UA139129U - METHOD OF MODIFICATION OF HEAT-RELATED NICKEL ALLOYS - Google Patents
METHOD OF MODIFICATION OF HEAT-RELATED NICKEL ALLOYS Download PDFInfo
- Publication number
- UA139129U UA139129U UAU201905413U UAU201905413U UA139129U UA 139129 U UA139129 U UA 139129U UA U201905413 U UAU201905413 U UA U201905413U UA U201905413 U UAU201905413 U UA U201905413U UA 139129 U UA139129 U UA 139129U
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- melt
- metal particles
- particles
- briquette
- modifier
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 19
- 229910000990 Ni alloy Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 9
- 230000004048 modification Effects 0.000 title description 5
- 238000012986 modification Methods 0.000 title description 5
- 239000000155 melt Substances 0.000 claims abstract description 26
- 239000003607 modifier Substances 0.000 claims abstract description 24
- 239000002923 metal particle Substances 0.000 claims abstract description 19
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 19
- 239000004484 Briquette Substances 0.000 claims abstract description 16
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 13
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims abstract description 12
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 claims abstract description 9
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 claims abstract description 9
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 claims abstract description 9
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 9
- 238000002490 spark plasma sintering Methods 0.000 claims abstract description 6
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 9
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 16
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 16
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 14
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 9
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 6
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 5
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 5
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 4
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 3
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 3
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 3
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 3
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 2
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 2
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 2
- 239000003350 kerosene Substances 0.000 description 2
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 2
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 2
- 150000001247 metal acetylides Chemical class 0.000 description 2
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 description 2
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 2
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 1
- 244000309464 bull Species 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000015271 coagulation Effects 0.000 description 1
- 238000005345 coagulation Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 238000007713 directional crystallization Methods 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 238000007667 floating Methods 0.000 description 1
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 229910021392 nanocarbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010955 niobium Substances 0.000 description 1
- GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N niobium atom Chemical compound [Nb] GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- MTPVUVINMAGMJL-UHFFFAOYSA-N trimethyl(1,1,2,2,2-pentafluoroethyl)silane Chemical compound C[Si](C)(C)C(F)(F)C(F)(F)F MTPVUVINMAGMJL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011882 ultra-fine particle Substances 0.000 description 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
Спосіб модифікування жароміцних нікелевих сплавів, за яким модифікатор, що містить суміш частинок металів, які взаємодіють з компонентами розплаву, та ультрадисперсні тугоплавкі частинки, яку формують у вигляді брикету, вводять у розплав. Як частинки металів, які взаємодіють з компонентами розплаву, використовують частинки металів середньої дисперсності. Ультрадисперсні тугоплавкі частинки синтезують при дії на частинки металів високовольтними електричними розрядами у вуглеводневій рідині з питомою енергією від 2,5 до 20 МДж/кг. Формування брикету здійснюють іскровим плазмовим спіканням при температурі від 300 до 500 °C протягом часу від 5 до 15 хвилин до одержання пористості від 20 до 40 %.A method of modifying heat-resistant Nickel alloys, wherein a modifier comprising a mixture of metal particles that interact with the components of the melt and ultrafine refractory particles, which is formed in the form of a briquette, is introduced into the melt. As the metal particles that interact with the components of the melt, use metal particles of medium dispersion. Ultrafine refractory particles are synthesized when exposed to metal particles by high-voltage electric discharges in a hydrocarbon liquid with a specific energy of 2.5 to 20 MJ / kg. The briquette is formed by spark plasma sintering at a temperature of from 300 to 500 ° C for a time of from 5 to 15 minutes to obtain a porosity of from 20 to 40%.
Description
Корисна модель належить до металургійного і ливарного виробництва, а саме до модифікування жароміцних нікелевих сплавів ультрадисперсними порошками.The useful model belongs to metallurgical and foundry production, namely to the modification of heat-resistant nickel alloys with ultrafine powders.
Відомий спосіб одержання монокристалічних відливків, при якому розплав нікелевого сплаву піддають модифікуванню сумішшю ультрадисперсних порошків тугоплавкої сполуки, такої як карбіди та/або нітриди, та/або карбонітриди, та/або оксикарбонітриди титану та ніобію, та одного з металів, що утворює з ним стійкі хімічні сполуки, в кількості не більше 0,1 95 від маси розплаву, який оброблюється, потім розплав заливають у ливарну форму, нагріту до температури, вищої за температуру ліквідусу сплаву, і здійснюють направлену кристалізаціюThere is a known method of obtaining single crystal castings, in which the nickel alloy melt is modified with a mixture of ultrafine powders of a refractory compound, such as carbides and/or nitrides, and/or carbonitrides, and/or oxycarbonitrides of titanium and niobium, and one of the metals that forms a stable chemical compounds, in the amount of no more than 0.1 95 of the mass of the melt being processed, then the melt is poured into a casting mold heated to a temperature higher than the liquidus temperature of the alloy, and directional crystallization is carried out
Іпатент Мо 2068317 РФ, МПК 8220 27/04, опубл. 27.10.1996). Одержані монокристалічні відливки мають високі механічні та функціональні властивості та можуть бути використані при виготовленні турбінних лопаток.Ipatent No. 2068317 of the Russian Federation, IPC 8220 04/27, publ. 27.10.1996). The obtained monocrystalline castings have high mechanical and functional properties and can be used in the manufacture of turbine blades.
Ознаками, які збігаються з суттєвими ознаками корисної моделі, що заявляється, є введення до розплаву модифікатора, що містить ультрадисперсні порошки тугоплавкої сполуки, та одного з металів, що утворює з ним стійкі хімічні сполуки.The features that coincide with the essential features of the claimed useful model are the introduction into the melt of a modifier containing ultra-dispersed powders of a refractory compound and one of the metals that forms stable chemical compounds with it.
Причиною, що перешкоджає одержанню очікуваного технічного результату є те, що введені до розплаву тугоплавкі частинки розподіляються нерівномірно за його об'ємом, відбуваються процеси їх розчинення, коагуляції і спливання, що спричинює зниження характеристик міцності та створення неоднорідності структури одержуваного сплаву.The reason that prevents obtaining the expected technical result is that the refractory particles introduced into the melt are distributed unevenly in its volume, the processes of their dissolution, coagulation and floating occur, which causes a decrease in the strength characteristics and the creation of inhomogeneity of the structure of the resulting alloy.
Найближчим аналогом за сукупністю ознак до способу, що заявляється, є спосіб модифікування жароміцних нікелевих сплавів (патент Мо 2632365 РФ, МПК С22С 35/00, С22С 19/03, опубл. 04.10.2017, Бюл. Мо 28), який включає введення до розплаву модифікатора, що містить ультрадисперсні тугоплавкі частинки та частинки металів, які взаємодіють з компонентами розплаву, з яких формують брикет. Модифікатор вводять до розплаву, нагрітого до 1520-1620 "С, у вигляді брикету з густиною 1,02-1,10 від густини розплаву та пористістю 0,5- 4,0 об. 95.The closest analog in terms of features to the claimed method is the method of modifying heat-resistant nickel alloys (patent Mo 2632365 of the Russian Federation, МПК С22С 35/00, С22С 19/03, publ. 04.10.2017, Bull. Mo 28), which includes an introduction to modifier melt containing ultradispersed refractory particles and metal particles that interact with the components of the melt from which the briquette is formed. The modifier is introduced into the melt, heated to 1520-1620 "С, in the form of a briquette with a density of 1.02-1.10 of the density of the melt and a porosity of 0.5-4.0 vol. 95.
Ознаками, які збігаються з суттєвими ознаками корисної моделі, що заявляється, є введення до розплаву модифікатора, що містить суміш, яка складається з частинок металів, які взаємодіють з компонентами розплаву, та ультрадисперсних тугоплавких частинок, яку формують у вигляді брикету, та вводять його у розплав.Features that coincide with the essential features of the claimed useful model are the introduction into the melt of a modifier containing a mixture consisting of metal particles that interact with the components of the melt and ultra-dispersed refractory particles, which is formed in the form of a briquette, and is introduced into fusion.
Зо Причиною, що перешкоджає одержанню очікуваного технічного результату, є складність та довготривалість процесу одержання модифікатора, при цьому до модифікатора при його виготовленні необхідно додавати велику кількість відносно дорогих тугоплавких частинок, при модифікації розплав необхідно додатково підігрівати.The reason that prevents the expected technical result from being obtained is the complexity and long duration of the process of obtaining the modifier, while it is necessary to add a large amount of relatively expensive refractory particles to the modifier during its manufacture, and the melt must be additionally heated during modification.
В основу корисної моделі поставлено задачу удосконалення способу модифікування жароміцних нікелевих сплавів шляхом введення нових операцій, що дозволить здійснювати одночасне диспергування та синтез суміші порошків металів і тугоплавких сполук у необхідному співвідношенні, та одержувати брикет, у якому збережено високу дисперсність складових модифікатора, і, за рахунок цього, значно спростити та скоротити процес одержання модифікатора і забезпечити одержання сплаву, що має дрібнозернисту структуру та високі характеристики міцності.The basis of the useful model is the task of improving the method of modifying heat-resistant nickel alloys by introducing new operations, which will allow simultaneous dispersion and synthesis of a mixture of metal powders and refractory compounds in the required ratio, and obtain a briquette in which the high dispersion of the modifier components is preserved, and, due to this, to significantly simplify and shorten the process of obtaining the modifier and ensure the obtaining of an alloy with a fine-grained structure and high strength characteristics.
Поставлена задача вирішується тим, що у способі модифікування жароміцних нікелевих сплавів, за яким модифікатор, що містить суміш частинок металів, які взаємодіють з компонентами розплаву, та ультрадисперсні тугоплавкі частинки, яку формують у вигляді брикету, вводять у розплав, згідно з корисною моделлю, як частинки металів, які взаємодіють з компонентами розплаву, використовують частинки металів середньої дисперсності, а ультрадисперсні тугоплавкі частинки синтезують при дії на частинки металів високовольтними електричними розрядами у вуглеводневій рідині з питомою енергією від 2,5 до 20 МДж/кг, а формування брикету здійснюють іскровим плазмовим спіканням при температурі від 300 до 500 "С протягом часу від 5 до 15 хвилин до одержання пористості від 20 до 40 95.The problem is solved by the fact that in the method of modifying heat-resistant nickel alloys, according to which a modifier containing a mixture of metal particles that interact with the components of the melt and ultradispersed refractory particles, which are formed in the form of a briquette, is introduced into the melt, according to a useful model, as metal particles that interact with the components of the melt use metal particles of medium dispersion, and ultrafine refractory particles are synthesized by acting on metal particles with high-voltage electric discharges in a hydrocarbon liquid with a specific energy from 2.5 to 20 MJ/kg, and briquette formation is carried out by spark plasma by sintering at a temperature from 300 to 500 "C for a period of 5 to 15 minutes until a porosity of 20 to 40 95 is obtained.
Розкриваючи причинно-наслідковий зв'язок між ознаками способу, що заявляється, і технічним результатом, що досягається, необхідно відзначити наступне.Revealing the cause-and-effect relationship between the features of the claimed method and the technical result achieved, it is necessary to note the following.
Ознака "як частинки металів, які взаємодіють з компонентами розплаву, використовують частинки металів середньої дисперсності" дозволяє досягнути необхідного ступеню диспергування до ультрадисперсного (від 0,01 до 0,5 мкм) діапазону і нижче без недоподрібнення та утворення надмірного вільного вуглецю в результаті дії високовольтними електричними розрядами у вуглеводневій рідині, і при цьому використовувати дешевшу сировину середньої дисперсності (від 40 до 150 мкм).The feature "as metal particles that interact with the components of the melt, use metal particles of medium dispersion" allows to achieve the required degree of dispersion to the ultra-dispersed (from 0.01 to 0.5 μm) range and below without under-grinding and the formation of excessive free carbon as a result of the action of high-voltage electric discharges in a hydrocarbon liquid, and at the same time use cheaper raw materials of medium dispersion (from 40 to 150 μm).
Ознака "ультрадисперсні тугоплавкі частинки синтезують при дії на частинки металів високовольтними електричними розрядами у вуглеводневій рідині з питомою енергією від 2,5 до бо 20 МДж/кг" дозволяє здійснити одночасне диспергування та синтез суміші ультрадисперсних порошків металів і тугоплавких сполук за рахунок подрібнюючої та активуючої дії високовольтних електричних розрядів на порошки, піролізу вуглеводневої рідини зі створенням умов для протікання хімічних реакцій синтезу.The sign "ultradisperse refractory particles are synthesized by acting on metal particles with high-voltage electric discharges in a hydrocarbon liquid with a specific energy from 2.5 to 20 MJ/kg" allows simultaneous dispersion and synthesis of a mixture of ultradisperse metal powders and refractory compounds due to the grinding and activating action high-voltage electric discharges on powders, pyrolysis of hydrocarbon liquid with the creation of conditions for the flow of chemical synthesis reactions.
Ознаки "формування брикету здійснюють іскровим плазмовим спіканням при температурі від 300 до 500 "С протягом часу від 5 до 15 хвилин до одержання пористості від 20 до 40 95» дозволяють одержувати брикет, у якому за рахунок короткого часу спікання збережено високу дисперсність складових модифікатора, що забезпечує при модифікуванні одержання сплаву, який має дрібнозернисту структуру та високі характеристики міцності. Брикет має необхідну міцність для зручного введення його до розплаву, при цьому легко розпадається у ньому.The features "formation of the briquette is carried out by spark plasma sintering at a temperature of 300 to 500 "C for a time of 5 to 15 minutes until a porosity of 20 to 40 95 is obtained" allow to obtain a briquette in which, due to the short sintering time, the high dispersion of the modifier components is preserved, which during modification provides an alloy with a fine-grained structure and high strength characteristics. The briquette has the necessary strength for convenient introduction into the melt, while it easily disintegrates in it.
Використання іскрового плазмового спікання дозволяє легко припекти частинки порошку у середовищі вакууму. При цьому температура, нижча за 300 "С, та час, менший, ніж 5 хвилин, не дозволяють одержати достатньо міцний компакт. Температура, вища за 500 "С, та час, більший, ніж 15 хвилин, призводять до міцного спікання частинок модифікатора.The use of spark plasma sintering makes it easy to bake powder particles in a vacuum environment. At the same time, a temperature lower than 300 "С and a time shorter than 5 minutes do not allow to obtain a sufficiently strong compact. A temperature higher than 500 "С and a time longer than 15 minutes lead to strong sintering of the modifier particles.
Суть корисної моделі пояснюється кресленнями, де на фіг. 1 наведено структуру отриманих зразків жароміцного сплаву СМ88У без модифікатора; на фіг. 2 - СМ88У із модифікатором Ті-ТіС, що було одержано при дії на частинки Ті високовольтними електричними розрядами у гасі з питомою енергією МУ«р-2,5 МДж/кг; на фіг. З - із модифікатором ТІі-ТіС, МУєр-5 МДж/кг; на фіг. 4 - із модифікатором ТІі-ТІС, МУ/єгр-10 МДж/кг; на фіг. 5 - із модифікатором ТІі-ТІС, МУ/єгр-20 МДж/кг.The essence of the useful model is explained by the drawings, where in fig. 1 shows the structure of the obtained samples of heat-resistant alloy SM88U without a modifier; in fig. 2 - SM88U with the Ti-TiS modifier, which was obtained by acting on Ti particles with high-voltage electric discharges in kerosene with a specific energy of MU«r-2.5 MJ/kg; in fig. C - with the modifier Tii-TiS, MUer-5 MJ/kg; in fig. 4 - with the TIi-TIS modifier, MU/egr-10 MJ/kg; in fig. 5 - with the TIi-TIS modifier, MU/egr-20 MJ/kg.
Спосіб здійснюють таким чином.The method is carried out as follows.
Частинки металів середньої дисперсності, які взаємодіють з компонентами розплаву, завантажують у розрядну камеру-реактор, після чого камеру заповнюють вуглеводневою рідиною.Metal particles of medium dispersion, which interact with the components of the melt, are loaded into the discharge chamber-reactor, after which the chamber is filled with a hydrocarbon liquid.
На частинки металів у вуглеводневій рідині діють високовольтними електричними розрядами з питомою енергією від 2,5 до 20 МДж/кг. При цьому відбувається подрібнення частинок з утворенням ультрадисперсних частинок з підвищеним рівнем вільної енергії і, як наслідок, з підвищеною здатністю до інтенсивної взаємодії з нановуглецевими частинками - продуктами піролізу вуглеводневої рідини плазмовим каналом розряду. Таким чином, частинки тугоплавких сполук, зокрема, карбідів, не додаються механічно до одержуваної суміші, а синтезується під дією високовольтного електричного розряду. Одночасно з термічним синтезом тугоплавких сполук відбувається подрібнення всіх складових порошкової суміші і її перемішування.Particles of metals in a hydrocarbon liquid are affected by high-voltage electric discharges with specific energy from 2.5 to 20 MJ/kg. At the same time, particles are crushed with the formation of ultrafine particles with an increased level of free energy and, as a result, with an increased ability to intensively interact with nanocarbon particles - products of pyrolysis of hydrocarbon liquid by the plasma discharge channel. Thus, particles of refractory compounds, in particular, carbides, are not added mechanically to the resulting mixture, but are synthesized under the action of a high-voltage electric discharge. Simultaneously with the thermal synthesis of refractory compounds, all components of the powder mixture are crushed and mixed.
Після дії високовольтними електричними розрядами одержана суспензія зливається з реактора, розділяється на тверду та рідку фази шляхом центрифугування та/або фільтрації та висушується.After exposure to high-voltage electrical discharges, the resulting slurry is drained from the reactor, separated into solid and liquid phases by centrifugation and/or filtration, and dried.
Отримана порошкова суміш консолідується у брикет шляхом пресування у формі-матриці та пропускання через неї електричного струму.The resulting powder mixture is consolidated into a briquette by pressing in a matrix mold and passing an electric current through it.
Одержаний брикет вводять до розплаву, наприклад, розміщують на дні прогрітої плавильної форми, яку після цього заливають розплавом, здійснюючи таким чином процес модифікування розплаву.The resulting briquette is introduced into the melt, for example, it is placed at the bottom of a heated melting mold, which is then poured with melt, thus carrying out the process of modifying the melt.
Сплав розливають у форми та охолоджують.The alloy is poured into molds and cooled.
Конкретний приклад.A specific example.
Спосіб було реалізовано при модифікуванні жароміцного сплаву СМ88У (ХНУ7КВЮТМБРЛ, густина - 8100 кг/м, модуль Юнга -1,79-106 МПа, коефіцієнт Пуассона - 0,3).The method was implemented by modifying the heat-resistant alloy SM88U (KHNU7KVYUTMBRL, density - 8100 kg/m, Young's modulus - 1.79-106 MPa, Poisson's ratio - 0.3).
При виготовленні модифікатора як частинки металів, що взаємодіють з компонентами розплаву, використовувався титан. З останнього одержували тугоплавкі частинки карбіду титану.In the manufacture of the modifier, titanium was used as metal particles interacting with the components of the melt. Refractory particles of titanium carbide were obtained from the latter.
Порошок титану завантажували в розрядну камеру, заливали гасом та оброблювали високовольтними електричними розрядами з питомою енергією 2,5; 5; 15 та 20 МДж/кг.Titanium powder was loaded into a discharge chamber, filled with kerosene and treated with high-voltage electric discharges with a specific energy of 2.5; 5; 15 and 20 MJ/kg.
Після дії високовольтними електричними розрядами одержану суспензію зливали з реактора, розділяли на тверду та рідку фази шляхом фільтрації та висушували.After exposure to high-voltage electric discharges, the obtained suspension was drained from the reactor, separated into solid and liquid phases by filtration and dried.
Отриману порошкову суміш консолідували методом іскрового плазмового спікання (див. патент Ме 101575 Україна, МПК В22Е 3/14, В22Е 3/105. Пристрій для іскроплазмового спікання порошків, опубл. 10.04.2013, Бюл. Мо 7). Спікання виконувалось у графітовій матриці у вакуумі (107 МПа) при механічному навантаженні на графітові пуансони у 30 МПа шляхом пропускання скрізь порошкову композицію струму з амплітудним значенням 1,1 кА, який є суперпозицією постійного та пульсуючого струмів з частотою до 10 кГц при робочій напрузі 2 В. Час витримки складав 300 с, а температура на матриці складала близько 350 "С. Маса порошкової заготівлі бо складала 7,5 г. В результаті було отримано зразки із діаметром 20 мм та висотою 5 мм.The resulting powder mixture was consolidated by the spark plasma sintering method (see patent Me 101575 Ukraine, IPC B22E 3/14, B22E 3/105. Device for spark plasma sintering of powders, publ. 04/10/2013, Byul. Mo 7). Sintering was performed in a graphite matrix in a vacuum (107 MPa) with a mechanical load on graphite punches of 30 MPa by passing a current with an amplitude of 1.1 kA through the powder composition, which is a superposition of constant and pulsating currents with a frequency of up to 10 kHz at an operating voltage of 2 B. The holding time was 300 s, and the temperature on the matrix was about 350 °C. The mass of the powder preparation was 7.5 g. As a result, samples with a diameter of 20 mm and a height of 5 mm were obtained.
Модифікатор вводили у жароміцний сплав СМ88У. Форму перед литтям прогрівали до 900 "С. У формі розміщували два спечених зразки, які використовували у вигляді модифікатора структури. Нагріту форму поміщали у камеру вертикальної індукційної вакуумної печі МІМ-25, в якій створюється вакуум. Відбувалось плавлення заготівлі масою 7 кг в індукційній печі. Розплав виливали в керамічні форми за сформованими моделями. Форму повільно охолоджували.The modifier was introduced into the heat-resistant alloy SM88U. Before casting, the mold was heated to 900 "C. Two sintered samples were placed in the mold, which were used as a structure modifier. The heated mold was placed in the chamber of the MIM-25 vertical induction vacuum furnace, in which a vacuum is created. A workpiece weighing 7 kg was melted in the induction furnace The melt was poured into ceramic molds according to the formed models.The mold was slowly cooled.
Після охолодження та кристалізації сплаву вирізали зразки та виготовляли їх мікрошліфи у поздовжніх та поперечних напрямах. Досліджували розмір зерна на поверхні шліфів та вид отриманого модифікування (див. таблицю). Також виконували дослідження довготривалої міцності сплаву при навантаженні 280 МПа (і2во) та температурі 900 "С і межі міцності на розрив при температурі 600 С (Обоо) та 900 (0900). Результати досліджень порівнювали із нормативними властивостями сплаву (Инструкция "Система качества. Отливки из жаропрочньмх сплавов вакуумной заливки. Технические требования. Правила приємки и методьї контроля", 105.015-89/ Г.Ф. Мяльница, Л.М. Жак, И.Ш. Мокшенинова и др. / ОГМет НПП "Машпроект", преизд. с изм. Мо 13,2001г.|.After cooling and crystallization of the alloy, samples were cut out and their microsands were made in longitudinal and transverse directions. The size of the grain on the surface of the grindings and the type of modification obtained were studied (see the table). Research was also carried out on the long-term strength of the alloy under a load of 280 MPa (i2vo) and a temperature of 900 "C and the limit of tensile strength at a temperature of 600 C (Oboo) and 900 (0900). The results of the research were compared with the normative properties of the alloy (Instructions "Quality system. Castings from heat-resistant alloys of vacuum casting. Technical requirements. Acceptance rules and control methods", 105.015-89/ G.F. Myalnitsa, L.M. Zhak, I.Sh. Mokshenynova, etc. / OGMet NPP "Mashproekt", pre-ed. p. amended Mo. 13, 2001 |
Встановлено, що введення синтезованого модифікатора структури системи Ті-ТіС у жароміцний сплав СМ88У у кількості 0,01 96 дозволяє зменшити розмір зерна з 1-2 мм до 0,2-0,3 мм. При цьому довготривала міцність сплаву при навантаженні 280 МПа та температурі 9007 збільшилася на 10-15 95, а межа міцності на розрив при температурі 600 "С склала 110-113It was established that the introduction of the synthesized structural modifier of the Ti-TiS system into the heat-resistant SM88U alloy in the amount of 0.01 96 allows to reduce the grain size from 1-2 mm to 0.2-0.3 mm. At the same time, the long-term strength of the alloy at a load of 280 MPa and a temperature of 9007 increased by 10-15 95, and the ultimate tensile strength at a temperature of 600 "C was 110-113
Мпа. Межа міцності на розрив при температурі 900 "С склала 65-69 МПа.Mpa. The breaking strength limit at a temperature of 900 "C was 65-69 MPa.
ТаблицяTable
Властивості модифікованих сплавів СМ88У й Середній розмір зерен на Обвоо, бооо, жо | 0 модюфкатр С оррхнми | яеоа | МЛ Мпа. 2 |т-тіС,Ме-25МДжк | 0406 | 718553 | 98 | 66Properties of modified alloys SM88U and Average grain size on Obvoo, booo, zho | 0 modifkatr С orrhnmy | yes ML Mpa. 2 |t-tiS, Me-25Mzhk | 0406 | 718553 | 98 | 66
З |т-тіс,УМе-БМДЖжюк | -- 0204 4 | 159655 | Мо | 69From |t-tis,UMe-BMDzhyuk | -- 0204 4 | 159655 | Mo | 69
Таким чином, спосіб модифікування жароміцних нікелевих сплавів дозволить здійснювати одночасне диспергування та синтез суміші порошків металів і тугоплавких сполук у необхідному співвідношенні, та одержувати брикет, у якому збережено високу дисперсність складових модифікатора, і, за рахунок цього, значно спростити та скоротити процес одержання модифікатора і забезпечити одержання сплаву, що має дрібнозернисту структуру та високі характеристики міцності.Thus, the method of modifying heat-resistant nickel alloys will make it possible to carry out simultaneous dispersion and synthesis of a mixture of metal powders and refractory compounds in the required ratio, and to obtain a briquette in which the high dispersity of the components of the modifier is preserved, and, due to this, to significantly simplify and shorten the process of obtaining the modifier and ensure the production of an alloy with a fine-grained structure and high strength characteristics.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UAU201905413U UA139129U (en) | 2019-05-20 | 2019-05-20 | METHOD OF MODIFICATION OF HEAT-RELATED NICKEL ALLOYS |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UAU201905413U UA139129U (en) | 2019-05-20 | 2019-05-20 | METHOD OF MODIFICATION OF HEAT-RELATED NICKEL ALLOYS |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| UA139129U true UA139129U (en) | 2019-12-26 |
Family
ID=71116635
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| UAU201905413U UA139129U (en) | 2019-05-20 | 2019-05-20 | METHOD OF MODIFICATION OF HEAT-RELATED NICKEL ALLOYS |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| UA (1) | UA139129U (en) |
-
2019
- 2019-05-20 UA UAU201905413U patent/UA139129U/en unknown
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0218536B1 (en) | A method of forming a fine-grained equiaxed casting | |
| CN108788168B (en) | High-entropy alloy powder with low nitrogen content and preparation method and application thereof | |
| CN112899547B (en) | CoCrNiZr x Eutectic high-entropy alloy and preparation method thereof | |
| CN107400808B (en) | A kind of Al-Ti-C-Nd intermediate alloy and its preparation method and application | |
| RU2607857C1 (en) | Method of producing electrodes from nickel aluminide-based alloys | |
| JPS61104002A (en) | Sintering method | |
| RU2567779C1 (en) | Method of producing of modified aluminium alloys | |
| UA139129U (en) | METHOD OF MODIFICATION OF HEAT-RELATED NICKEL ALLOYS | |
| US3472709A (en) | Method of producing refractory composites containing tantalum carbide,hafnium carbide,and hafnium boride | |
| EP0233828B1 (en) | A method of forming dense ingots having a fine equiaxed grain structure | |
| CN115074580B (en) | Ni 2 Al 3 -TiC high-temperature alloy refiner, preparation method and application | |
| Antsiferov | Foam ceramic filters for molten metals: reality and prospects | |
| US4726843A (en) | Aluminum alloy powder product | |
| RU2542044C1 (en) | Method to produce strengthened aluminium-based alloys | |
| RU2750658C1 (en) | Method for producing aluminum alloy reinforced with boron carbide | |
| JP2009543954A (en) | Method for producing sputtering target and sputtering target produced by the method | |
| UA125399C2 (en) | Method for producing inoculant for heat-resistant nickel alloy | |
| CN1317407C (en) | Method for producing steel bonded carbide | |
| RU2762442C1 (en) | Method for modification of heat-resistant nickel-chromium alloys | |
| Bast et al. | Influence of vibration during solidification of molten metals on structure and casting properties | |
| RU2454466C1 (en) | Steel and alloy modification method | |
| US3508914A (en) | Methods of forming and purifying nickel-titanium containing alloys | |
| RU2060933C1 (en) | Method for production of polycrystalline diamond having predetermined shape | |
| CN115430838B (en) | Preparation method of nickel-based alloy powder with high tungsten and high boron content | |
| RU2652932C1 (en) | Method for ladle modification of cast iron and steels |