СПЛАВ НА ОСНОВЕ НИКЕЛЯ Российский патент 2009 года по МПК C22C19/03 

Изобретение относится к области металлургии, в частности, к составам сплавов на основе никеля, используемых для изготовления деталей газотурбинных двигателей, других силовых установок.

Известен сплав на основе никеля, содержащий, мас.%: углерод 0,001-2,0; алюминий 5,0-40,0; бериллий 0,01-2,0; титан 0,01-30,0; цирконий 0,01-10,0; молибден 0,01-20,0; ниобий 0,01-20,0; железо 0,01-70,0; кальций 0,005-1,0 или магний 0,001-1,0; никель - остальное [1].

Задачей изобретения является повышение прочности сплава.

Технический результат достигается тем, что на основе никеля, содержащий углерод, алюминий, бериллий, титан, цирконий, молибден, ниобий, железо, содержит натрий и, по крайней мере, один компонент из группы: барий, кальций, магний, при следующем соотношении компонентов, мас.%: углерод 0,001-0,002; алюминий 2,0-2,5; бериллий 2,0-2,5; титан 2,0-2,5; цирконий 0,1-0,2; молибден 2,0-2,5; ниобий 2,0-2,5; железо 2,0-2,5; натрий 0,0001-0,0002; по крайней мере, один из группы, барий, кальций, магний 0,01-0,034 НИКЕЛЬ - ОСТАЛЬНОЕ.

В Таблице приведены составы сплава на основе никеля.

КомпонентыСодержание, мас.% в составах112223 Углерод0,0010,0010,00150,0010,00150,0020,002Алюминий2,02,02,32,32,32,52,5Бериллий2,02,02,32,32,32,52,5Титан2,02,02,32,32,32,52,5Цирконий0,20,20,150,150,150,10,1Молибден2,52,52,32,32,32,02,0Ниобий2,02,02,32,32,32,52,5Железо2,02,02,32,32,32,52,5Ниобий2,02,02,32,32,32,52,5Натрий0,00010,00010,000150,000150,000150,00020,0002Барий--0,010,010,03--Кальций-0,1-0,01-0,03-Магний0,1--0,01--0,03НикельОст.Ост.Ост.Ост.Ост.Ост.Ост.Предел прочности, кг/мм²˜130˜130˜135˜135˜135˜130˜130

В составе сплава компоненты проявляют себя следующим образом. При старении сплава выделяется упрочняющая фаза NiBe, при этом молибден не входит в упрочняющую фазу, но снижает растворимость бериллия в никеле. Совместное введение титана и алюминия способствует образованию высокодисперсной интерметаллидной γ'-фазы: в результате процессов дисперсионного твердения увеличивается сопротивление сплава пластической деформации. Несмотря на малое содержание углерода возможно выделение карбидов титана типа TiC. Железо упрочняет твердый раствор за счет образования фаз типа TiFe₂, MoFe₂, NbFe₂. Натрий способствует измельчению зерна. Добавка поверхностно активных бария, кальция, магния благоприятно влияет на состояние границ зерен, цирконий упрочняет границы зерен.

Сплав на основе никеля выплавляют в электропечах. Отливки подвергают термообработке по режиму: 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 32-19037, C22C 19/03, 1991.

Изобретение относится к области металлургии, в частности к составам сплавов на основе никеля, которые могут быть использованы для изготовления деталей газотурбинных двигателей. Сплав на основе никеля содержит, мас.%: углерод 0,001-0,002, алюминий 2,0-2,5, бериллий 2,0-2,5, титан 2,0-2,5, цирконий 0,1-0,2, молибден 2,0-2,5, ниобий 2,0-2,5, железо 2,0-2,5, натрий 0,0001-0,0002, по крайней мере, один компонент из группы барий, кальций, магний 0,01-0,03, никель - остальное. Изобретение направлено на повышение прочности сплава. 1 табл.

Сплав на основе никеля, содержащий углерод, алюминий, бериллий, титан, цирконий, молибден, ниобий, железо, отличающийся тем, что он содержит натрий и, по крайней мере, один компонент из группы: барий, кальций, магний при следующем соотношении компонентов, мас.%:

углерод0,001-0,002алюминий2,0-2,5бериллий2,0-2,5титан2,0-2,5цирконий0,1-0,2молибден2,0-2,5ниобий2,0-2,5железо2,0-2,5натрий0,0001-0,0002по крайней мере, один компонент из группы: барий, кальций, магний0,01-0,03никельостальное