Сплав на основе кобальта
Сплав используется для изготовления лопаток турбореактивных двигателей. Предлагаемый сплав имеет следующий состав, мас.%: никель 25,0-30,0, ниобий 4,0-5,0, марганец 0,5-1,0, кремний 0,1-0,2, молибден 3,0-4,0, вольфрам 0,5-1,0, рений 0,1-0,2, бор 0,03-0,08, кобальт - остальное. Повышается термостойкость сплава. 1 табл.
Изобретение относится к области металлургии, в частности к составам сплавов на основе кобальта, которые могут быть использованы для изготовления лопаток турбореактивных двигателей.
Известен сплав на основе кобальта состава, мас.%: никель 5,0-15,0 ниобий 0,01-1,0; марганец≤0,1; кремний≤1,0; вольфрам≤3,0-10,0; рений 1,0-5,0; бор≤0,1; кобальт - остальное [1].
Задачей изобретения является повышение термостойкости сплава.
Технический результат достигается тем, что сплав на основе кобальта, содержащий никель, ниобий, кремний, вольфрам, рений, бор, дополнительно содержит молибден при следующем соотношении компонентов, мас.%: никель 25,0-30,0; ниобий 4,0-5,0; марганец 0,5-1,0; кремний 0,1-0,2; вольфрам 0,5-1,0; рений 0,1-0,2; бор 0,03-0,08; молибден 3,0-4,0; кобальт - остальное.
В таблице приведены составы сплава.
| Таблица | |||
| Компоненты | Содержание, мас.% в составах: | ||
| 1 | 2 | 3 | |
| Никель | 25,0 | 27,0 | 30,0 |
| Ниобий | 5,0 | 4,5 | 4,0 |
| Марганец | 1,0 | 08 | 0,5 |
| Кремний | 0,1 | 0,15 | 0,2 |
| Вольфрам | 05 | 0,8 | 1,0 |
| Рений | 0,2 | 015 | 0,1 |
| Бор | 0,03 | 0,05 | 0,08 |
| Молибден | 3,0 | 3,5 | 4,0 |
| Кобальт | остальное | остальное | остальное |
Термостойкость сплава (нагрев до 500°С с последующим охлаждением на воздухе до 20°С) составит 45-50 циклов для всех приведенных в таблице составов.
Твердый раствор сплава имеет гранецентрированную структуру, соответствующую γ-высокополиморфной модификации кобальта, устойчивой выше 500°С. Кроме γ-твердого раствора в сплаве присутствует твердый раствор, соответствующий ε- модификации кобальта с гексагональной структурой. Кобальт и никель образуют непрерывные γ-твердые растворы, на которые влияние оказывает низкотемпературная ε- модификация кобальта. Вольфрам, рений и ниобий упрочняют твердый раствор. Присутствие молибдена способствует появлению выделений эвтектоидного типа, связанных с уменьшением растворимости δ-фазы в первичном твердом растворе. Марганец и кремний тормозят диффузионные процессы по границам зерен. Бор упрочняет границы зерен.
Сплав подлежит закалке при температуре 1150-1200°С с охлаждением на воздухе и последующим старением при температуре 750-800°С в течение 16 часов.
Источники информации
1. JP 73-00643, С22С 19/07, 1995.
Сплав на основе кобальта, содержащий никель, ниобий, марганец, кремний, вольфрам, рений, бор, отличающийся тем, что дополнительно содержит молибден при следующем соотношении компонентов, мас.%: никель 25,0-30,0, ниобий 4,0-5,0, марганец 0,5-1,0, кремний 0,1-0,2, молибден 3,0-4,0, вольфрам 0,5-1,0, рений 0,1-0,2, бор 0,03-0,08, кобальт остальное.
