ЖАРОПРОЧНЫЙ СПЛАВ НА ЖЕЛЕЗО-ХРОМО-НИКЕЛЕВОЙ ОСНОВЕ Российский патент 1997 года по МПК C22C19/05 

Описание патента на изобретение RU2084552C1

Изобретение относится к области металлургии, а именно к жаропрочным сплавам на Fe-Cr-Ni основе. Предложенный сплав предназначен для изготовления крупногабаритных дисков и сварных роторных и статорных узлов ГТД с длительными ресурсами (до 100000 часов), работающих при температурах до 650oC. Эти условия предполагают наличие высоких механических свойств и жаропрочности, хорошую деформируемость сплава, свариваемость, а также отсутствие чувствительности к концентраторам напряжений при длительной эксплуатации изделия.

Известен сплав марки ЭП718 (ТУ 14-1-3905-85). Сплав содержит следующие компоненты, мас. никель 43 47, углерод 0,1, хром 14 16, молибден 4,0 -5,2, ниобий 0,8 1,5, алюминий 0,9 1,4, титан 1,9 2,4, бор <0,008, вольфрам 2,5 3,5, железо остальное.

Наиболее близким сплавом к предложенному является сплав Inconel 718 (Ф. Ф. Химушин. Жаропрочные стали и сплавы. М. 1968, с. 470 471). Сплав содержит следующие компоненты, мас. железо 18,5, никель 52,5, углерод 0,04, хром 18,5, молибден 3,0, ниобий 5,1, алюминий 0,5, титан 0,8 и бор <0,06.

Недостатками прототипа является чувствительность к надрезу при длительной эксплуатации при температурах 600 650oC, низкая пластичность (δ 8 - 10%) и недостаточно хорошая свариваемость (Vкр=2,2 -2,3 мм/мин).

Технической задачей настоящего изобретения является разработка экономичного сплава для работы при температурах до 650oC, обеспечивающего повышение параметров надежности, увеличение ресурса, с хорошей деформируемостью, свариваемостью и отсутствием чувствительности к концентраторам напряжения при длительной (до 100 тыс.ч.) эксплуатации и повышенной сопротивляемости циклическим нагрузкам.

Поставленная задача решается тем, что предложен следующий жаропрочный сплав на Fe-Cr-Ni основе, содержащий следующие компоненты, мас. углерод 0,02 0,07, хром 10,0 16,0, никель 30,0 -48,0, молибден 2,6 3,8, ниобий 2,6 - 4,8, титан 0,5 3,0, алюминий 0,5 3,0, ванадий 0,6 1,2, бор 0,001 0,3, церий 0,001 0,3, магний 0,001 -0,5, железо остальное.

Дополнительное легирование ванадием, церием и магнием позволяет повысить пластичность, технологическую пластичность (деформируемость), жаропрочность (длительная прочность при 650oC в течение 100 ч), улучшить свариваемость при сохранении характеристик прочности на уровне сплава Inconel 718, а уменьшение содержания ниобия избежать чувствительности к концентраторам напряжений в условиях длительной эксплуатации при высоких температурах и облегчить решение задачи получения однородного слитка для изготовления крупногабаритных (диаметр 1 м) дисков и др. деталей ГТД.

Пример осуществления.

В лабораторных условиях в вакуумной индукционной печи были выплавлены сплавы, химические составы которых приведены в табл. 1. После термообработки, заключавшейся в закалке и старении, определялись механические свойства. Результаты испытаний механических свойств и технологические данные представлены в табл. 2. Как видно из табл. 2, предложенный сплав более экономичен за счет уменьшения на 20% суммарного содержания Ni, Cr, Nb, имеет преимущества над прототипом по прочностным характеристикам, жаропрочности, пластичности, деформируемости, свариваемости и чувствительности к надрезу.

Похожие патенты RU2084552C1

название год авторы номер документа
ЖАРОПРОЧНЫЙ СПЛАВ НА ЖЕЛЕЗО-НИКЕЛЕВОЙ ОСНОВЕ 1995
  • Рулина З.М.
  • Демкин Е.В.
  • Шалькевич А.Б.
  • Козырева Л.Г.
  • Ломберг Б.С.
  • Кузнецова И.М.
  • Тарасенко Л.В.
  • Горин В.А.
  • Самсонов В.Д.
  • Титов В.И.
RU2074899C1
ЖАРОПРОЧНЫЙ СПЛАВ НА ОСНОВЕ НИКЕЛЯ 1992
  • Мулин С.В.
  • Чударева Л.П.
  • Ломберг Б.С.
  • Малашенко Ю.В.
  • Стрелецкий Ю.Д.
  • Гусев А.В.
  • Никонов Е.В.
  • Степанов В.П.
  • Миленина Е.Г.
  • Вахтанов Б.Ф.
  • Борин Б.Ф.
  • Самборская Н.И.
RU2022044C1
ЖАРОПРОЧНЫЙ ДЕФОРМИРУЕМЫЙ СПЛАВ НА ОСНОВЕ НИКЕЛЯ И ИЗДЕЛИЕ, ВЫПОЛНЕННОЕ ИЗ ЭТОГО СПЛАВА 2014
  • Каблов Евгений Николаевич
  • Бакрадзе Михаил Михайлович
  • Ломберг Борис Самуилович
  • Овсепян Сергей Вячеславович
  • Лимонова Елена Николаевна
  • Чабина Елена Борисовна
  • Филонова Елена Владимировна
  • Хвацкий Константин Константинович
RU2571674C1
ЖАРОПРОЧНЫЙ ДЕФОРМИРУЕМЫЙ СПЛАВ НА ОСНОВЕ НИКЕЛЯ И ИЗДЕЛИЕ, ВЫПОЛНЕННОЕ ИЗ ЭТОГО СПЛАВА 2008
  • Каблов Евгений Николаевич
  • Ломберг Борис Самуилович
  • Овсепян Сергей Вячеславович
  • Лимонова Елена Николаевна
  • Бакрадзе Михаил Михайлович
  • Чабина Елена Борисовна
  • Вавилин Николай Львович
RU2365657C1
ЛИТЕЙНЫЙ ЖАРОПРОЧНЫЙ СПЛАВ НА НИКЕЛЕВОЙ ОСНОВЕ 1999
  • Каблов Е.Н.
  • Елисеев Ю.С.
  • Кишкин С.Т.
  • Логунов А.В.
  • Сидоров В.В.
  • Демонис И.М.
  • Петрушин Н.В.
RU2148100C1
ЖАРОПРОЧНЫЙ СПЛАВ НА ОСНОВЕ НИКЕЛЯ И ИЗДЕЛИЕ, ВЫПОЛНЕННОЕ ИЗ ЭТОГО СПЛАВА 2005
  • Латышев Владимир Борисович
  • Каблов Евгений Николаевич
RU2285059C1
ПРИСАДОЧНЫЙ МАТЕРИАЛ НА ОСНОВЕ НИКЕЛЯ 2015
  • Каблов Евгений Николаевич
  • Лукин Владимир Иванович
  • Ковальчук Вера Георгиевна
  • Голев Евгений Викторович
  • Ходакова Елизавета Александровна
RU2602570C1
ЛИТЕЙНЫЙ ЖАРОПРОЧНЫЙ СПЛАВ НА ОСНОВЕ НИКЕЛЯ 1999
  • Каблов Е.Н.
  • Павлов А.Ф.
  • Кишкин С.Т.
  • Логунов А.В.
  • Сидоров В.В.
  • Демонис И.М.
  • Петрушин Н.В.
RU2153020C1
СВАРИВАЕМЫЙ ТИТАНОВЫЙ СПЛАВ 1994
  • Хорев А.И.
  • Тетюхин В.В.
RU2082803C1
ИНТЕРМЕТАЛЛИДНЫЙ СПЛАВ НА ОСНОВЕ СИСТЕМЫ НИКЕЛЬ-АЛЮМИНИЙ-КОБАЛЬТ 2015
  • Каблов Евгений Николаевич
  • Ломберг Борис Самуилович
  • Летников Михаил Николаевич
  • Овсепян Сергей Вячеславович
RU2603415C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 084 552 C1

Реферат патента 1997 года ЖАРОПРОЧНЫЙ СПЛАВ НА ЖЕЛЕЗО-ХРОМО-НИКЕЛЕВОЙ ОСНОВЕ

Изобретение относится к области металлургии, а именно к жаропрочным свариваемым сплавам на Fe-Cr-Ni основе. Предложенный сплав предназначен для изготовления крупногабаритных дисков и сварных роторных и статорных узлов ГТД с длительными ресурсами (до 100000 часов), работающих при температурах до 650oC. Жаропрочный сплав на Fe-Cr-Ni основе содержит следующие компоненты, мас.%: углерод 0,02 - 0,07, хром 10,0 - 16,0, никель 30,0 -48,0, молибден 2,6 - 3,8, ниобий 2,6 - 4,8, титан 0,5 - 3,0, алюминий 0,5 - 3,0, ванадий 0,6 - 1,2, бор 0,001 - 0,3, церий 0,001 - 0,3, магний 0,001 -0,5, железо - остальное. 2 табл.

Формула изобретения RU 2 084 552 C1

Жаропрочный сплав на железо-хромо-никелевой основе, содержащий железо, никель, углерод, хром, молибден, ниобий, алюминий, титан и бор, отличающийся тем, что он дополнительно содержит ванадий, церий и магний при следующем соотношении компонентов, мас.

Углерод 0,02 0,07
Хром 10,0 16,0
Никель 30,0 48,0
Молибден 2,6 3,8
Ниобий 2,6 4,8
Титан 0,5 3,0
Алюминий 0,5 3,0
Ванадий 0,6 1,2
Бор 0,001 0,3
Церий 0,001 0,3
Магний 0,001 0,5
Железо Остальное

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 1997 года RU2084552C1

Химушин Ф.Ф
Приспособление для контроля движения 1921
  • Павлинов В.Я.
SU1968A1
РУЧНОЙ СТАНОК ДЛЯ ФОРМОВКИ ПУСТОТЕЛЫХ КАМНЕЙ РАЗЛИЧНОЙ ФОРМЫ 1922
  • Смирнов М.Н.
SU470A1

RU 2 084 552 C1

Авторы

Ломберг Борис Самуилович[Ru]

Субботин Андрей Леонидович[Ru]

Каблов Евгений Николаевич[Ru]

Мулин Сергей Владимирович[Ru]

Мяльница Георгий Филиппович[Ua]

Степанов Василий Петрович[Ru]

Галкин Михаил Петрович[Ru]

Даты

1997-07-20Публикация

1995-12-04Подача