DOI: https://doi.org/10.30977/BUL.2219-5548.2018.82.0.108

ПІДВИЩЕННЯ СТРУКТУРНОЇ СТАБІЛЬНОСТІ ТА ВЛАСТИВОСТЕЙ ЖАРОМІЦНИХ НІКЕЛЕВИХ СПЛАВІВ ДЛЯ ЛОПАТОК ГТД ОБРОБКОЮ НАНОМАТЕРІАЛАМИ

M. V. Grekova

Анотація


Зроблений аналітичний огляд існуючих представлень з проблеми підвищення жароміцності, жаростійкості і довговічності жароміцних нікелевих сплавів групи ЖС лопаток газотурбінних двигунів. Проведений аналіз впливу легуючих елементів сплавів на структурні перетворення, види зміцнення і корозійну стійкість. Для обробки нікелевих розплавів запропоновано комплексний порошковий модифікатор на основі карбонітрида титану Ti (CN) з розміром частинок 50–100 нм.  Визначено параметри наномодифікатора.  Досліджена макро- і мікроструктура нікелевих сплавів ЖС3, ЖС3ДК. В модифікованих зразках досягнуто подрібнення зерна в 3– 5 разів і стабілізація структури в порівнянні з вихідним станом.  Досягнуто також підвищення механічних властивостей сплавів: σВ – на 10 %; σ0,2 – на 13 %; δ – на 20 % и KCU на 40 %. Випробування на високотемпературну корозію показали зменшення глибини корозії модифікованих зразків на 25 %, що підтверджують ефект модифікування сплавів нанодисперсними модифікаторами.

Ключові слова


жароміцні нікелеві сплави; наномодифікатор; структура; властивості; лопатки газотурбінних двигунів

Повний текст:

PDF

Посилання


Kalynyna, N.E., Kavats, O.A. (2004). Mykrolehyrovanye skandyem kak sposob povyshenyya prochnosty alyumynyevykh splavov [Microalloying with scandium as a way to increase the strength of aluminum alloys]. Vestnyk dneprovskoho un-ta, 12, 26–29 [in Russian].

Elahyn, V.Y. (1975). Lehyrovanye deformyruemykh alyumynyevykh splavov perekhodnymy metallamy [Alloying of deformable aluminum alloys with transition metals]. Mosckow: Metallurhyya, 248 [in Russian].

Mal'tsev, M. V. (1970) Metallohrafyya promyshlennykh tsvetnykh metallov y splavov [Metallography of industrial non-ferrous metals and alloys]. Mosckow: Metallurhyya, 368 [in Russian].

Bol'shakov, V.I., Kutsova, V.Z., Kotova, T.V. (2016). Nanomaterialy i nanotekhnolohiyi [Nanomaterials and nanotechnologies]. Dnipro: PDABA, 220 [in Russian].

Kalynyna, N.E., Kavats, O.A. (2005). Poluchenye vysokoprochnykh alyumynyevykh splavov modyfytsyrovanyem ul'tradyspersnymy kompozytsyyamy [Obtained high-strength aluminum alloys by modifying with ultradispersed compositions].Avyatsyonno-kosmycheskaya tekhnyka y tekhnolohyya, 8(24), 18–20 [in Russian].

Kalynyna, N.E., Kavats, O.A., Kalynyn, V.T., Beloyartseva, V.P. (2007). Poluchenye nanodyspersnykh modyfykatorov dlya obrabotky zharostoykykh splavov [Obtaining nanodispersed modifiers for processing heat-resistant alloys]. Avyatsyonno-kosmycheskaya tekhnyka y tekhnolohyya, 8 (44), 41–43 [in Russian].

Young-Dong, K., Zin-Hyoung L. (2003). The effect of grain refining and ox-ide inclusion on the fluidity of Al-4,5Cu-0,6Mn and A356 alloys. – Mater. Sci. and Eng. 1–2, 372–376 [in English].

Kablov, E.N. (2001). Lytye lopatky hazoturbynnykh dvyhateley (splavy, tekhnolohyya, pokrytyya) [Cast blades of gas turbine engines ( alloys, technologies, coatings]. Mosckow: MYSYS, 632 [in Russian].

Mal'tsev, P.P. (2006). Nanomateryaly. Nanotekhnolohyy. Nanosystemnaya tekhnyka: myrovye dostyzhenyya za 2005 hod [Nanomaterials. Nanotechnologies. Nanosystem engineering: world achievements for 2005]. Mosckow: Tekhnosfera, 152 [in Russian].

Kalynyna, N.Е. Kompleksnyy nanomodyfikator nikelevykh splaviv [Complex nanomodifier of nickel alloys]. Patent Ukrayiny na korysnu model', № 82163, MPK S22S 19/03 [in Ukrainian]


Пристатейна бібліографія ГОСТ


1. Калинина, Н.Е. Микролегирование скандием как способ повышения прочности алюминиевых сплавов [Текст] / Н.Е Калинина, О.А. Кавац. – Вестник днепровского ун-та, 2004. – № 12. – С. 26–29.

2. Елагин, В.И. Легирование деформируемых алюминиевых сплавов переход­ными металлами [Текст] / В.И.  Елагин. – М.: Металлургия, 1975. – 248 с.

3. Мальцев, М. В. Металлография промышленных цветных металлов и сплавов [Текст] / М. В.  Мальцев.– М. : Металлургия, 1970. – 368 с.

4. Большаков, В.І. Наноматеріали і нанотехнології [Текст] / В.І. Большаков, В.З. Куцова, Т.В. Котова. – Дніпро: ПДАБА, 2016. – 220 с.

5. Калинина, Н.Е. Получение высокопрочных алюминиевых спла­вов модифици­рованием ультрадисперсными композициями [Текст] / Н.Е. Калинина, О.А. Кавац.  – Авиационно-космическая техника и технология. – 2005. – №8(24). – С. 18–20.

6.  Калинина, Н.Е. Получение нанодисперсных модификаторов для обработки жаростойких спла­вов [Текст] / Н.Е. Калинина, О.А. Кавац, В.Т. Калинин, В.П. Белоярцева . – Авиа­цион­но-космическая  техника и технология. – 2007. – № 8 (44). – С. 41–43.

7. Young-Dong, K. The effect of grain refining and oxide inclusion on the fluidity of Al-4,5Cu-0,6Mn and A356 alloys / K.Young-Dong, L. Zin-Hyoung. – Mater. Sci. and Eng. – 2003. – № 1–2. – Р. 372–376.

8. Каблов, Е.Н. Литые лопатки газотурбинных двигателей (сплавы, техно­логия, покрытия) [Текст] /  Е.Н. Каблов. – М.: МИСИС, 2001. – 632 с.

9. Мальцев, П.П. Наноматериалы. Нанотехнологии. Наносистемная техника: мировые дости­жения за 2005 год [Текст] / П.П. Мальцев. – М.: Тех­носфера, 2006. – 152 с.

10. Патент України на корисну модель № 82163, МПК С22С 19/03. Комплекс­ний наномодифікатор нікелевих сплавів / Н.Є. Калініна.