Отправить статью по E-mail 
Влияние термической обработки на структуру заготовки из жаропрочного никелевого сплава ЭП741НП из металлического порошка, полученного методом газовой атомизации
- Авторы: Демченко А.А.1, Хлыбов А.А.2, Демченко А.И.3
-
Учреждения:
- АО «Русполимет»
- НГТУ им. Р.Е. Алексеева
- ООО «Гранком»
- Выпуск: № 4 (2025)
- Страницы: 405–417
- Раздел: Статьи
- URL: https://vietnamjournal.ru/0235-0106/article/view/689782
- DOI: https://doi.org/10.31857/S0235010625040118
- ID: 689782
Цитировать
Полный текст
Открытый доступ
Доступ предоставлен
Доступ платный или только для подписчиков
Аннотация
В настоящей работе рассмотрены вопросы формирования структуры и свойств заготовок из жаропрочного никелевого сплава ЭП741НП, полученных методом горячего изостатического прессования (ГИП). Рассмотрена перспективность использования технологии металлургии гранул для изготовления заготовок дисков газотурбинных двигателей (ГТД). Показано, что существует два основных способа получения порошка для производства деталей газотурбинных двигателей – газовая атомизация и центробежное распыление литых быстровращающихся заготовок. Рассмотрены основные преимущества и недостатки вышеуказанных методов получения металлических порошков. Получен металлический порошок из жаропрочного никелевого сплава ЭП741НП методом газовой атомизации. Проведен режим горячего изостатического прессования компактируемой заготовки. Проведено исследование химического состава заготовки из сплава ЭП741НП после ГИП. Вырезаны образцы для оценки влияния термической обработки на структуру исследуемой заготовки. Проанализированы факторы, влияющие на подбор режимов термической обработки образцов. Произведен подбор режимов термической обработки для оценки влияния температурно-временных параметров на структуру исследуемых образцов полученной заготовки ГИП. Представлены результаты анализа микроструктуры после ГИП и термической обработки (ТО) заготовки из жаропрочного никелевого сплава ЭП741НП из металлического порошка, полученного методом газовой атомизации. Проанализированы изменения состава и количество карбидных фаз во время нагрева. Рассмотрены процессы, протекающие при распаде пересыщенного твердого раствора, коагуляции первичных и вторичных фаз, растворении первичных и вторичных фаз, расплавлении. Зафиксированы температурно-временные показатели, при которых происходит наибольшее изменение количества карбидных фаз. Приведены результаты цифрового анализа распределения интерметаллидной фазы после горячего изостатического прессования и термической обработки на периферии и в центре образцов. Представлены результаты влияния термической обработки на образование интерметаллидных фаз, рассмотрено влияние выбранных режимов термической обработки на структуру и балл зерна исследуемых образцов. Произведен микроструктурный анализ образцов после горячего изостатического прессования и различных режимов термической обработки с использованием оптической и растровой электронной микроскопии. Подобран оптимальный режим термической обработки, способствующий увеличению объемной доли и среднего диаметра интерметаллидных фазовых составляющих структуры сплава ЭП741НП.
Ключевые слова
Полный текст
Об авторах
А. А. Демченко
АО «Русполимет»
Автор, ответственный за переписку.
Email: alinademchenko88@gmail.com
Россия, г. Кулебаки
А. А. Хлыбов
НГТУ им. Р.Е. Алексеева
Email: hlybov_52@mail.ru
Россия, г. Нижний Новгород
А. И. Демченко
ООО «Гранком»
Email: demchenko.alesha@mail.ru
Россия, г. Кулебаки
Список литературы
- Гарибов Г.С, Востриков А.В., Гриц Н.М. Разработка новых гранулированных жаропрочных никелевых сплавов для производства дисков и валов авиационных двигателей // Технология легких сплавов. 2010. № 2. С. 34–43.
- Волков А.М., Востриков А.В., Бакрадзе М.М. Принципы создания и особенности легирования гранулируемых жаропрочных никелевых сплавов для дисков ГТД // Труды ВИАМ. 2016. № 8 (44). С. 10–16.
- Гарибов Г.С. Отечественные гранулированные материалы для газотурбинных технологий // Технология легких сплавов. 2016. № 4. С. 24–27.
- Передовые инженерные школы: материалы, технологии, конструкции: материалы I Международной научно-практической конференции молодых ученых, аспирантов и студентов // г. Пермь, 2024, Пермский национальный исследовательский политехнический университет. С. 96–97.
- Казберович А.М., Бер Л.Б., Егоров Д.А. и др. Повышение комплекса характеристик заготовок дисков из гранул сплава ЭП741НП для перспективных ГТД // Технология легких сплавов. 2020. № 4. С. 36–46.
- Береснев А.Г., Логунов А.В., Логачева А.И. Проблемы повышения качества жаропрочных сплавов, получаемых методом металлургии гранул // Вестник МАИ. 2008. 15. № 3. С. 83–89.
- Zhang G.Q. Research and Development of High Temperature Structural Materials for Aero-Engine Application // ActaMetallurgicasinica. August 2005. 18. № 4. P. 443–452.
- Гарибов Г.С. Создание технологии металлургии гранул жаропрочных никелевых сплавов – наиболее яркая страница в истории развития всероссийского института легких сплавов // Технология легких сплавов. 2021. № 2. С. 37–47
- Агеев С.В., Гиршов В.Л. Горячее изостатическое прессование в порошковой металлургии // Металлообработка. 2015. № 4 (88). С. 56–60.
- Береснев А.Г., Логунов А.В., Логачева А.И. Проблемы повышения качества жаропрочных сплавов, получаемых методом металлургии гранул // Вестник МАИ. 2008. 15. № 3. С. 83–89.
- Кошелев В.Я., Гарибов Г.С., Сухов Д.И. Основные закономерности процесса получения гранул жаропрочных никелевых сплавов методом плазменного распыления вращающейся заготовки // Технология легких сплавов. 2015. № 3. С. 97–103.
- Волков А.М., Шестакова А.А., Бакрадзе М.М. и др. Сравнение гранул, полученных методами газовой атомизации и центробежного распыления литых заготовок, с точки зрения применения их для изготовления дисков ГТД из жаропрочных никелевых сплавов // ТРУДЫ ВИАМ № 11 (71). 2018. С. 12–18.
- Инновационные технологии в материаловедении и машиностроении (ИТММ-2023): материалы VII Всероссийской научно-практической конференции с международным участием, г. Пермь, 2023 г., Пермский национальный исследовательский политехнический университет. С. 89–92.
- Лопатин Н.В., Бубнов М.В., Рогалев А.М. и др. Изотермическая штамповка заготовок диска из сплава ЭП741-НП, полученных методами порошковой металлургии // Авиационные материалы и технологии. 2014. № S5. С. 31–37.
- Каблов Е.Н., Оспенникова О.Г., Ломберг Б.С. Комплексная инновационная технология изотермической штамповки на воздухе в режиме сверхпластичности дисков из супержаропроных сплавов // Авиационные материалы и технологии. 2012. № S. С. 129–141.
- Разуваев Е.И., Бубнов М.В., Бакрадзе М.М. ГИП и деформация гранулированных жаропрочных никелевых сплавов // Авиационные материалы и технологии. 2016. № S1 (4). С. 80–86.
- Rice D., Kantzos P., Hann B.et al.P/M alloy 10 – А700°C capable nickel based superalloy for turbine disk applications // Superalloys. 2008. USA: TMS. P. 139–147.
- Materials Needs and R&D strategy for future military aerospace propulsion systems. Consensus Study Report. USA: Washington. 2011.
- Бер Л.Б., Еременко В.И., Пономорева Е.Ю. и др. Влияние режимов закалки на морфологию частиц γʹ–фазы и предел текучести заготовок турбинных дисков из гранулированного сплава ЭП741НП // Технология легких сплавов. 2008. № 1. С. 37–46.
- Ваулин Д.Д., Власова О.Н. и др. Исследование механизма формирования структуры при горячей деформации и термической обработке заготовок турбинных дисков из гранулированного сплава ЭП741НП // Технология легких сплавов. 2009. № 4. С. 32–42.
- Бакрадзе М.М., Волков А.М., Шестакова А.А. и др. Особенности изменения размера зерен в дисковом гранулируемом жаропрочном никелевом сплаве, произведенном по различным технологиям // Труды ВИАМ. 2018. № 2 (62). С. 3–11.
Дополнительные файлы
