Никелевый жаропрочный сплав, изделие, выполненное из него, и способ термообработки сплава и изделия из него

 

Изобретение относится к металлургии сплавов, а именно к производству никелевых жаропрочных сплавов, используемых для деталей с монокристаллической структурой, например лопаток газовых турбин, работающих при высоких температурах. Предложен никелевый жаропрочный сплав, изделие, выполненное из него, и способ термообработки сплава и изделия из него. Сплав имеет следующий химический состав, мас. %: хром 2,0-3,0; кобальт 9,5-13,0; алюминий 5,3-5,9; вольфрам 0,1-0,9; молибден 1,0-2,0; тантал 7,0-10,0; рений 11,1-13,0; церий 0,002-0,02; лантан 0,021-0,2; иттрий 0,002-0,02; углерод 0,002-0,02; бор 0,0004-0,004; никель - остальное. Изделие из никелевого жаропрочного сплава выполнено из предлагаемого сплава. Способ термической обработки никелевого жаропрочного сплава и изделия, выполненного из него, включающий нагрев в контролируемой атмосфере, гомогенизирующий отжиг в интервале между температурой полного растворения упрочняющей γ-фазы (Т_п.р) и температурой локального плавления (Т_л.пл), двухступенчатое старение и последующее охлаждение, в котором никелевый жаропрочный сплав и изделие из него перед гомогенизирующим отжигом подвергают предварительному трехступенчатому отжигу, где первая ступень отжига - нагрев до температуры Т_л.пл - (60±10)^oС, вторая ступень отжига - нагрев до температуры Т_л.пл - (40±10)^oС, третья ступень отжига - нагрев до температуры Т_л.пл - 15-25^oС, причем выдержка между нагревами составляет не менее 2 ч, а скорость нагрева составляет не более 1-2^oС/мин. Изобретение направлено на улучшение технологических и жаропрочных характеристик никелевого жаропрочного сплава и изделия из него. 3 c.п. ф-лы, 2 табл.

Текст описания в факсимильном виде (см. графическую часть).

Формула изобретения

1. Никелевый жаропрочный сплав, содержащий хром, кобальт, алюминий, вольфрам, молибден, тантал, рений, церий, лантан, иттрий, углерод, отличающийся тем, что он дополнительно содержит бор при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Хром 2,0-3,0

Кобальт 9,5-13,0

Алюминий 5,3-5,9

Вольфрам 0,1-0,9

Молибден 1,0-2,0

Тантал 7,0-10,0

Рений 11,1-13,0

Церий 0,002-0,02

Лантан 0,021-0,2

Иттрия 0,002-0,02

Углерод 0,002-0,02

Бор 0,0004-0,004

Никель Остальное

2. Изделие из никелевого жаропрочного сплава, отличающееся тем, что оно выполнено из сплава по п.1.

3. Способ термической обработки никелевого жаропрочного сплава и изделия, выполненного из него, включающий нагрев в контролируемой атмосфере, гомогенизирующий отжиг в интервале между температурой полного растворения упрочняющей γ'-фазы и температурой локального плавления, двухступенчатое старение и последующее охлаждение, при этом никелевый жаропрочный сплав и изделие из него, выполненные по пп.1 и 2, перед гомогенизирующим отжигом подвергают предварительному трехступенчатому отжигу, где первая ступень отжига нагрев до температуры Т_л.пл. – 60±10°С (здесь Т_л.пл. – температура локального плавления), вторая ступень отжига – нагрев до температуры Т_л.пл. – 40±10°С, третья ступень отжига – нагрев до температуры Т_л.пл. – (15-25)°С, причем выдержка между нагревами составляет не менее 2 ч, а скорость нагрева составляет не более 1-2°С/мин.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9, Рисунок 10, Рисунок 11