в отношении сплава прототипа, так и сплава аналога.As can be seen from the examples in Table 2 and the data given for the analogue - alloy TsM2A, the claimed alloy has a higher tensile strength at high temperatures, both in comparison with the analogue and with the prototype. So at a temperature of 1600°C, the tensile strength - σ In the claimed alloy is 80% (5 times) higher than the tensile strength of the TsM2A alloy and 26% (1.35 times) the tensile strength - σ In the prototype alloy. Such an advantage in strength at such a high test temperature is very significant and difficult to achieve both in relation to the prototype alloy and the analogue alloy.
Следует отметить, что предел прочности сплава прототипа при комнатной температуре на 36% (в 1,36 раза) выше, чем у заявляемого. Но это является недостатком прототипа, поскольку затрудняет процесс изготовления изделий, происходящий при комнатной или низкой температуре. Главной характеристикой жаропрочного сплава является предел прочности σВ при высоких температурах, при которых изделие из сплава эксплуатируется.It should be noted that the tensile strength of the prototype alloy at room temperature is 36% (1.36 times) higher than that of the claimed. But this is a disadvantage of the prototype, because it makes it difficult to manufacture products that occur at room or low temperature. The main characteristic of a heat-resistant alloy is the tensile strength σ B at high temperatures at which the alloy product is operated.
Величина относительной деформации до разрушения - δ, характеризующая пластичность заявляемого сплава при комнатной температуре, а также при температурах 1250, 1450, 1600°С находится на том же уровне 17-22%, что и сплавов аналога и прототипа.The value of the relative deformation to failure - δ, characterizing the ductility of the proposed alloy at room temperature, as well as at temperatures of 1250, 1450, 1600°C is at the same level of 17-22% as analog and prototype alloys.
Claims (2)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2774718C1 true RU2774718C1 (en) | 2022-06-22 |
Family
ID=
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB941945A (en) * | 1960-05-23 | 1963-11-20 | American Metal Climax Inc | Molybdenum and/or tungsten base alloy castings and methods of making such cast alloys |
| SU333209A1 (en) * | 1970-09-28 | 1972-03-21 | В. И. Трефилов, Ю. В. Мильман, Г. Г. Курдюмова, Н. И. Фрезе, А. А. Щукин, М. В. Мальцев , А. В. Абалихин | MOLYBDENE-ALLOY |
| SU877962A1 (en) * | 1980-01-04 | 1986-12-07 | Центральный Ордена Трудового Красного Знамени Научно-Исследовательский Институт Черной Металлургии Им.И.П.Бардина | Molybdenum-base alloy |
| US20160369379A1 (en) * | 2013-04-26 | 2016-12-22 | Rolls-Royce Plc | Alloy composition |
| CN110453127B (en) * | 2019-09-09 | 2020-07-10 | 安泰天龙钨钼科技有限公司 | Multi-element composite reinforced molybdenum alloy and preparation method thereof |
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB941945A (en) * | 1960-05-23 | 1963-11-20 | American Metal Climax Inc | Molybdenum and/or tungsten base alloy castings and methods of making such cast alloys |
| SU333209A1 (en) * | 1970-09-28 | 1972-03-21 | В. И. Трефилов, Ю. В. Мильман, Г. Г. Курдюмова, Н. И. Фрезе, А. А. Щукин, М. В. Мальцев , А. В. Абалихин | MOLYBDENE-ALLOY |
| SU877962A1 (en) * | 1980-01-04 | 1986-12-07 | Центральный Ордена Трудового Красного Знамени Научно-Исследовательский Институт Черной Металлургии Им.И.П.Бардина | Molybdenum-base alloy |
| US20160369379A1 (en) * | 2013-04-26 | 2016-12-22 | Rolls-Royce Plc | Alloy composition |
| CN110453127B (en) * | 2019-09-09 | 2020-07-10 | 安泰天龙钨钼科技有限公司 | Multi-element composite reinforced molybdenum alloy and preparation method thereof |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20190040501A1 (en) | Nickel-cobalt alloy | |
| KR102602706B1 (en) | Aluminum alloys for structural and non-structural semi-structured casting and methods for manufacturing the same | |
| DE102015008322A1 (en) | Process for producing a nickel-iron-chromium-aluminum wrought alloy with an increased elongation in the tensile test | |
| FI84626C (en) | KOPPAR-BERYLLIUMLEGERING. | |
| CN114134385B (en) | Refractory medium-entropy alloy and preparation method thereof | |
| JP7223121B2 (en) | High-strength fastener material by forged titanium alloy and its manufacturing method | |
| KR20210050546A (en) | Creep-resistant titanium alloy | |
| JP2023123497A (en) | Powder composition for additional production | |
| UA127192C2 (en) | High temperature titanium alloys | |
| RU2774718C1 (en) | Molybdenum based heat resistant alloy | |
| KR20200126058A (en) | Large ring forged 7XXX alumium alloy and its aging treatment method | |
| Akbari-Fakhrabadi et al. | Impression creep behavior of a Cu–6Ni–2Mn–2Sn–2Al alloy | |
| SE461857B (en) | Nickel base alloy with GAMMABIS phase | |
| EP2554696A1 (en) | Ni-BASE DUAL TWO-PHASE INTERMETALLIC COMPOUND ALLOY CONTAINING Nb AND C, AND MANUFACTURING METHOD FOR SAME | |
| Tang et al. | Hall–Petch relationship in two-phase TiAl alloys with fully lamellar microstructures | |
| Ozgowicz et al. | Thermomechanical treatment of low-alloy copper alloys of the kind CuCo2Be and CuCo1NiBe | |
| CN105734344A (en) | Nickel-based alloy with excellent comprehensive high temperature performance and production technology of nickel-based alloy | |
| DE1950260C3 (en) | Use of a sintered molybdenum-boron alloy | |
| RU2586947C1 (en) | Titanium-based alloy and article made therefrom | |
| JPH06220566A (en) | Molybdenum-base alloy minimal in anisotropy and its production | |
| EP2554695A1 (en) | Ni-BASE DUAL TWO-PHASE INTERMETALLIC COMPOUND ALLOY CONTAINING Ti AND C, AND MANUFACTURING METHOD FOR SAME | |
| US12000025B2 (en) | Powder composition for additive manufacturing | |
| CN110629064A (en) | Chromium micro-alloyed multi-element complex cast aluminum bronze alloy | |
| RU2685926C1 (en) | Nickel-based intermetallic alloy and article made from it | |
| JP2009102670A (en) | Rhenium-tungsten ribbon and manufacturing method thereof |