category: Жаропрочные материалы
УДК 669.018.44
Bondarenko Yu.A.1, Yechin A.B.1, Kolodyazhny M.Yu.1
СОВРЕМЕННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ В ОБЛАСТИ ТЕХНОЛОГИИ
ВЫПЛАВКИ И НАПРАВЛЕННОЙ КРИСТАЛЛИЗАЦИИ, ОБЕСПЕЧИВАЮЩИЕ ФОРМИРОВАНИЕ ЕСТЕСТВЕННО-КОМПОЗИЦИОННОЙ СТРУКТУРЫ В ВЫСОКОЖАРОПРОЧНЫХ СПЛАВАХ НА ОСНОВЕ НИОБИЙ-КРЕМНИЯ ДЛЯ ДЕТАЛЕЙ ГОРЯЧЕГО ТРАКТА ГТД
Современное двигателестроение связано с созданием новейших высокожаропрочных материалов, прежде всего для лопаток и других деталей газотурбинных двигателей. В результате анализа научно-технической документации выяснено, что изучением и разработкой высокотемпературных композиционных материалов на основе ниобия с упрочнением ниобий-кремниевых фаз занимается ряд ведущих стран мира, в том числе Россия, США, Германия, Франция, Великобритания, Китай, Япония.
В результате исследования выявлены основные тенденции развития в данной области и основные показатели по техническому уровню разработок.
Keywords: направленная кристаллизация; газотурбинный двигатель; жаропрочный сплав; ниобий; естественно-компози
ЛИТЕРАТУРА
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 (34). С. 3–33.
2. Каблов Е.Н., Толорайя В.Н., Орехов Н.Г. Монокристаллические никелевые ренийсодержащие сплавы для турбинных лопаток ГТД //МиТОМ. 2002. №7. С. 7–11.
3. Каблов Е.Н., Петрушин Н.В., Светлов И.Л., Демонис И.М. Никелевые литейные жаропрочные сплавы нового поколения //Авиационные материалы и технологии. 2012. №S. С. 36–52.
4. Базылева О.А., Бондаренко Ю.А., Тимофеева О.Б., Чабина Е.Б. Интерметаллидные композиции на основе Ni3Al, легированные рением //Металлургия машиностроения. 2011. №4. С. 30–34.
5. Бондаренко Ю.А., Каблов Е.Н., Ечин А.Б., Сурова В.А., Каблов Д.Е. Развитие процесса направленной кристаллизации лопаток ГТД из жаропрочных и интерметаллидных сплавов с монокристаллической структурой //Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. «Машиностроение». 2011. №SP2. C. 20–25.
6. Каблов Е.Н., Бондаренко Ю.А., Ечин А.Б., Сурова В.А. Развитие процесса направленной кристаллизации лопаток ГТД из жаропрочных сплавов с монокристаллической и композиционной структурой //Авиационные материалы и технологии. 2012. №1. С. 3–8.
7. Бондаренко Ю.А., Базылева О.А., Ечин А.Б., Сурова В.А., Нарский А.Р. Высокоградиентная направленная кристаллизация деталей из сплава ВКНА-1В //Литейное производство. 2012. №6. С. 12–16.
8. Ечин А.Б., Бондаренко Ю.А. Особенности высокоградиентной направленной кристаллизации и современное оборудование, используемое при производстве лопаток газотурбинных двигателей //Труды ВИАМ. 2014. №12. Ст. 03 (viam-works.ru).
9. Каблов Е.Н., Герасимов В.В., Висик Е.М., Демонис И.М. Роль направленной кристаллизации в ресурсосберегающей технологии производства деталей ГТД //Труды ВИАМ. 2013. №3.
Ст. 01 (viam-works.ru).
10. Каблов Е.Н., Мубояджян С.А. Жаростойкие и теплозащитные покрытия для лопаток турбины высокого давления перспективных ГТД //Авиационные материалы и технологии. 2012. №S. С. 60–70.
11. Мубояджян С.А., Будиновский С.А., Гаямов А.М., Матвеев П.В. Высокотемпературные жаростойкие покрытия и жаростойкие слои для теплозащитных покрытий //Авиационные материалы и технологии. 2013. №1. С. 17–20.
12. Бондаренко Ю.А., Каблов Е.Н., Панкратов В.А. Особенности получения рабочих лопаток малогабаритных ГТД из сплавов типа ВКЛС-20 //Авиационная промышленность. 1993. №2. С. 9–10.
13. Химушин Ф.Ф. Жаропрочные стали и сплавы. 2-е изд. М.: Металлургия. 1969. 752 с.
14. Захаров М.В., Захарова А.М. Жаропрочные сплавы. М.: Металлургия, 1972. 384 с.
15. Способ получения композиционного материала: пат. 2393060 Рос. Федерация; опубл. 27.06.2010. Бюл. №18.
16. Светлов И.Л., Абузин Ю.А., Бабич Б.Н., Власенко С.Я., Ефимочкин И.Ю., Тимофеева О.Б. Высокотемпературные ниобиевые композиты, упрочненные силицидами ниобия //Журнал функциональных материалов. 2007. Т. 1. №2. С. 48–53.
17. Карпов М.И., Внуков В.И., Коржов В.П., Строганова Т.С. и др. Структура и механические свойства жаропрочного сплава системы Nb–Si эвтектического состава, полученного методами направленной кристаллизации //Деформация и разрушение материалов. 2012. №12.
С. 2–8.
18. Dimiduk D.M., Mendiratta M.G., Subramanian P.R. In Structural Intermetallics. TMS Publications, Warrendale. PA. 1993. Р. 619–630.
19. Bewlay B.P., Jackson M.R., Lipsitt H.A. The Balance of Mechanical and Environmental Properties of a Multielement Niobium-Niobium Silicide-Based In-Situ Composite //Metallurgical and Materials Transactions А. 1996. V. 27A. №12. Р. 3801–3808.
20. Bewlay B.P., Davidenco K. The Effect of alloying on Nb-silicide phase stability //Microsc Microanal. 2005. V. 11. №2. Р. 2030–2031.
21. Поволоцкий Д.Я., Рощин В.Е., Рысс М.А., Строганов А.И., Ярцев М.А. Электрометаллургия стали и ферросплавов. М.: Металлургия. 1974. 550 с.
22. Huang Q., Guo X.P., Kang Y.W., Song J.X., Qu S.Y., Han Y.F. Microstructures and mechanical properties of directionally solidified multi-element Nb-Si alloy //Progress in Natural Science: Materials International. 2011. V. 21. Р. 146–152.
23. Drawin S., Justin J.F. Advanced Lightweight Silicide and Nitride Based Materials for Turbo-Engine Applications //Journal Aerospace Lab. 2011. №3. Р. 1–11.
24. Курц В., Зам П.Р. Направленная кристаллизация эвтектических материалов. М.: Металлургия. 1980. 272 с.
25. Guo H., Guo X. Microstructure evolution and room temperature fracture toughness of an integrally directionally solidified Nb–Ti–Si based ultrahigh temperature alloy //Scripta Materialia. 2011.
V. 64. Р. 637–640.
26. Bewlay B.P., Jackson M.R., Zhao J.C., Subramanian P.R. A Review of Very High-Temperature Nb-Silicide Based Composites //Metallurgical & Materials Transactions A. 2003. V. 34A. №10.
Р. 2043–2052.
2. Каблов Е.Н., Толорайя В.Н., Орехов Н.Г. Монокристаллические никелевые ренийсодержащие сплавы для турбинных лопаток ГТД //МиТОМ. 2002. №7. С. 7–11.
3. Каблов Е.Н., Петрушин Н.В., Светлов И.Л., Демонис И.М. Никелевые литейные жаропрочные сплавы нового поколения //Авиационные материалы и технологии. 2012. №S. С. 36–52.
4. Базылева О.А., Бондаренко Ю.А., Тимофеева О.Б., Чабина Е.Б. Интерметаллидные композиции на основе Ni3Al, легированные рением //Металлургия машиностроения. 2011. №4. С. 30–34.
5. Бондаренко Ю.А., Каблов Е.Н., Ечин А.Б., Сурова В.А., Каблов Д.Е. Развитие процесса направленной кристаллизации лопаток ГТД из жаропрочных и интерметаллидных сплавов с монокристаллической структурой //Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. «Машиностроение». 2011. №SP2. C. 20–25.
6. Каблов Е.Н., Бондаренко Ю.А., Ечин А.Б., Сурова В.А. Развитие процесса направленной кристаллизации лопаток ГТД из жаропрочных сплавов с монокристаллической и композиционной структурой //Авиационные материалы и технологии. 2012. №1. С. 3–8.
7. Бондаренко Ю.А., Базылева О.А., Ечин А.Б., Сурова В.А., Нарский А.Р. Высокоградиентная направленная кристаллизация деталей из сплава ВКНА-1В //Литейное производство. 2012. №6. С. 12–16.
8. Ечин А.Б., Бондаренко Ю.А. Особенности высокоградиентной направленной кристаллизации и современное оборудование, используемое при производстве лопаток газотурбинных двигателей //Труды ВИАМ. 2014. №12. Ст. 03 (viam-works.ru).
9. Каблов Е.Н., Герасимов В.В., Висик Е.М., Демонис И.М. Роль направленной кристаллизации в ресурсосберегающей технологии производства деталей ГТД //Труды ВИАМ. 2013. №3.
Ст. 01 (viam-works.ru).
10. Каблов Е.Н., Мубояджян С.А. Жаростойкие и теплозащитные покрытия для лопаток турбины высокого давления перспективных ГТД //Авиационные материалы и технологии. 2012. №S. С. 60–70.
11. Мубояджян С.А., Будиновский С.А., Гаямов А.М., Матвеев П.В. Высокотемпературные жаростойкие покрытия и жаростойкие слои для теплозащитных покрытий //Авиационные материалы и технологии. 2013. №1. С. 17–20.
12. Бондаренко Ю.А., Каблов Е.Н., Панкратов В.А. Особенности получения рабочих лопаток малогабаритных ГТД из сплавов типа ВКЛС-20 //Авиационная промышленность. 1993. №2. С. 9–10.
13. Химушин Ф.Ф. Жаропрочные стали и сплавы. 2-е изд. М.: Металлургия. 1969. 752 с.
14. Захаров М.В., Захарова А.М. Жаропрочные сплавы. М.: Металлургия, 1972. 384 с.
15. Способ получения композиционного материала: пат. 2393060 Рос. Федерация; опубл. 27.06.2010. Бюл. №18.
16. Светлов И.Л., Абузин Ю.А., Бабич Б.Н., Власенко С.Я., Ефимочкин И.Ю., Тимофеева О.Б. Высокотемпературные ниобиевые композиты, упрочненные силицидами ниобия //Журнал функциональных материалов. 2007. Т. 1. №2. С. 48–53.
17. Карпов М.И., Внуков В.И., Коржов В.П., Строганова Т.С. и др. Структура и механические свойства жаропрочного сплава системы Nb–Si эвтектического состава, полученного методами направленной кристаллизации //Деформация и разрушение материалов. 2012. №12.
С. 2–8.
18. Dimiduk D.M., Mendiratta M.G., Subramanian P.R. In Structural Intermetallics. TMS Publications, Warrendale. PA. 1993. Р. 619–630.
19. Bewlay B.P., Jackson M.R., Lipsitt H.A. The Balance of Mechanical and Environmental Properties of a Multielement Niobium-Niobium Silicide-Based In-Situ Composite //Metallurgical and Materials Transactions А. 1996. V. 27A. №12. Р. 3801–3808.
20. Bewlay B.P., Davidenco K. The Effect of alloying on Nb-silicide phase stability //Microsc Microanal. 2005. V. 11. №2. Р. 2030–2031.
21. Поволоцкий Д.Я., Рощин В.Е., Рысс М.А., Строганов А.И., Ярцев М.А. Электрометаллургия стали и ферросплавов. М.: Металлургия. 1974. 550 с.
22. Huang Q., Guo X.P., Kang Y.W., Song J.X., Qu S.Y., Han Y.F. Microstructures and mechanical properties of directionally solidified multi-element Nb-Si alloy //Progress in Natural Science: Materials International. 2011. V. 21. Р. 146–152.
23. Drawin S., Justin J.F. Advanced Lightweight Silicide and Nitride Based Materials for Turbo-Engine Applications //Journal Aerospace Lab. 2011. №3. Р. 1–11.
24. Курц В., Зам П.Р. Направленная кристаллизация эвтектических материалов. М.: Металлургия. 1980. 272 с.
25. Guo H., Guo X. Microstructure evolution and room temperature fracture toughness of an integrally directionally solidified Nb–Ti–Si based ultrahigh temperature alloy //Scripta Materialia. 2011.
V. 64. Р. 637–640.
26. Bewlay B.P., Jackson M.R., Zhao J.C., Subramanian P.R. A Review of Very High-Temperature Nb-Silicide Based Composites //Metallurgical & Materials Transactions A. 2003. V. 34A. №10.
Р. 2043–2052.
Вы можете оставить комментарий к статье. Для этого необходимо зарегистрироваться на сайте.
