Металлокерамический композиционный материал на основе интерметаллидной матрицы и способ его получения

Изобретение относится к металлургии, а именно к высокотемпературным композиционным материалам на основе интерметаллидной матрицы для обеспечения двигателей повышенной мощности и ресурса. Металлокерамический композиционный материал с интерметаллидной матрицей на основе Ni3Al содержит, масс.%: Al 8,2-8,8, Cr 4,5÷5,5, W 4,4÷4,8, Мо 3,2÷3,8, Ti 1,0÷1,6, Hf 0,4÷0,8, Al2O3-Y2O3 или Al2O3-Y2O3-HfO2 2,0-5,0, Ni - остальное. Предложен также способ получения указанного материала, включающий вакуумную индукционную выплавку интерметаллидного матричного сплава, распыление его на порошок, перемешивание в высокоэнергетической установке интерметаллидного порошка и частиц оксидов, сфероидизацию, компактирование. После чего проводят горячее изостатическое прессование с последующей горячей экструзией или гибридное искровое плазменное спекание с дальнейшим горячим изостатическим прессованием. Изобретение обеспечивает металлокерамический композиционный материал с повышенной прочностью при изгибе, по длительности во времени до разрушения при 1200°С, а также с повышенной ударной вязкостью и кратковременной прочностью при растяжении при комнатной температуре и при 1200°С при плотности менее 8,0 г/см3. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 2 табл., 6 пр.

 

Изобретение относится к области металлургии, а именно, к высокотемпературным композиционным материалам на основе интерметаллидной матрицы и способам получения полуфабрикатов из них для изготовления деталей ГТД.

Для обеспечения перспективных двигателей повышенной мощности и ресурса необходимо решение задач создания легких жаростойких материалов и разработки технологии их получения, обеспечивающей сочетание высокотемпературной длительной прочности и низкотемпературной вязкости разрушения.

Известен порошковый жаростойкий сплав на основе интерметаллида NiAl (RU 2291911 С1, опуб. 20.01.2007 С22С 19/03), обладающий повышенными характеристиками твердости, эрозионной стойкости и сопротивления тепловым ударам при температурах 1100 и 1200°С, что обеспечивает высокую износостойкость изделий, выполненных из этого сплава. Однако, уровень высокотемпературной длительной прочности недостаточен.

Известен порошковый жаропрочный сплав на основе интерметаллида Ni3Al (RU 2297467 С1, опуб. 20.04.2007 С22С 19/05), обладающий повышенными кратковременной прочностью при комнатной температуре, жаропрочностью при температурах 1200 и 1250°С на базе испытания 100 часов и жаростойкостью при 1200 и 1250°С. Однако легирование танталом увеличивает плотность сплава и снижает его удельную прочность и удельную жаропрочность, что оказывает отрицательное влияние на ресурс деталей, предлагаемых для изготовления из этого порошкового сплава.

Известен композиционный материал (CN 10747510 А, опуб. 15.12.2017) на основе интерметаллидного соединения NiAl, упрочненного сферическими частицами серебра и карбосилицидами титана, трибологического назначения.

Известен способ получения композиционных материалов, содержащих неметаллические частицы в металлической матрице (US 4865806 А, опуб. 12.09.1989 B01F 15/00). Однако, процесс разработан для получения композиционных материалов на основе алюминиевых сплавов, упрочненных карбидами кремния и соответственно работоспособных в диапазоне температур 300÷450°С.

Известен способ получения композиционных материалов (US 4932099 А, опуб. 12.06.1990 B22D 19/14). Разработанный процесс предназначен для керамических систем, включающих оксиды и карбиды кремния, комбинированные оксиды алюминия и кремния или комбинированные оксиды магния, алюминия и кремния, а также для алюминиевых систем, обладающих относительной прочностью и пластичностью. Недостатком способа является его ограниченность только керамическими или алюминиевыми системами.

Известен способ получения композиционного материала, включающий приготовление экзотермической смеси порошков переходного металла и алюминия, а также дополнительного упрочнителя из группы карбидов, оксидов, боридов, нитридов, получение сплава методом самораспространяющегося высокотемпературного синтеза и горячее деформирование полученного сплава. Способ позволяет получать алюминиды переходных металлов с равномерным распределением упрочнителя по объему (RU 2032496 С1, 10.04.1995 B22F 3/14). Однако рабочие температуры ограничены только 1000°С.

Известен способ получения композиционных материалов (US 2017361600 А1, опуб. 21.12.2017 B22F 5/10) аддитивным методом, заключающийся в чередовании слоев чистого металла или сплава с керамическим материалом. Недостатком указанного способа является слабая прочность связи между слоями, что не пригодно для применения таких заготовок при высоких температурах.

Наиболее близким аналогом заявленной группы изобретений является композиционный материал на основе никеля и способ его получения, включающий вакуумную индукционную выплавку интерметаллидного матричного сплава, перемешивание порошков матрицы и дисперсного порошка оксида металла, механическое легирование полученной смеси, компактирование и прокатку полученного сплава. Порошки перемешивают с получением смеси, содержащей оксид металла с его объемным содержанием 1-3,5%, 7,5-8,5 мас. % алюминия, 4-5 мас. % хрома, 2-2,5 мас. % вольфрама, 2,5-3,5 мас. % кобальта, 0,8-1,5 мас. % титана, Ni - остальное. Механическое легирование проводят в высокоэнергетической установке для размола и смешивания в защитной атмосфере в течение 40-60 часов. Компактирование проводят методом горячей экструзии при температуре 1100-1250°С с коэффициентом вытяжки 11-16. Полученный сплав в виде прутков экструдата прокатывают вдоль направления экструзии при температуре 950-1150°С и коэффициенте деформации 15-20% за один проход. Обеспечивается получение композиционного материала на основе никелевой матрицы, упрочненного оксидом алюминия и/или оксидом гафния, с прочностью на растяжение при комнатной температуре не менее 900 МПа и плотностью ≤8,0 г/см3 - по патенту RU 2563084, опуб. 14.11.2014 B22F 3/20.

Недостатком данного способа и композиции является не достаточный уровень как кратковременной, так и длительной прочности полученного композиционного материала при комнатной и высоких температурах.

Техническая задача заявленного изобретения заключается в разработке композиционного материала на основе интерметаллида Ni3Al и способа его получения, обладающего повышенными механическими характеристиками при комнатной и высокой температурах с низкой плотностью.

Техническим результатом предлагаемой группы изобретений является разработка металлокерамического композиционного материала на основе интерметаллидной матрицы, упрочненной дисперсными (наноразмерными) оксидами, и способа его получения, обладающего повышенной прочностью при изгибе и ударной вязкостью при комнатной температуре, кратковременной прочностью при растяжении при комнатной температуре и при температуре 1200°С, длительной прочностью (по времени до разрушения) при температуре 1200°С, с плотностью менее 8,0 г/см3.

Для достижения поставленного технического результата предложен металлокерамический композиционный материал с интерметаллидной матрицей на основе соединения Ni3Al, содержащей алюминий, хром, вольфрам, молибден, титан, гафний и никель. Матрица упрочнена двойными или тройными оксидами алюминия, иттрия, гафния Al2O3-Y2O3, Al2O3-Y2O3-HfO2, при следующем соотношении компонентов, мас. %:

алюминий 8,2-5÷8,8
хром 4,5÷5,5
вольфрам 4,4÷4,8
молибден 3,2÷3,8
титан 1,0÷1,6
гафний 0,4÷0,8
Al2O3-Y2O3 или
Al2O3-Y2O3-HfO2 2÷5
никель остальное

В варианте выполнения интерметаллидная матрица упрочнена двойными оксидами, находящимися в соотношении: Al2O3/Y2O3 - 20÷80/80÷20 или тройными оксидами, находящимися в соотношении: Al2O3/Y2O3/HfO2 - 20÷80/80÷20/2÷10.

Заявлен также способ получения металлокерамического композиционного материала с интерметаллидной матрицей на основе соединения Ni3Al, включающий вакуумную индукционную выплавку интерметаллидного матричного сплава, распыление его на порошок, перемешивание в высокоэнергетической установке интерметаллидного порошка и частиц оксидов, сфероидизацию композиционного порошка, компактирование. В качестве оксидов используют двойные или тройные оксиды алюминия, иттрия, гафния. Перемешивание в высокоэнергетической установке производят однородной смеси, содержащей алюминий, хром, вольфрам, молибден, титан, гафний, Al2O3-Y2O3, или Al2O3-Y2O3-HfO2, никель. После чего проводят горячее изостатическое прессование с последующей горячей экструзией или гибридное искровое плазменное спекание с дальнейшим горячим изостатическим прессованием. При этом предпочтительно однородная смесь, содержит алюминий, хром, вольфрам, молибден, титан, гафний, Al2O3-Y2O3, или Al2O3-Y2O3-HfO2, никель при следующем соотношении компонентов алюминий 8,2-8,8 масс %, хром 4,5-5,5 масс %, вольфрам 4,4-4,8 масс %, молибден 3,2-3,8 масс %, титан 1,0-1,6 масс %, гафний 0,4-0,8 масс %, Al2O3-Y2O3, или Al2O3-Y2O3-HfO2 2,0-5,0 масс %, никель - остальное.

Предпочтительно гибридное искровое плазменное спекание при температурах от 670 до 1050°С и давлении 30 МПа проводят с последующим горячим изостатическим прессованием по режиму: нагрев до 1220°С, выдержка в течение 2 ч; нагрев до температуры 1290°С, выдержка в течение 2 ч, далее - регламентированное охлаждение со скоростью 10±2°С/мин до температуры 800°С, далее - скорость охлаждения не регламентируется, при давлении прессующей среды в газостате при температуре 1290°С в пределах 170-190МПа.

Предпочтительно горячее изостатическое прессование проводят по режиму: нагрев до 1220°С, выдержка в течение 2 ч; нагрев до температуры 1290°С, выдержка в течение 2 ч при давлении 170-190МПа, далее - регламентированное охлаждение со скоростью 10±2°С/мин до температуры 800°С, далее - скорость охлаждения не регламентируется, с последующей горячей экструзией при температурах 1100-1200°С с коэффициентом вытяжки 10÷15.

Интерметаллидное соединение Ni3Al (γ'-фаза) имеет упорядоченную гранецентрированную кубическую кристаллическую решетку (ГЦК) типа L12, температуру плавления 1395°С, плотность 7,5 г/см. В сплавах на основе Ni3Al упорядоченная кристаллическая решетка сохраняется вплоть до температуры плавления. Твердорастворное легирование тугоплавкими элементами, хромом, вольфрамом, молибденом и гафнием, интерметаллидного соединения Ni3Al позволяет замедлить диффузионные процессы в объеме материала и на межфазных границах γ'/γ, что создает предпосылки для сохранения высокой прочности Ni3Al-сплавов с упорядоченной структурой вплоть до предплавильных температур. Легирование интерметаллида титаном, в указанных пределах, который замещает в кристаллографической решетке ГЦК алюминий, позволяет стабилизировать γ'-фазу и сохранять ее содержание на уровне 85÷90% масс. Дальнейшее повышение характеристик кратковременной и длительной прочности возможно за счет использования второго структурного механизма - дисперсного упрочнения термодинамически стабильными фазами - оксидами. Введение двойных или тройных оксидов алюминия, иттрия, гафния в довольно малых количествах дисперсных частиц оксидов (2-5 масс. %) обеспечивает стабилизацию границ зерен, замедление роста зерна при термической обработке.

Таким образом, использование интерметаллидной матрицы Ni3Al с упорядоченной структурой обеспечивает низкую плотность и высокую рабочую температуру, легирование тугоплавкими элементами и титаном обеспечивает повышенные прочность при изгибе и ударную вязкость при комнатной температуре, а дисперсное упрочнение двойными или тройными оксидами алюминия, иттрия, гафния Al2O3-Y2O3, Al2O3-Y2O3-HfO2 в заявленных пределах приводит к повышению уровня кратковременной и длительной прочности при температуре 1200°С.

Примеры осуществления изобретения

Пример 1. Выплавку интерметаллидной матрицы на основе Ni3Al проводили на чистых шихтовых материалах вакуумным индукционным методом с экспресс-анализом по основным легирующим элементам и возможностью дошихтовки в процессе плавки. Из заготовок интерметаллидной матрицы получали порошок методом атомизации (распыления расплава потоком аргона) на установке HERMIGA 10/100 VI. Гранулометрический состав порошка - 10÷100 мкм. Рассев порошка осуществляли в промышленном виброгрохоте ConceptLaser QM Powder, отделение тонкой (менее 10 мкм) фракции проводили на газодинамическом сепараторе (классификаторе) установки HERMIGA 10/100 VI. Смесь порошковой композиции (интерметаллидная матрица + наноразмерные частицы смеси оксидов металлов) готовили в высокоэнергетической установке (аттриторе) с защитной атмосферой инертного газа по режиму - 1,5 ч. для армирования и 2 ч. для измельчения порошка с добавлением поверхностно-активных веществ (ПАВ) для снижения трения между частицами и повышения до 90% выхода фракции 10÷100 мкм. Готовую порошковую смесь сфероидизировали в потоке термической плазмы электродугового разряда, компактировали и проводили гибридное искровое плазменное спекание при температуре 1000°С при давлении 30 МПа с последующим горячим изостатическим прессованием по режиму: нагрев до 1220°С, выдержка в течение 2 часов; нагрев до температуры 1290°С, выдержка в течение 2 часов, далее - регламентированное охлаждение со скоростью 10±2°С/мин до температуры 800°С, далее - скорость охлаждения не регламентируется. Давление прессующей среды в газостате на второй ступени ГИЛ-170МПа.

Пример 2. Выплавку интерметаллидной матрицы на основе Ni3Al проводили на чистых шихтовых материалах вакуумным индукционным методом с экспресс-анализом по основным легирующим элементам и возможностью дошихтовки в процессе плавки. Из заготовок интерметаллидной матрицы получали порошок методом атомизации (распыления расплава потоком аргона) на установке HERMIGA 10/100 VI. Гранулометрический состав порошка - 10÷100 мкм. Рассев порошка осуществляли в промышленном виброгрохоте ConceptLaser QM Powder, отделение тонкой (менее 10 мкм) фракции проводили на газодинамическом сепараторе (классификаторе) установки HERMIGA 10/100 VI. Смесь порошковой композиции (интерметаллидная матрица + наноразмерные частицы смеси оксидов металлов) готовили в высокоэнергетической установке (аттриторе) с защитной атмосферой инертного газа по режиму - 1,5 ч. для армирования и 2 ч. для измельчения порошка с добавлением поверхностно-активных веществ (ПАВ) для снижения трения между частицами и повышения до 90% выхода фракции 10÷100 мкм. Готовую порошковую смесь сфероидизировали в потоке термической плазмы электродугового разряда, компактировали и проводили гибридное искровое плазменное спекание при температуре 1000°С и давлении 30 МПа с последующим горячим изостатическим прессованием по режиму: нагрев до 1220°С, выдержка в течение 2 часов; нагрев до температуры 1290°С, выдержка в течение 2 часов, далее - регламентированное охлаждение со скоростью 10±2°С/мин до температуры 800°С, далее - скорость охлаждения не регламентируется. Давление прессующей среды в газостате на второй ступени ГИП-190МПа.

Составы предлагаемого композиционного материала на основе интерметаллидной матрицы соединения Ni3Al и режимы его получения представлены в таблице №1. Механические свойства полученных образцов из металлокерамического композиционного материала (МКМ) и сплава-прототипа приведены в таблице №2.

Из таблицы №2 видно, что свойства предлагаемого МКМ, изготовленного по предлагаемому способу, выше, чем свойства образцов МКМ, изготовленных по способу-прототипу: прочность при изгибе при комнатной температуре - на 19,1-29,6%, кратковременная прочность при растяжении при комнатной температуре - на 16,3-29,0%; ударная вязкость при комнатной температуре - на 112-123%.

Использование предлагаемого композиционного материала на основе интерметаллидной матрицы, полученного по предлагаемому способу, для изготовления изделий, в частности, дисков (блисков) позволяет повысить рабочие температуры узлов ГТД на 150°С и снизить вес деталей и узлов до 30% по сравнению с серийными материалами, что соответственно увеличит ресурс их работы.

Таблица №1 - Составы предлагаемого композиционного материала на основе интерметаллидной матрицы и режимов его получения в сравнении с прототипом

Таблица №2 - Свойства предлагаемого металлокерамического композиционного материала, изготовленного по предлагаемым режимам в сравнении со способом-прототипом

1. Металлокерамический композиционный материал с интерметаллидной матрицей на основе соединения Ni3Al, содержащий алюминий, хром, вольфрам, титан и никель, отличающийся тем, что он дополнительно содержит молибден и гафний, при этом матрица упрочнена двойными Al2O3-Y2O3 или тройными оксидами алюминия, иттрия, гафния Al2O3-Y2O3-HfO2, при следующем соотношении компонентов, мас. %:

Al 8,2-8,8
Cr 4,5-5,5
W 4,4-4,8
Мо 3,2-3,8
Ti 1,0-1,6
Hf 0,4-0,8
Al2O3-Y2O3 или
Al2O3-Y2O3-HfO2 2,0-5,0
Ni остальное

2. Композиционный материал по п. 1, отличающийся тем, что интерметаллидная матрица упрочнена двойными оксидами, находящимися в соотношении: Al2O3/Y2O3 – 20-80/80-20, или тройными оксидами, находящимися в соотношении: Al2O3/Y2O3/HfO2 – 20-80/80-20/2-10.

3. Способ получения металлокерамического композиционного материала с интерметаллидной матрицей на основе соединения Ni3Al по п. 1, включающий вакуумную индукционную выплавку интерметаллидного матричного сплава, распыление его на порошок, перемешивание в высокоэнергетической установке интерметаллидного порошка и частиц оксидов, сфероидизацию композиционного порошка, компактирование, отличающийся тем, что в качестве оксидов используют двойные или тройные оксиды алюминия, иттрия, гафния, в высокоэнергетической установке - аттриторе - производят перемешивание однородной смеси, содержащей алюминий, хром, вольфрам, молибден, титан, гафний, Al2O3-Y2O3 или Al2O3-Y2O3-HfO2, никель, после чего проводят горячее изостатическое прессование с последующей горячей экструзией или гибридное искровое плазменное спекание с дальнейшим горячим изостатическим прессованием.

4. Способ по п. 3, отличающийся тем, что однородная смесь содержит алюминий, хром, вольфрам, молибден, титан, гафний, Al2O3-Y2O3 или Al2O3-Y2O3-HfO2, никель при следующем соотношении компонентов, мас. %:

Al 8,2-8,8
Cr 4,5-5,5
W 4,4-4,8
Мо 3,2-3,8
Ti 1,0-1,6
Hf 0,4-0,8
Al2O3-Y2O3 или
Al2O3-Y2O3-HfO2 2,0-5,0
Ni остальное

5. Способ по п. 3, отличающийся тем, что гибридное искровое плазменное спекание при температурах от 670 до 1050°C и давлении 30 МПа проводят с последующим горячим изостатическим прессованием по режиму: нагрев до 1220°C, выдержка в течение 2 ч; нагрев до температуры 1290°C, выдержка в течение 2 ч, далее - регламентированное охлаждение со скоростью 10±2°C/мин до температуры 800°C, далее - скорость охлаждения не регламентируется, при давлении прессующей среды в газостате при температуре 1290°C в пределах 170-190 МПа.

6. Способ по п. 3, отличающийся тем, что горячее изостатическое прессование проводят по режиму: нагрев до 1220°C, выдержка в течение 2 ч; нагрев до температуры 1290°C, выдержка в течение 2 ч при давлении 170-190 МПа, далее - регламентированное охлаждение со скоростью 10±2°C/мин до температуры 800°C, далее - скорость охлаждения не регламентируется, с последующим горячей экструзией при температуре 1100-1200°C с коэффициентом вытяжки 10-15.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к получению тройного сплава Ni-Cr-C. Способ включает нагрев исходной смеси порошков микронных размеров, состоящей из 25-45 мас.% хрома, 3-5 мас.% графита и остальное никеля, и ее последующее охлаждение.
Изобретение относится к области металлургии, в частности к литым композиционным материалам на основе алюминиевого сплава. Литой композиционный материал на основе алюминиевого сплава содержит, мас.

Изобретения относятся к области порошковой металлургии, в частности к получению антифрикционных материалов из металлических порошков, и могут быть использованы для изготовления узлов трения высоконагруженных деталей различных механизмов.
Изобретение относится к способу изготовления детали часов или ювелирных изделий из композиционного материала. Способ изготовления детали из композиционного материала, содержащей пористую керамическую часть и металлический материал, заполняющий поры керамической части, включает обеспечение пористой керамической преформы детали, обеспечение металлического материала, нагревание металлического материала до температуры выше температуры плавления металлического материала, заполнение пор керамической преформы расплавленным металлическим материалом, охлаждение металлического материала и керамической преформы для получения затвердевшего в порах керамической преформы металлического материала и финишную обработку для получения детали из композиционного материала, при этом пористая керамическая преформа состоит из материала, выбранного из группы, состоящей из Si3N4, SiO2 и их смесей, а металлический материал выбирают из группы, состоящей из металлического золота, платины, палладия и сплавов этих металлов.

Изобретение относится к композиционным материалам с матрицей из алюминиевого сплава. Композитный материал на основе алюминиевого сплава содержит матрицу из алюминиевого сплава, содержащего, мас.%: Si 0,50-1,30, Fe 0,2-0,60, Cu 0,15 максимум, Mn 0,5-0,90, Mg 0,6-1,0, Cr 0,20 максимум, остальное - алюминий и неизбежные примеси, и частицы присадочного материала, диспергированные в матрице, причем присадочный материал содержит керамический материал.

Группа изобретений относится к получению содержащего нитрид хрома порошка для термического напыления покрытий в виде спекшихся агломератов. Способ включает следующие стадии: a) приготовление порошковой смеси (А), содержащей порошок (В), содержащий по меньшей мере один компонент, выбранный из группы, включающей хром (Cr), CrN и Cr2N, и порошок (С), содержащий по меньшей мере один компонент, выбранный из группы, включающей никель, кобальт, никелевый сплав, кобальтовый сплав и железный сплав, b) спекание порошковой смеси (А) при парциальном давлении азота выше 1 бар с получением спекшихся агломератов, при этом обеспечивают неизменное содержание химически связанного азота или увеличение содержания химически связанного азота по сравнению с порошковой смесью (А).
Группа изобретений относится к получению композиционного материала, содержащего металлическую матрицу из алюминиевого сплава и упрочняющие частицы карбида титана.
Группа изобретений относится к композитам с алюминиевой матрицей и упрочняющими наночастицами карбида титана. Композит содержит упрочняющие наночастицы карбида титана округлой формы размером 5-500 нм в количестве 1-50 об.
Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к спеченным конструкционным композиционным материалам на основе алюминия, используемым в различных областях промышленности, в частности в транспортных и космических сферах.

Изобретение относится к износостойким сплавам для высоконагруженных узлов трения. Сплав включает связующую матрицу эвтектического состава в количестве от 24,8 до 26,8 мас.% от массы сплава и карбонитрид титана TiC0,5N0,5.

Изобретение относится к области металлургии, а именно к жаропрочным интерметаллидным сплавам на основе никеля, предназначенным для изготовления методами точного литья деталей газотурбинных двигателей.

Изобретение относится к области металлургии, а именно к литейным сплавам на никелевой основе, и может быть использовано для изготовления деталей, применяемых в газотурбинном двигателестроении, например заготовок дисков и других деталей специального назначения.

Изобретение относится к области порошковой металлургии. Способ получения узкофракционных сферических порошков из жаропрочных сплавов на основе алюминида никеля включает стадию предварительного выделения заданной фракции путем классификации исходного порошкообразного материала зернистостью 5-150 мкм, стадию получения целевого продукта, заключающуюся в проведении термовакуумной обработки в течение 3-4 ч при остаточном давлении 10-5-10-6 мм рт.ст., температуре 800-900°С и скорости нагрева до данной температуры 15-20°С/мин и последующей плазменной сфероидизации, при этом оставшийся после предварительного выделения заданной фракции более мелкий и более крупный порошок подвергают перемешиванию, прессованию, вакуумному спеканию до относительной плотности 70-80%, размолу, после чего полученный порошок возвращают на стадию предварительного выделения заданной фракции и далее выделенную заданную фракцию направляют на стадию получения целевого продукта.

Изобретение может быть использовано в металлургии. Подготовка оснастки для выплавки литых прутковых заготовок из жаропрочных сплавов на никелевой основе включает отбор труб с дефектами на внутренней поверхности, их термическую обработку в колпаковой печи с использованием опорного вертикального устройства с газопроницаемой прокладкой и механическую чистку внутренней поверхности труб.

Изобретение относится к области металлургии, в частности к сварочному материалу на основе никеля, и может быть использовано при сварке жаропрочных сплавов на основе никеля и кобальта.

Изобретение относится к металлургии, в частности, к литейным жаропрочным коррозионно-стойким сплавам на основе никеля и может быть использовано для изготовления литьем с равноосной структурой крупногабаритных толстостенных рабочих и сопловых лопаток газотурбинных установок (ГТУ), работающих при температурах 600-900°С.

Изобретение относится к металлургии, в частности к литейным жаропрочным коррозионностойким сплавам на основе никеля, и может быть использовано для изготовления литьем деталей горячего тракта газотурбинных установок, например рабочих лопаток газовой турбины с равноосной или монокристаллической структурой, работающих в агрессивных средах при рабочих температурах 750-900°С.

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к изготовлению высоконагруженных составных дисков с функционально градиентными свойствами для газотурбинных установок (ГТУ) и газотурбинных двигателей (ГТД), работающих в условиях градиента температуры и имеющих механические свойства, меняющиеся по сечению.

Изобретение относится к области металлургии, в частности к способам термомеханической обработки супераустенитных нержавеющих сталей. Способ обработки супераустенитной нержавеющей стали включает нагрев стали до рабочего диапазона температур от температуры рекристаллизации до температуры ниже начальной температуры плавления стали, обработку стали давлением в рабочем диапазоне температур, нагрев стали до температуры в рабочем диапазоне температур, при этом супераустенитная нержавеющая сталь не охлаждается до температуры ниже рабочего диапазона температур в течение периода времени от упомянутой обработки стали давлением до нагрева по меньшей мере поверхностной области.

Изобретение относится к металлургии, а именно к литейным коррозионно-стойким жаропрочным сплавам на основе никеля, предназначенным для литья деталей горячего тракта газотурбинных двигателей и установок с монокристаллической структурой, длительно работающих в агрессивных средах при температурах до 700-1000°С.

Изобретение относится к области металлургии, а именно к жаропрочным интерметаллидным сплавам на основе никеля, предназначенным для изготовления методами точного литья деталей газотурбинных двигателей.

Изобретение относится к металлургии, а именно к высокотемпературным композиционным материалам на основе интерметаллидной матрицы для обеспечения двигателей повышенной мощности и ресурса. Металлокерамический композиционный материал с интерметаллидной матрицей на основе Ni3Al содержит, масс.: Al 8,2-8,8, Cr 4,5÷5,5, W 4,4÷4,8, Мо 3,2÷3,8, Ti 1,0÷1,6, Hf 0,4÷0,8, Al2O3-Y2O3 или Al2O3-Y2O3-HfO2 2,0-5,0, Ni - остальное. Предложен также способ получения указанного материала, включающий вакуумную индукционную выплавку интерметаллидного матричного сплава, распыление его на порошок, перемешивание в высокоэнергетической установке интерметаллидного порошка и частиц оксидов, сфероидизацию, компактирование. После чего проводят горячее изостатическое прессование с последующей горячей экструзией или гибридное искровое плазменное спекание с дальнейшим горячим изостатическим прессованием. Изобретение обеспечивает металлокерамический композиционный материал с повышенной прочностью при изгибе, по длительности во времени до разрушения при 1200°С, а также с повышенной ударной вязкостью и кратковременной прочностью при растяжении при комнатной температуре и при 1200°С при плотности менее 8,0 гсм3. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 2 табл., 6 пр.

Наверх