СПЛАВ НА ОСНОВЕ НИКЕЛЯ Российский патент 2008 года по МПК C22C19/05 

Изобретение относится к области металлургии, в частности к составам сплавов на основе никеля, которые могут быть использованы для изготовления деталей двигателей и других силовых установок, работающих при высоких температурах.

Известен сплав на основе никеля, содержащий, мас.%: углерод ≤0,1; хром 10,0-30,0; кобальт 0-10,0; вольфрам 2,5-9,0; алюминий 2,1-4,5; РЗЭ 0-0,1; молибден 2,5-15,0; медь 0-5,0; бор 0-0,03; титан 0-3,0; никель остальное [1].

Задачей изобретения является повышение термостойкости сплава.

Технический результат достигается тем, что в составе сплава на основе никеля, содержащего углерод, хром, кобальт, вольфрам, алюминий, РЗЭ, молибден, медь, бор, титан, никель, компоненты находятся при следующем соотношении, мас.%: углерод 0,1-0,3; хром 15,0-25,0; кобальт 15,0-25,0; вольфрам 10,0-15,0; алюминий 0,1-0,3; РЗЭ 0,05-0,15; молибден 13,0-15,0; медь 0,8-1,2; бор 0,03-0,08; титан 0,1-0,2; никель остальное.

В таблице приведены составы сплава.

КомпонентыСодержание, мас.% в составах123Углерод0,10,20,3Хром15,020,025,0Кобальт25,020,015,0Вольфрам15,013,010,0Алюминий0,30,20,1РЗЭ0,050,10,15Молибден13,014,015,0Медь1,21,00,8Бор0,080,050,03Титан0,10,150,2НикельостальноеостальноеостальноеТермостойкость (нагрев до 900°С - охлаждение до 20°С на воздухе), циклы180-220180-220180-220

В сплаве выделяются упрочняющие фазы (Ni₃Al), а также интерметаллидные γ-фазы. Совместное введение титана и алюминия способствует увеличению сопротивления сплава пластической деформации. Молибден и вольфрам не входят в состав упрочняющих фаз. Присутствуя в твердом растворе, эти элементы оказывают благоприятное воздействие путем торможения процессов разупрочнения. Молибден повышает энергию активации самодиффузии хрома в сплаве. Вольфрам распределяется по осям дендритов, тогда как молибден имеет тенденцию к распределению по границам зерен. Медь замедляет развитие диффузионных процессов в твердом растворе. Бор образует боридные фазы различного состава: Cr₅B₃ (X-фаза), Cr₂B, (Mo, Cr, W, Ni)₄B₃, (Mo, Cr, W, Ni)₅B₄ (Y-фаза). Присадка углерода способствует измельчению зерна.

Сплав подвергают термообработке: закалка с 1220+10°С, выдержка 4-6 часов, охлаждение на воздухе, старение при 950+10°С, выдержка 8 часов, охлаждение на воздухе.

Источник информации

1. JP 2002-235136; C22C 19/05, 2002.

Сплав используется для изготовления деталей газотурбинных двигателей и силовых установок, работающих при высоких температурах. Сплав содержит, мас.%: углерод 0,1-0,3, хром 15,0-25,0, кобальт 15,0-25,0, вольфрам 10,0-15,0, алюминий 0,1-0,3, РЗЭ 0,05-0,15, молибден 13,0-15,0, медь 0,8-1,2, бор 0,03-0,08, титан 0,1-0,2, никель остальное. Повышается термостойкость сплава. 1 табл.

Сплав на основе никеля, содержащий углерод, хром, кобальт, вольфрам, алюминий, РЗЭ, молибден, медь, бор и титан, отличающийся тем, что компоненты находятся при следующем соотношении, мас.%: углерод 0,1-0,3, хром 15,0-25,0, кобальт 15,0-25,0, вольфрам 10,0-15,0, алюминий 0,1-0,3, РЗЭ 0,05-0,15, молибден 13,0-15,0, медь 0,8-1,2, бор 0,03-0,08, титан 0,1-0,2, никель остальное.