Жаропрочный сплав на основе никеля Советский патент 1986 года по МПК C22C19/05 

1 Изобретение относится к металлу гии сплавов, в частности к жаропрочным литейным сплавам на основе никеля. Широко известны в металлургии д формируемые и литейные сплавы,.содержащие в качестве основы никель, а также молибден, титан, алюминий, вольфрам и кобальт, служащие для изготовления многих деталей газовых турбин реактивной авиации, в судовых газотурбинных установках стационарных газовых турбинах. Из известных жаропрочных сплаво на основе никеля, используемых для изготовлениям деталей ГТД, по сос таву ингредиентов наиболее близок к заявляемому сплаву на основе никеля, который содержит указанные ингредиенты в следующих количества мае.%: Хром -15-17 Молибден 3,5-4,5 Титан . 2,5-3 Алюминий Вольфрам Кобальт Цирконий Никель остальное Этот сплав имеет неудовлетворительную жаростойкость, особенно пр применении топлива, содержащего се ру. Этот сплав характеризуется так неудовлетворительной свариваемость и низкой термостойкостью. Целью изобретения является повы шение жаростойкости, пластичности и термостойкости. Данная цель достигается тем, чт предлагается дополнительно ввести в сплав иттрий и увеличить содержа ние циркония и церия. Предлагаемый сплав имеет следующий химический состав, мас.%: Хром15,0-17,0 Молибден 3,5-4,5 Титан2,5-3,0 Алюминий 2,4-3,0 Вольфрам 4,6-6,0 .Кобальт 4,0-6,0 0,3-0,5 Цирконий 0,1-0,5 Иттрий 0,03-0,5 0,01-0,02. Примеси 0,05-0,12 углерод 0,01-0,6 кремний 0,01-0,6 марганец 0,.01-4,00 железо остальное никель Комплексное легирование цирконием, иттрием и церием предотвращает образование сплошной сетки карбидных выделений по границе, обычных в сплавах подобного типа. Сфероидизация пограничных включений повышает пластичность и термостойкость, не снижая жаропрочности. Для получения сплава были подготовлены три смеси ингредиентов, содержащие каждая мас.%: хром 16,0; молибден 4,0; титан 2,75; алюминий 2,7, эольфрам 5,3 и отличаю1циеся друг от друга содержанием кобальта, циркония, иттрия и церия, равным в каждой смеси последовательно, мас,%: (4,0; 5,0; 6,0; 0,3); (0,4; 0,5; 0,1; 0,3); (0,5; 0,02; 0,27; 0,5) в соответствии с последовательностью перечислений, а также содержанием никеля, составляющим Дополнительную до 100% часть в каждой смеси. Содержание таких элементов как бор, цирконий, иттрий и церий, указаны по расчетному количеству. Величина угара принята равной 50%.Каждая смесь быпа выплавлена отдельно в опытно-производственных условиях. В таблицах приведены характерисг тики предложенного сплава в сравнении с известным; Как видно из таблиц, пластичность, жаростойкость и термостойкость превышают те же величины у известного ,: сплава Это позволяет увеличить долговечность лопатки газотурбинного двигателя в 1,5-2 раза. Возможность исправления литых лопаток путем холодной деформации в штампах позволяет повысить коэффициент выхода годных отливок в 2г2,5 раза.

3722325

Испытания механических свойства при 20 С

Таблица t

ЖАРОПРОЧНЫЙ СПЛАВ НА ОСНОВЕ НИКЕЛЯ, содержащий хром, молибден, титан, алюминий, вольфрам, бор, кобальт, цирконий и церий, отличающийся тем, что, с целью повьппения жаростойкости, пластичности и термостойкости, он дополнительно содержит иттрий при следующем соотношении компонентов, мас.%:ХромМолибденТитанАлюминийВольфрамБорКобальтЦирконийИттрийЦерийНикель15-173,5-4,52,5-3,02,4-3,04,6-6,00,01-0,024,0-6,00,3-0,50,1-0,50,03-0,5остальное(ЛС

Предла10-14 2065-70гаемьй 80-85

4,0

60-62 74-77 Характеристика основных свойств сравнительных сплавов

Щ ёдлагаемй 41-43 21-23 14-15 31-33 15-16 10-11 880

Йрототип

КЗЛС 40,018-20 11-12 31-32 15-16 9,0850

Данные по термостойкости и жаростойкости приведены в результате сравнительных испытаний известного и предлагаемого сплавов.

5,0-6,0 2,5-3,5 3,5-3,7

I

Т«блица2

6150 0,035-0,037

6000 0,06-0,07 25 3,0-4,1 3,6-3,8