Материаловедение | |
Название | Разработка и исследование нового гранулируемого дискового сплава ВЖ178П для перспективных авиационных ГТД |
DOI | 10.17580/tsm.2018.08.11 |
Автор | Востриков А. В., Волков А. М., Бакрадзе М. М. |
Информация об авторе | ФГУП «ВИАМ» ГНЦ РФ, Москва, Россия: А. В. Востриков, зам. начальника НИО, эл. почта: admin@viam.ru |
Реферат | Основными характеристиками жаропрочных никелевых сплавов, определяющими работоспособность дисков перспективных газотурбинных двигателей (ГТД), являются кратковременная прочность, длительная прочность и сопротивление малоцикловой усталости при повышенных рабочих температурах. Существующие отечественные сплавы, как получаемые методом деформации из слитка двойного переплава, так и гранулируемые, к которым применяют горячее изостатическое прессование, не в полной мере отвечают возрастающим требованиям авиаконструкторов. Представлена разработка технологии производства заготовок дисков ГТД из нового жаропрочного никелевого сплава методом металлургии гранул. Представлены результаты исследований, включающих разработку химического состава, режимов горячего изостатического прессования и термической обработки нового сплава. При легировании по сравнению с дисковыми жаропрочными никелевыми сплавами аналогичного назначения повышено содержание углерода до 0,10 %, использован тантал, молибден частично заменен на вольфрам, применено комплексное микролегирование редкоземельными элементами (бор, цирконий, церий, скандий, магний). Горячее изостатическое прессование и закалку проводили в однофазной области. Изучены микроструктура и механические свойства опытных полноразмерных заготовок дисков диаметром 600 мм и массой до 70 кг, изготовленных из гранул нового жаропрочного никелевого сплава в условиях действующего опытно-промышленного производства. Опробованы различные режимы ступенчатого старения, определен оптимальный вариант. Наиболее высокий уровень свойств обеспечивается при размере зерна 25 мкм с равномерным выделением дисперсных частиц упрочняющей γ'-фазы размером ~0,25 мкм. Достигнутый уровень характеристик сплава ВЖ178П соответствует современным требованиям, предъявляемым к дисковым материалам ГТД. Работа выполнена в рамках реализации комплексного научного направления 10.2. «Изотермическая деформация на воздухе нового поколения гетерофазных труднодеформируемых жаропрочных сплавов» («Стратегические направления развития материалов и технологий их переработки на период до 2030 года»). |
Ключевые слова | Гранулы, жаропрочный никелевый сплав, легирование, микроструктура, размер зерна, γ'-фаза, карбиды, горячее изостатическое прессование, термическая обработка, кратко временная прочность, длительная прочность, МЦУ |
Библиографический список | 1. Каблов Е. Н. Инновационные разработки ФГУП «ВИАМ» ГНЦ РФ по реализации «Стратегических направлений развития материалов и технологий их переработки на период до 2030 года» // Авиационные материалы и технологии. 2015. № 1. С. 3–33. DOI: 10.18577/2071-9140-2015-0-1-3-33 |
Language of full-text | русский |
Полный текст статьи | Получить |