Сплав на основе никеля Советский патент 1989 года по МПК C22C19/05 C22C7/00 

4

сл о ел

Изобретение относится к специальным сплавам на основе никеля, которые могут быть использованы в качестве покрытий для деталей, подвер гаемый воздействию высоких температур, например) 5 газотурбинных двигателей.

Цель изобретения - обеспечение стойкости к.окислению при уменьшени зоны взаимодействия между покрытием и основой.

Поставленная цель достигается те что сплав для нанесения покрытий имеет следующий состав, мас.%:

Кобальт

Хром

Алюминий

Титан ; Вольфрам

Рений

Молибден

Гафний

Бор

Углерод

Никель

4

8,5

6

5

4,5

1,5

1,5

0,9

0,01

0,09

Остальное Из сплава указанного состава нанесены покрытия (6М) способом-плазменного напыления,

В качестве подложки В-типа ис- пользуют сплав, содержащий %: бор 0,02; рений до 9; титан до 0,8,хром до 20, алюминий до 10, тантал 3-15; углерод 0,1-1; кобальт до 20 вольфрам до 20; ванадий до 7J молибден до 10; Колумбии до 3, гафний до З; цирконий до 1,5, никель остальное.

Кроме того, покрытие наносят на подложку N-типа, состав которой,%: хром 9,3; кобальт 7,5, алюминий 3,7 тантал 4; титан 4,2; молибден 1,5, вольфрам 6, ниобий 0,5, никель остальное. Сплав обладает способностью направленно кристаллизоваться в виде монокристалла.

Для сравнения на те же подложки наносят покрытия из сплава NiCoCrAlY В табл. 1 представлены результаты циклического окисления образцов с подложками В и N типа. Все подложки с покрытиями подвергнуты термообработке путем двойного старения, при 1085°С в течение 2-8 f, затем при 900 С в течение 4-16 ч.

Из табл. .1 можно видеть, что пред лагаемый сплав обеспечивает надежную защиту обеих подложек.

с

5

0

5

.

0 5

0 5

0

Оценка свойств образцов с покры-- тиями проводятся металлографическими методами для того, чтобы определить степень взаимодействия между покрытиями и подложкой. Результаты оценки приведены в табл. 2, где ука- : зьгоается степень денудизации и образования пластинчатых зон, сумма которых дает значение зоны взаимодействия, создающейся после окисления по указанным режимам.

Из приведенных данных видно, что при использовании в качестве покрытия предлагаемого сплава фактически нет зоны взаимодействия между покрытием и подложкой. Кроме того, предлагаемый сплав обладает также высокой прочностью при повьшенных температурах. При 982, прочность при растяжении составляет 30 кг/кв. дюйм, при 1095°С - 7 кг/кв.дюйм.

Таким образом, меньшая тенденция сплава к образованию зон взаимодействия в дополнение к высокой прочности и совместимости в отношении тер- мцческого расширения с подложками из специальных сплавов обеспечивает создание на основе предлагаемого сплава покрытия, устойчивого к воздействию окружающей среды при напряженных условиях работы, например, в условиях работы турбинного двигателя.

Форму л а изобретения

1 .

Сплав на основе никеля, преимуще- ственно для нанесения покрытий, содержащий кобальт, хром, алюминий, тантал, вольфрам, рений, бор, углерод, отличающийся тем, что, с целью обеспечения стойкости к окислению при уменьшении зоны взаимодействия между покрытием и основой; он дополнительно содержит молибден и гафний при следующем соотношении .компонента, мас.%:

4

8,5

6

5

4,5

1,5

1,5

0,9

0,01

0,09

Остальное

Таблица 1

Изобретение относится к специальным сплавам на основе никеля, которые могут быть использованы в качестве покрытий для деталей, подвергаемый воздействию высоких Tei nepa- тур, например, газотурбинных двигателей. Цель изобретения - обеспечение стойкости к окислению при уменьшении зоны взаимодействия между покрытием и основой. Сплав содержит, мас.%: кобальт 4; хром 8,5 алюминий 6; тантал 5; вольфрам 4,5; рений 1,5; молибден I ,5;. гафний 0,9, бор 0,pl; углерод 0,09; никель остальное. Сплав обеспечивает надежную защиту подложки от окисления, между покрытием и подложкой фактически отсутствует зона взаимодействия Сплав обладает высокой прочностью при повышенных температурах (при 982,2 С прочность при растяжении составляет 30 кг/кв.дюйм). 2 табл. § W

, цикли- ро вание до 426,, один раз в час

1148°С Циклирование

Составитель С. Николаева

Редактор Н. Бобкова

Техред М.Ходанич

Заказ 6984/59Тираж 595Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Опыт прекратился через 300 ч, нет выхода из строя

500

Таблица2

Корректор Г. Решетник