SU1744143A1

SU1744143A1 - Method of heat treatment of nickel-base high-temperature precipitation hardening alloy blanks

Info

Publication number: SU1744143A1
Application number: SU894706028A
Authority: SU
Inventors: Вячеслав Александрович Горин; Людмила Израилевна Анпилогова
Original assignee: Производственное объединение "Южный машиностроительный завод"
Priority date: 1989-04-11
Filing date: 1989-04-11
Publication date: 1992-06-30

Abstract

Изобретение относитс к металлургии и может быть использовано при изготовлении заготовок из жаропрочных дисперсионнотвердеющих сплавов на основе никел дл деталей типа лопаток газовых турбин, работающих в услови х высоких температур. Цель изобретени - повышение предела прочности при высокой температуре и ударной в зкости при комнатной температуре изделий из жаропрочных сплавов на основе никел вакуумно-дугового способа выплавки . Сущность изобретени заключаетс в нагреве изделий до 1175 ± 10&deg;С, выдержке при этой температуре 30 - 35 мин, последующей гор чей прокатке с температурой конца не ниже , выдержке при этой температуре 5 ч, охлаждении на воздухе и одинарном старении при 800&deg;С 16 ч. 2 табл.The invention relates to metallurgy and can be used in the manufacture of blanks from heat-resistant dispersion-hardening nickel-based alloys for parts such as gas turbine blades operating under high temperature conditions. The purpose of the invention is to increase the ultimate strength at high temperature and impact toughness at room temperature of products made from superalloy nickel-based alloys of the vacuum-arc smelting process. SUMMARY OF THE INVENTION The invention consists in heating products up to 1175 ± 10 ° C, holding at this temperature for 30 to 35 minutes, followed by a hot rolling with the end temperature not lower, holding at this temperature for 5 hours, air cooling and single aging at 800 Amp. ° C 16 hours 2 table.

Description

(Л(L

СWITH

Изобретение относитс к металлургии и может быть использовано при изготовлении заготовок из жаропрочных дисперсионно- твердеющих сплавов на основе никел дл деталей типа лопаток газовых турбин, работающих в услови х высоких температур.The invention relates to metallurgy and can be used in the manufacture of blanks from heat-resistant dispersion-hardening nickel-based alloys for parts such as gas turbine blades operating under high temperature conditions.

Известен способ термической обработки , заключающийс в том, что заготовки из жаропрочного дисперсионно-твердеющего сплава на основе никел ХН75ВМЮ-ВД после гор чей прокатки прутков на спецпрофиль дл лопаток газовых турбин подвергают высокотемпературной закалке при 1180°С, выдержке 6 ч, охлаждению на воздухе и двойному старению - нагрев при 1000°С, выдержка 4 ч, охлаждение с печью до 900°С, выдержка 8 ч, охлаждение на воздухе , нагрев при 800°С, выдержка 16ч, охлаждение на воздухе.The known method of heat treatment consists in that billets from a heat-resistant dispersion-hardening alloy based on nickel HN75VMYU-VD after hot rolling of rods on a special profile for gas turbine blades are subjected to high-temperature hardening at 1180 ° C, holding for 6 hours, cooled in air and double aging - heating at 1000 ° С, holding 4 hours, cooling with a stove up to 900 ° С, holding 8 hours, cooling in air, heating at 800 ° С, holding 16 hours, cooling in air.

Недостатком известного способа вл етс нестабильность механических свойств, контролируемых при высоких температурах , из-за склонности жаропрочных сплавов на никелевой основе вакуумно-дугового способа выплавки к росту зерна и укрупнению карбидных и интерметаллидных выделений по границам зерен при длительных выдержках в процессе высокотемпературных нагревов.The disadvantage of this method is the instability of the mechanical properties controlled at high temperatures, due to the tendency of nickel-based superalloys of the vacuum-arc melting process to grain growth and coarsening of the carbide and intermetallic precipitates at the grain boundaries during long exposures during high-temperature heating.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому вл етс способ получени дисперсионно-твердеющего сплава на основе никел ;заключающийс в гор чей прокатке в диапазоне 1200 - 800°С, выдержке гор чекатаного сплава при 100 - 1200°С в течение 3 - 5 ч, после чего охлаждение , затем старение при 500 - 750°С в течение 1 - 200 ч. При этом в указанномThe closest in technical essence to the present invention is a method for producing a dispersion-hardening nickel-based alloy, consisting in hot rolling in the range of 1200-800 ° C, extracting a hot-rolled alloy at 100-120 ° C for 3-5 hours, after cooling, then aging at 500 - 750 ° C for 1 - 200 hours. At that,

XI Xi

Ь ЈB Ј

СОWITH

способе гор чую прокатку выполн ют при 1150 - 850°С, после чего сплав выдерживают при 1050 - 1150°С в течение 10 мин 5 ч.In the method, hot rolling is performed at 1150 - 850 ° C, after which the alloy is maintained at 1050 - 1150 ° C for 10 minutes 5 hours.

Недостатком известного способа вл етс получение предела прочности и ударной в зкости ниже требуемых, а также образование трещин при температуре конца прокатки менее 1050°С.The disadvantage of the known method is to obtain the ultimate strength and impact strength below the required ones, as well as the formation of cracks at the rolling end temperature less than 1050 ° C.

Цель изобретени - повышение предела прочности при высокой температуре и ударной в зкости при нормальной температуре деталей, изготавливаемых из жаропрочных дисперсионно-твердеющих сплавов на основе никел вакуумно-дугового способа выплавки.The purpose of the invention is to increase the ultimate strength at high temperature and toughness at normal temperature of parts made from heat-resistant dispersion-hardening nickel-based alloys of the vacuum-arc smelting process.

Поставленна цель достигаетс тем, что согласно способу обработки заготовок из жаропрочного дисперсионно-твердеющего сплава на основе никел , включающему гор чую прокатку, изотермическую выдержку и старение, заготовки непосредственно после гор чей прокатки при температуре конца прокатки не ниже 1050°С подвергают изотермической выдержке при 1175 ± 10°С, охлаждают на воздухе, подвергают старению при 800°С в течение 16ч, охлаждают на воздухе.The goal is achieved by the fact that according to the method of processing blanks from a heat-resistant nickel-based hardening alloy based on hot rolling, isothermal aging and aging, the blank immediately after hot rolling at a rolling end temperature not lower than 1050 ° C is subjected to isothermal aging at 1175 ± 10 ° С, cooled in air, subjected to aging at 800 ° С for 16 h, cooled in air.

Сопоставительный анализ с прототипом и другими техническими решени ми по- казывает, что предлагаемый способ обработки заготовок из жаропрочных дисперсионно-твердеющих сплавов на основе никел дл обеспечени растворени избыточных фаз, протекани процесса рекристаллизации структуры и получени мелкозернистого твердого раствора с целью поЁышени предела прочности при высоких температурах и ударной в зкости, температуры конца прокатки не ниже 1050°С изотермическую выдержку провод т при 1175 ± 10°С, старение при 800°С в течение 16 ч с охлаждением на воздухе.Comparative analysis with the prototype and other technical solutions shows that the proposed method of processing blanks from heat-resistant dispersion-hardening nickel-based alloys to ensure dissolution of excess phases, the process of recrystallization of the structure and obtaining a fine-grained solid solution in order to increase the strength at high temperatures and impact toughness, rolling end temperatures not lower than 1050 ° C; isothermal aging is carried out at 1175 ± 10 ° C; aging at 800 ° C for 16 h with a cool waiting on the air.

Предлагаемый способ осуществл ют следующим образом.The proposed method is carried out as follows.

Прутки из сплава ХН75ВМЮ-ВД диаметром 35 мм, длиной 800 мм нагревают в электропечи до 1175°С, выдерживают 30 - 35 мин и направл ют на прокатку. Температура конца прокатки не менее 1050°С. При этой температуре спецпрофиль загружают в печь, нагретую до 1175 ± 10°С, выдерживают 5 ч, охлаждают на воздухе. Затем провод т старение при 800°С, выдержке 16 ч, охлаждают на воздухе.Bars from an KhN75VMYU-VD alloy with a diameter of 35 mm, a length of 800 mm, are heated in an electric furnace to 1175 ° C, held for 30 - 35 minutes and sent to rolling. The temperature of the end of rolling is not less than 1050 ° С. At this temperature, the special profile is loaded into an oven heated to 1175 ± 10 ° C, held for 5 hours, cooled in air. Then aging is carried out at 800 ° C for 16 h, cooled in air.

Пример {известный способ). ПруткиAn example {known method). Rods

из сплава ХН75ВМЮ-ВД диаметром 35 мм, длиной 800 мм нагревают в печи при 1175°С, выдерживают 30 - 35 мин, направл ют на прокатку. После прокатки охлаждают на воздухе. Затем спецпрофильFrom the KhN75VMYU-VD alloy with a diameter of 35 mm, a length of 800 mm, is heated in an oven at 1175 ° C, held for 30 - 35 minutes, sent to rolling. After rolling, cool in air. Then special profile

подвергают высокотемпературной закалке при 1180°С, выдержке 6 ч, охлаждению на воздухе и двойному старению - нагревают до 1000°С, выдерживают 4 ч, охлаждают с печью до 900°С, выдерживают 8 ч, охлаждают на воздухе, нагревают до 800°С, выдерживают 15ч, охлаждают на воздухе.subjected to high-temperature hardening at 1180 ° C, holding for 6 hours, air cooling and double aging - heated to 1000 ° C, kept for 4 hours, cooled with a furnace to 900 ° C, kept for 8 hours, cooled in air, heated to 800 ° C Withstand 15h, cooled in air.

В табл. 1 приведены обобщенные результаты испытаний механических свойств при комнатной и высоких температурах наIn tab. 1 shows the generalized results of testing mechanical properties at room and high temperatures on

образцах, вырезанных из заготовок, изготовленных из жаропрочного дисперсионно- твердеющего сплава на основе никел ХН75ВМЮ-ВД по предлагаемому и известному способам.samples cut from blanks made from a heat-resistant dispersion-hardening alloy based on nickel HN75VMU-VD according to the proposed and known methods.

В табл. 2 приведены механические свойства заготовок из сплава ХН75ВМЮ- ВД в зависимости от температуры и времени старени .In tab. 2 shows the mechanical properties of blanks from alloy HN75VMYU-VD, depending on the temperature and aging time.

Как видно из табл. 1 и 2, предлагаемыйAs can be seen from the table. 1 and 2, proposed

способ обработки заготовок из жаропрочного дисперсионно-твердеющего сплава вакуумно-дугового способа выплавки обеспечивает более высокий уровень механических свойств (предел прочности и удзрную в зкость), что повышает надежность агрегатов, работающих в услови х высоких температур.The method of processing blanks from a heat-resistant dispersion-hardening alloy of a vacuum-arc method of smelting provides a higher level of mechanical properties (tensile strength and impact strength), which increases the reliability of units operating at high temperatures.

Claims

Claims The method of processing blanks from heat-resistant dispersion-hardening nickel-based alloys, mainly vacuum-arc smelting method, includes hot rolling followed by isothermal aging at a temperature of 1175 ± 10 ° C, air cooling and aging, characterized in that In order to increase the ultimate strength and toughness, the hot rolling is carried out with an end temperature not lower than

1050 ° C, and aging is carried out at a temperature of 800 ° C for 16 hours.

Famous

67-8

,

70-Ј

0

7.0-16.0 8.05-6 ,, 0

Editor M.Petrova

Tehred M. Morgenthal

Order 2T70 Circulation Subscription

VNIIPI State Committee for Inventions and Discoveries of the State Committee on Science and Technology of the USSR 113035, Moscow, Zh-35, 4/5 Raushsk nab.

Table 1

M-128.0-191.5-8.0 -0.1) -0.8

7.0-16.0 8.019 M-9.0 0.4-0.6

3,

Table 2

Proofreader T.Paly