SU1719450A1

SU1719450A1 - Nickel base alloy

Info

Publication number: SU1719450A1
Application number: SU894731993A
Authority: SU
Inventors: Владимир Платонович Лубенец; Эдуард Лейбович Кац; Максим Лиянович Контер; Евгений Васильевич Спиридонов; Тамара Николаевна Соловьева; Евгений Валентинович Замешаев; Иосиф Григорьевич Житомирский; Данис Хадеевич Валеев; Михаил Сергеевич Жуков
Original assignee: Научно-Производственное Объединение По Технологии Машиностроения "Цниитмаш"
Priority date: 1989-08-25
Filing date: 1989-08-25
Publication date: 1992-03-15

Abstract

Изобретение относитс к металлургии, а именно к составам литейных жаропрочных сплавов на никелевой основе, используемым , в частности, дл изготовлени точно- литых турбоколес форсированных двигателей. Цель - повышение жаропрочности при сохранении уровн коррозионной стойкости. Сплав содержит следующие компоненты , мае.%: хром 12,5-14,0; кобальтО.1- 6,0; Молибден 2,2-3,2; вольфрам 2,8-3,9; алюминий 3,8-4,45; титан 4,2-5,1; ниобий 0,5-1,0; марганец 0,1-1,0; углерод 0,06-0,16; бор 0,01-0,05;. церий 0,01-0,05; цирконий 0,015-0,05; никель остальное. Сплав обладает следующими свойствами при 293 К: 05 886-910 МПа; 5 2,8-3,0%; при 1073 К ов 730-757 МПа; б 4,7-5,7%. Величина опп жаропрочности Стюо 420-469 МПа; 0-4000 269-292 МПа; аюооо820 241-260 МПа; коррозионна стойкость - величина поврежденного сло зз 20 ч испытани в среде продуктов сгорани природного газа при 1123 К составл ет 0,038-0,047 мм. 2 табл.The invention relates to metallurgy, in particular to compositions of nickel-based casting heat-resistant alloys used, in particular, for the manufacture of precision-cast turbo-wheels of forced engines. The goal is to increase the heat resistance while maintaining the level of corrosion resistance. The alloy contains the following components, May.%: Chromium 12.5-14.0; cobaltO.1-6.0; Molybdenum 2.2-3.2; tungsten 2.8-3.9; aluminum 3.8-4.45; titanium 4.2-5.1; niobium 0.5-1.0; manganese 0.1-1.0; carbon 0.06-0.16; boron 0.01-0.05 ;. cerium 0.01-0.05; zirconium 0.015-0.05; nickel else. The alloy has the following properties at 293 K: 05 886-910 MPa; 5 2.8-3.0%; at 1073 K ov 730-757 MPa; b 4.7-5.7%. The magnitude of the opp heat resistance of Stew is 420-469 MPa; 0-4000 269-292 MPa; ayoooo820 241-260 MPa; Corrosion resistance - the value of the damaged value is 20 hours; the test in the environment of the products of combustion of natural gas at 1123 K is 0.038-0.047 mm. 2 tab.

Description

Изобретение относитс к металлургии, а именно к составам литейных жаропрочных сплавов на никелевой основе, используемым, в частности, дл изготовлени точнолитых турбоколес форсированных двигателей.The invention relates to metallurgy, in particular to compositions of casting nickel-based heat-resistant alloys used, in particular, for the manufacture of precision cast turbo-wheels of forced engines.

Целью изобретени вл етс повышение жаропрочности при сохранении уровн коррозионной стойкости.The aim of the invention is to increase the heat resistance while maintaining the level of corrosion resistance.

При содержании ниоби в количестве 10-25 мас.% от присутствующего в сплаве титана и соблюдений соотношени (титан + +0,5 ниоби )/алюминий 1,0-1,5 (коэффициент самодиффузии никел в у-фазе, характеризующий ее диффузионную проницаемость, достигает минимума. При увеличении соотношени (1) более 1.5, а также при изменении соотношени титан/ниобий в ту или другую сторону( диффузионна проницаемость растет по синусоиде. При этом снижение соотношени титан/алюминий в сплаве по сравнению с известным ведет к снижению коррозионной стойкости.When the content of niobium in the amount of 10-25 wt.% Of the titanium present in the alloy and the ratio (titanium + +0.5 niobium) / aluminum 1.0-1.5 (the coefficient of nickel self-diffusion in the y-phase, characterizing its diffusion permeability) reaches a minimum. With an increase in ratio (1) over 1.5, and also with a change in the ratio of titanium / niobium in one direction or another (diffusion permeability increases along a sinusoid. At the same time, a decrease in the ratio of titanium / aluminum in the alloy compared to the known leads to a decrease in corrosion stamina.

Изобретение иллюстрируетс на следующих примерах.The invention is illustrated in the following examples.

Сплав предложенного состава выплавл ют в вакуумной печи, расплав разливают в керамические формы, получаемые методом выплавл емых моделей. Дл изготовлени образцов использовались литые заготовки диаметром 15 мм.The alloy of the proposed composition is melted in a vacuum furnace, the melt is poured into ceramic molds, obtained by the method of melted models. Cast billets with a diameter of 15 mm were used for making the samples.

В табл. 1 приведены химические составы предложенного сплава с различным сою ел оIn tab. 1 shows the chemical compositions of the proposed alloy with various soy eats o

держанием легирующих элементов, а также состав известного сплава. Свойства сплавов известного и предложенного составов приведены в табл. 2.holding the alloying elements, as well as the composition of the known alloy. The properties of alloys of known and proposed compositions are given in table. 2

Испытание механических свойств и жаропрочности проводили на образцах СТП- 128-80N4, данные дл базы 10000 ч получены экстрапол цией по ОСТ 108.901.102-78 результатов испытаний на базах 100-15004.Testing of mechanical properties and heat resistance was carried out on samples of STP-128-80N4, data for a base of 10,000 hours was obtained by extrapolation according to OST 108.901.102-78 test results on bases 100-15004.

Коррозионные испытани проводили при 850°С в среде продуктов сгорани дешевого топлива с обмазкой за 20 ч на цилиндрических образцах диаметром 10 мм. Обмазка-40% N32504 + 3% NaCI.Corrosion tests were carried out at 850 ° С in the environment of the products of combustion of cheap fuel with coating for 20 hours on cylindrical samples with a diameter of 10 mm. Coating-40% N32504 + 3% NaCI.

Из табл. 2 видно, что предложенный сплав превосходит по жаропрочности известный при испытани х на базе 1000 ч на 6% и на базе 10000 ч на 14%, не уступа последнему по коррозионной стойкости и кратковременным механическим характеристикам .From tab. 2 that the proposed alloy is superior in heat resistance known at tests on a base of 1000 hours by 6% and on a base of 10,000 hours by 14%, not inferior to the latter in terms of corrosion resistance and short-term mechanical characteristics.

Claims

Alloy based on nickel, containing chromium, cobalt, molybdenum, tungsten, aluminum, titanium, niobium, manganese, carbon, boron, cerium, zirconium, characterized in that, in order to improve heat resistance while maintaining the level of corrosion resistance, it contains components in the following ratio, wt.%: Chromium 12,5-14.0

Cobalt . 0.1-6.0

Molybdenum2,2-3.2

Tungsten2.8-3.9

Aluminum3.8-4.45

Titan4,2-5,1

Niobium 0.5-1.0

Manganese 0.1-1.0

Carbon 0.06-0.16

Bor0,01-0,05

Cerium 0,01-0,05

Zirconium 0.015-0.05

NickelEverything

By calculation

Table 1

Table