СПЛАВ НА ОСНОВЕ НИКЕЛЯ Советский патент 1995 года по МПК C22C19/05 

Изобретение относится к металлургии, в частности к порошковой металлургии жаропрочных сплавов на основе никеля, получаемых горячим изостатическим прессованием, предназначенных для тяжелонагруженных деталей газотурбинных двигателей, работающих в области температуры 750^оС.

Цель изобретения повышение предела ползучести и предела длительной пpочности.

Комплексное введение иттрия, церия и циркония в сплав вызывает одновременную сегрегацию атомов этих элементов на дефектах упаковки, поверхностях раздела и дислокациях, что, в свою очередь, препятствует поперечному скольжению и переползанию дислокаций, тем самым увеличивает предел ползучести и предел длительной прочности при рабочей температуре, не снижая при этом уровень кратковременной прочности при 20^оС.

Снижение количества вводимых в сплав компонентов ниже предложенных пределов вызывает разупрочнение γ-матрицы и уменьшение количества γ'-фазы, что снижает общий уровень механических свойств. А увеличение количества вводимых компонентов выше предложенных пределов вызывает образование эвтектики и σ -фазы, что значительно охрупчивает сплав, приводит к падению прочности и повышению чувствительности сплава к концентраторам напряжения.

Изобретение иллюстрируется на следующих примерах.

Методом порошковой металлургии были изготовлены и опробованы известный сплав и предложенный сплав. Составы предлагаемого (1-3) и известного (4) сплавов приведены в табл.1.

Сплавы были изготовлены по следующей технологической схеме: плавка в вакуумной индукционной печи с разливкой на электроды диаметром 60 мм, распыление электродов на гранулы, рассев гранул на фракцию 315 + 70 мкм и их сепарация, затаривание гранул в капсулы, герметизация гранул в капсулах, компактирование капсул с гранулами в газостате, термообработка откомпактированного материала и удаление оболочки.

Механические свойства сплавов (при 20^оС) приведены в табл.2.

Из табл. 2 видно, что у предложенного сплава по сравнению с известным предел ползучести выше на 5-6 кгс/мм², предел длительной прочности на гладких образцах выше на 6-8 кгс/мм², а на надрезанных на 8-9 кгс/мм при более высоком уровне кратковременной прочности при 20^оС (σ_в; σ_0,2).

Изобретение относится к металлургии, в частности порошковой металлургии жаропрочных сплавов на основе никеля, получаемых горячим изостатическим прессованием, предназначенных для тяжелонагруженных деталей газотурбинных двигателей, работающих в области температуры 750°С. Цель повышение предела ползучести и предела длительной прочности. Сплав содержит, мас. углерод 0,01
0,12; хром 8,0 10,0; кобальт 6,0 10,5; молибден 1,8 3,0; алюминий 5,2 6,6; титан 1,0 2,0; вольфрам 8,6 10,0; ниобий 2,3 - 3,0; бор 0,01 0,05; гафний 0,2 1,5; магний 0,005 0,08; иттрий 0,11 0,3; церий 0,01 0,06; цирконий 0,01 0,1; никель остальное. Сплав обеспечивает уровень свойств при комнатной температуре σ_в= 150-152 кгс/мм², σ_0,2= 100-103 кгс/мм²; δ = 16-18%, Ψ = 17-20%; величину предела ползучести σ_0,2/100= 57-58 кгс/мм²; величину предела длительной прочности σ750100

СПЛАВ НА ОСНОВЕ НИКЕЛЯ, содержащий углерод, хром, кобальт, молибден, алюминий, титан, вольфрам, ниобий, бор, гафний, магний, отличающийся тем, что, с целью повышения предела ползучести и предела длительной прочности, он дополнительно содержит иттрий, церий и цирконий при следующем соотношении компонентов, мас.

Углерод 0,01 0,12
Хром 8,0 10,0
Кобальт 6,0 10,5
Молибден 1,8 3,0
Алюминий 5,2 6,0
Титан 1,0 2,0
Вольфрам 8,6 10,0
Ниобий 2,3 3,0
Бор 0,01 0,05
Гафний 0,2 1,5
Магний 0,005 0,08
Иттрий 0,11 0,3
Церий 0,01 0,06
Цирконий 0,01 0,1
Никель Остальное