category: ЖАРОПРОЧНЫЕ СТАЛИ И СПЛАВЫ
УДК 669.293
Kolodyazhny M.Yu.1, Bondarenko Yu.A.1, Yechin A.B.1
ФОРМИРОВАНИЕ ЕСТЕСТВЕННО-КОМПОЗИЦИОННОЙ СТРУКТУРЫ КРУПНОГАБАРИТНЫХ ЗАГОТОВОК ЭВТЕКТИЧЕСКОГО СПЛАВА СИСТЕМЫ Nb–Si
Представлено исследование процесса направленной кристаллизации в жидкометаллическом охладителе, а также особенностей формирования естественно-композиционной структуры эвтектического ниобий-кремниевого сплава применительно к получению крупногабаритных деталей типа захвата для испытательных машин.
Keywords: направленная кристаллизация, жаропрочный эвтектический сплав, структура эвтектического композита, силицид ниобия, твердый раствор ниобия, кратковременная прочность, длительная прочность.
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. DOI: 10.18577/2071-9140-2015-0-1-3-33.
2. Научный вклад в создание авиационных двигателей / под общ. ред. В.А. Скибина, В.И. Солонина. М.: Машиностроение, 2000. 750 с.
3. Каблов Е.Н., Петрушин Н.И., Светлов И.Л., Демонис И.М. Никелевые литейные жаропрочные сплавы нового поколения // Авиационные материалы и технологии. 2012. №S. С. 36–52.
4. Каблов Е.Н., Бондаренко Ю.А., Каблов Д.Е. Особенности структуры и жаропрочных свойств монокристаллов <001> высокорениевого никелевого жаропрочного сплава, полученного в условиях высокоградиентной направленной кристаллизации // Авиационные материалы и технологии. 2011. №4. С. 25–31.
5. Каблов Е.Н., Бондаренко Ю.А., 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. С. 20–25.
6. Литые лопатки газотурбинных двигателей: сплавы, технологии, покрытия / под общ. ред. Е.Н. Каблова. 2-е изд. М.: Наука, 2006. 632 с.
7. Бондаренко Ю.А., Каблов Е.Н. Направленная кристаллизация жаропрочных сплавов с повышенным температурным градиентом // Металловедение и термическая обработка металлов. 2002. №7. С. 20–23.
8. Бондаренко Ю.А., Ечин А.Б., Колодяжный М.Ю. Особенности формирования естественно-композиционной структуры эвтектического сплава Nb–Si при направленной кристаллизации в жидкометаллическом охладителе // Электрометаллургия. 2016. № 11. С. 2–8.
9. Оспенникова О.Г., Подъячев В.Н., Столянков Ю.В. Тугоплавкие сплавы для новой техники // Труды ВИАМ: электрон. науч.-технич. журн. 2016. №10. Ст. 05. URL: http://www.viam-works.ru (дата обращения: 13.06.2018). DOI: 10.18577/2307-6046-2016-0-10-5-5.
10. Bewlay B.P., Jackson M.R., Sutliffe J.A. et al. Solidification processing of high temperature intermetallic eutectic-based alloys // Material Science and Engineering. Part 2. 1995. 192/193. P. 534–543.
11. 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. Vol. 27A. No. 12. P. 3801–3808.
12. Bewlay B.P., Jackson M.R., Subramanian P.R. Processing high temperature refractory metal-silicide in situ composites // Journal of Metals. 1999. Vol. 51. No. 4. P. 32–36.
13. Guo X.P., Guan P., Ding X. et al. Unidirectional Solidification of a Nbss/Nb5Si3 in-situ Composite // Materials Science Forum. 2005. Vol. 475–479. P. 745–748.
14. Chang K.M., Bewlay B.P., Sattley J.A., Jackson M.R. Cold-crusible directional solidification of refractory Metal-Silucide Eutectics // Journal of Metals. 1992. Vol. 44. No. 6. P. 59.
15. Bewlay B.P., Jackson M.R., Gigliotti M.F.X. Niobium silicide high temperature in situ composites // Intermetallic Compounds, Principles and Practice. 2002. Vol. 3. P. 541–560.
16. Tanaka R., Kasama A., Fujikura M. et al. Research and development of niobium-based superalloys for hot components of gas turbines // Proceeding of the International Gas Turbine Congress. 2003. P. 1–5.
17. Bewlay B.P., Jackson M.R., Zhao J.C. et al. Ultra high temperature Nb–Silicide-based composites // MRS Bulletin. 2003. Vol. 28. No. 9. P. 646–653.
18. 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.
19. Бондаренко Ю.А., Ечин А.Б., Сурова В.А., Нарский А.Р. Влияние температурного градиента на структуру жаропрочного сплава при его направленной кристаллизации // Литейщик России. 2014. №5. С. 24–28.
20. Ечин А.Б., Бондаренко Ю.А., Битюцкая О.Н., Нарский А.Р. Влияние переменного температурного градиента на дисперсность структуры Re-содержащего сплава // Литейное производство. 2015. №10. С. 33–36.
21. Бондаренко Ю.А. Перспективы технологии направленной кристаллизации крупногабаритных рабочих лопаток наземных газовых турбин // Материаловедение. 1998. №7. С. 21–25.
22. Бондаренко Ю.А., Колодяжный М.Ю., Ечин А.Б., Нарский А.Р. Направленная кристаллизация, структура и свойства естественного композита на основе эвтектики Nb–Si на рабочие температуры до 1350°С для лопаток ГТД // Труды ВИАМ: электрон. науч.-технич. журн. 2018. №1. Ст. 01. URL: http://www.viam-works.ru (дата обращения: 13.06.2018.). DOI: 10.18577/2307-6046-2018-0-1-1-1.
23. Каблов Е.Н., Бондаренко Ю.А., Ечин А.Б. Развитие технологии направленной кристаллизации литейных высокожаропрочных сплавов с переменным управляемым температурным градиентом // Авиационные материалы и технологии. 2017. №S. С. 24–38. DOI: 10.18577/2071-9140-2017-0-S-24-38.
2. Научный вклад в создание авиационных двигателей / под общ. ред. В.А. Скибина, В.И. Солонина. М.: Машиностроение, 2000. 750 с.
3. Каблов Е.Н., Петрушин Н.И., Светлов И.Л., Демонис И.М. Никелевые литейные жаропрочные сплавы нового поколения // Авиационные материалы и технологии. 2012. №S. С. 36–52.
4. Каблов Е.Н., Бондаренко Ю.А., Каблов Д.Е. Особенности структуры и жаропрочных свойств монокристаллов <001> высокорениевого никелевого жаропрочного сплава, полученного в условиях высокоградиентной направленной кристаллизации // Авиационные материалы и технологии. 2011. №4. С. 25–31.
5. Каблов Е.Н., Бондаренко Ю.А., 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. С. 20–25.
6. Литые лопатки газотурбинных двигателей: сплавы, технологии, покрытия / под общ. ред. Е.Н. Каблова. 2-е изд. М.: Наука, 2006. 632 с.
7. Бондаренко Ю.А., Каблов Е.Н. Направленная кристаллизация жаропрочных сплавов с повышенным температурным градиентом // Металловедение и термическая обработка металлов. 2002. №7. С. 20–23.
8. Бондаренко Ю.А., Ечин А.Б., Колодяжный М.Ю. Особенности формирования естественно-композиционной структуры эвтектического сплава Nb–Si при направленной кристаллизации в жидкометаллическом охладителе // Электрометаллургия. 2016. № 11. С. 2–8.
9. Оспенникова О.Г., Подъячев В.Н., Столянков Ю.В. Тугоплавкие сплавы для новой техники // Труды ВИАМ: электрон. науч.-технич. журн. 2016. №10. Ст. 05. URL: http://www.viam-works.ru (дата обращения: 13.06.2018). DOI: 10.18577/2307-6046-2016-0-10-5-5.
10. Bewlay B.P., Jackson M.R., Sutliffe J.A. et al. Solidification processing of high temperature intermetallic eutectic-based alloys // Material Science and Engineering. Part 2. 1995. 192/193. P. 534–543.
11. 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. Vol. 27A. No. 12. P. 3801–3808.
12. Bewlay B.P., Jackson M.R., Subramanian P.R. Processing high temperature refractory metal-silicide in situ composites // Journal of Metals. 1999. Vol. 51. No. 4. P. 32–36.
13. Guo X.P., Guan P., Ding X. et al. Unidirectional Solidification of a Nbss/Nb5Si3 in-situ Composite // Materials Science Forum. 2005. Vol. 475–479. P. 745–748.
14. Chang K.M., Bewlay B.P., Sattley J.A., Jackson M.R. Cold-crusible directional solidification of refractory Metal-Silucide Eutectics // Journal of Metals. 1992. Vol. 44. No. 6. P. 59.
15. Bewlay B.P., Jackson M.R., Gigliotti M.F.X. Niobium silicide high temperature in situ composites // Intermetallic Compounds, Principles and Practice. 2002. Vol. 3. P. 541–560.
16. Tanaka R., Kasama A., Fujikura M. et al. Research and development of niobium-based superalloys for hot components of gas turbines // Proceeding of the International Gas Turbine Congress. 2003. P. 1–5.
17. Bewlay B.P., Jackson M.R., Zhao J.C. et al. Ultra high temperature Nb–Silicide-based composites // MRS Bulletin. 2003. Vol. 28. No. 9. P. 646–653.
18. 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.
19. Бондаренко Ю.А., Ечин А.Б., Сурова В.А., Нарский А.Р. Влияние температурного градиента на структуру жаропрочного сплава при его направленной кристаллизации // Литейщик России. 2014. №5. С. 24–28.
20. Ечин А.Б., Бондаренко Ю.А., Битюцкая О.Н., Нарский А.Р. Влияние переменного температурного градиента на дисперсность структуры Re-содержащего сплава // Литейное производство. 2015. №10. С. 33–36.
21. Бондаренко Ю.А. Перспективы технологии направленной кристаллизации крупногабаритных рабочих лопаток наземных газовых турбин // Материаловедение. 1998. №7. С. 21–25.
22. Бондаренко Ю.А., Колодяжный М.Ю., Ечин А.Б., Нарский А.Р. Направленная кристаллизация, структура и свойства естественного композита на основе эвтектики Nb–Si на рабочие температуры до 1350°С для лопаток ГТД // Труды ВИАМ: электрон. науч.-технич. журн. 2018. №1. Ст. 01. URL: http://www.viam-works.ru (дата обращения: 13.06.2018.). DOI: 10.18577/2307-6046-2018-0-1-1-1.
23. Каблов Е.Н., Бондаренко Ю.А., Ечин А.Б. Развитие технологии направленной кристаллизации литейных высокожаропрочных сплавов с переменным управляемым температурным градиентом // Авиационные материалы и технологии. 2017. №S. С. 24–38. DOI: 10.18577/2071-9140-2017-0-S-24-38.
Вы можете оставить комментарий к статье. Для этого необходимо зарегистрироваться на сайте.
