Способ обработки заготовок из жаропрочных дисперсионно-твердеющих сплавов на основе никеля Советский патент 1992 года по МПК C22F1/10 

(Л

С

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при изготовлении заготовок из жаропрочных дисперсионнотвердеющих сплавов на основе никеля для деталей типа лопаток газовых турбин, работающих в условиях высоких температур. Цель изобретения - повышение предела прочности при высокой температуре и ударной вязкости при комнатной температуре изделий из жаропрочных сплавов на основе никеля вакуумно-дугового способа выплавки. Сущность изобретения заключается в нагреве изделий до 1175 ± 10°С, выдержке при этой температуре 30 - 35 мин, последующей горячей прокатке с температурой конца не ниже , выдержке при этой температуре 5 ч, охлаждении на воздухе и одинарном старении при 800°С 16 ч. 2 табл.

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при изготовлении заготовок из жаропрочных дисперсионно- твердеющих сплавов на основе никеля для деталей типа лопаток газовых турбин, работающих в условиях высоких температур.

Известен способ термической обработки, заключающийся в том, что заготовки из жаропрочного дисперсионно-твердеющего сплава на основе никеля ХН75ВМЮ-ВД после горячей прокатки прутков на спецпрофиль для лопаток газовых турбин подвергают высокотемпературной закалке при 1180°С, выдержке 6 ч, охлаждению на воздухе и двойному старению - нагрев при 1000°С, выдержка 4 ч, охлаждение с печью до 900°С, выдержка 8 ч, охлаждение на воздухе, нагрев при 800°С, выдержка 16ч, охлаждение на воздухе.

Недостатком известного способа является нестабильность механических свойств, контролируемых при высоких температурах, из-за склонности жаропрочных сплавов на никелевой основе вакуумно-дугового способа выплавки к росту зерна и укрупнению карбидных и интерметаллидных выделений по границам зерен при длительных выдержках в процессе высокотемпературных нагревов.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ получения дисперсионно-твердеющего сплава на основе никеля;заключающийся в горячей прокатке в диапазоне 1200 - 800°С, выдержке горячекатаного сплава при 100 - 1200°С в течение 3 - 5 ч, после чего охлаждение, затем старение при 500 - 750°С в течение 1 - 200 ч. При этом в указанном

XI

Ь Ј

СО

способе горячую прокатку выполняют при 1150 - 850°С, после чего сплав выдерживают при 1050 - 1150°С в течение 10 мин 5 ч.

Недостатком известного способа является получение предела прочности и ударной вязкости ниже требуемых, а также образование трещин при температуре конца прокатки менее 1050°С.

Цель изобретения - повышение предела прочности при высокой температуре и ударной вязкости при нормальной температуре деталей, изготавливаемых из жаропрочных дисперсионно-твердеющих сплавов на основе никеля вакуумно-дугового способа выплавки.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу обработки заготовок из жаропрочного дисперсионно-твердеющего сплава на основе никеля, включающему горячую прокатку, изотермическую выдержку и старение, заготовки непосредственно после горячей прокатки при температуре конца прокатки не ниже 1050°С подвергают изотермической выдержке при 1175 ± 10°С, охлаждают на воздухе, подвергают старению при 800°С в течение 16ч, охлаждают на воздухе.

Сопоставительный анализ с прототипом и другими техническими решениями по- казывает, что предлагаемый способ обработки заготовок из жаропрочных дисперсионно-твердеющих сплавов на основе никеля для обеспечения растворения избыточных фаз, протекания процесса рекристаллизации структуры и получения мелкозернистого твердого раствора с целью поЁышения предела прочности при высоких температурах и ударной вязкости, температуры конца прокатки не ниже 1050°С изотермическую выдержку проводят при 1175 ± 10°С, старение при 800°С в течение 16 ч с охлаждением на воздухе.

Предлагаемый способ осуществляют следующим образом.

Прутки из сплава ХН75ВМЮ-ВД диаметром 35 мм, длиной 800 мм нагревают в электропечи до 1175°С, выдерживают 30 - 35 мин и направляют на прокатку. Температура конца прокатки не менее 1050°С. При этой температуре спецпрофиль загружают в печь, нагретую до 1175 ± 10°С, выдерживают 5 ч, охлаждают на воздухе. Затем проводят старение при 800°С, выдержке 16 ч, охлаждают на воздухе.

Пример {известный способ). Прутки

из сплава ХН75ВМЮ-ВД диаметром 35 мм, длиной 800 мм нагревают в печи при 1175°С, выдерживают 30 - 35 мин, направляют на прокатку. После прокатки охлаждают на воздухе. Затем спецпрофиль

подвергают высокотемпературной закалке при 1180°С, выдержке 6 ч, охлаждению на воздухе и двойному старению - нагревают до 1000°С, выдерживают 4 ч, охлаждают с печью до 900°С, выдерживают 8 ч, охлаждают на воздухе, нагревают до 800°С, выдерживают 15ч, охлаждают на воздухе.

В табл. 1 приведены обобщенные результаты испытаний механических свойств при комнатной и высоких температурах на

образцах, вырезанных из заготовок, изготовленных из жаропрочного дисперсионно- твердеющего сплава на основе никеля ХН75ВМЮ-ВД по предлагаемому и известному способам.

В табл. 2 приведены механические свойства заготовок из сплава ХН75ВМЮ- ВД в зависимости от температуры и времени старения.

Как видно из табл. 1 и 2, предлагаемый

способ обработки заготовок из жаропрочного дисперсионно-твердеющего сплава вакуумно-дугового способа выплавки обеспечивает более высокий уровень механических свойств (предел прочности и удзрную вязкость), что повышает надежность агрегатов, работающих в условиях высоких температур.

Формула изобретения Способ обработки заготовок из жаропрочных дисперсионно-твердеющих сплавов на основе никеля, преимущественно вакуумно-дугового способа выплавки, включающий горячую прокатку с последующей изотермической выдержкой при температуре 1175 ± 10°С, охлаждение на воздухе и старение, отличающийся тем, что, с целью повышения предела прочности и ударной вязкости, горячую прокатку проводят с температурой окончания не ниже

1050°С, а старение осуществляют при температуре 800 С в течение 16ч.

Известный

67-8

,

70-Ј

0

7,0-16,0 8,05-6,,0

Редактор М.Петрова

Техред М.Моргентал

Заказ 2Т70ТиражПодписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям-при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.,4/5

Таблица 1

М-128,0-191,5-8,0 -0,1)-0,8

7,0-16,0 8,019М-9,0 0,4-0,6

3,

Таблица2

Корректор Т.Палий