ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЛИЯНИЯ ТЕМПЕРАТУРНО-СКОРОСТНЫХ ПАРАМЕТРОВ ДЕФОРМАЦИИ НА СТРУКТУРУ ЖАРОПРОЧНОГО НИКЕЛЕВОГО СПЛАВА

Сведения об авторах
  • Московский политехнический университет, Москва, Российская Федерация
  • Московский политехнический университет, Москва, Российская Федерация
  • Московский политехнический университет, Москва, Российская Федерация
  • Московский политехнический университет, Москва, Российская Федерация

Аннотация

Рассматриваются некоторые вопросы, связанные с возможностью прогнозирования структуры гранульных жаропрочных никелевых сплавов после горячей деформации, существенное влияние на которую оказывают температурно-скоростные условия деформации. Разработан метод прогнозирования структуры материала по возникающим в нем в процессе изотермической штамповки напряжениям и температурам. Для формирования требуемой структуры в гранулируемых жаропрочных никелевых сплавах (ЖНС) рационально использовать условия изотермической или близкой к ней деформации. Существенное влияние на размеры зерен при этом оказывают температурно-скоростные условия деформации, которые выбирают с учетом химического состава сплава и требуемой степени деформации. Для оценки структуры материала была определена зависимость, которая может быть получена: путем экспериментальных исследований образцов из материала ЖНС, путем проведения испытания на осадку с различными степенями деформации и замера размера γ'-фазы после испытания. Для определения степени влияния скорости деформации и температуры деформации на изменение структуры были проведены исследования микроструктуры образцов после испытания на осадку из ЖНС с определением размера γ- фазы. Было выполнено исследование микроструктуры с увеличением 10 000 раз. Проведен анализ результатов исследований деформируемости и микроструктуры сплава ЖНС. По результатам проведенных исследований было установлено, что с увеличением температуры деформации отмечается укрупнение γ'-фазы как внутри, так и на границе зерен при всех скоростях деформации. При этом следует отметить, что малые скорости деформации при температурах выше 1100 °С приводят к значительному росту размера γ'-фазы. А также незначительное влияние температуры деформирования, начиная с 1100 °С при скоростях выше 0,017 с-1.

Ключевые слова

жаропрочные никелевые сплавыгранульные сплавыфункционально-градиентная структураизотермическая штамповкаматематическое моделирование.

Литература

  1. 1.Иноземцев, А.А. Газотурбинные двигатели. Часть 1 / А.А. Иноземцев, В.Л. Сандарский. – Пермь: Изд. ОАО «Авиадвигатель», 2006. – С. 599. Scholar
  2. 2.Fatigue resistance of the grain size transition zone in a dual microstructure superalloy disk / T.P. Gabb [et al.] // International Journal of Fatigue. – 2011. – Vol. 33, no. 3. – P. 414–426. Scholar
  3. 3.Каблов, Е.Н. Создание современных жаропрочных материалов и технологий их производств для авиационного двигателестроения / Е.Н. Каблов, Б.С. Ломберг, О.Г. Оспенни- кова // Крылья Родины. – 2012. – № 3–4. – С. 34. Scholar
  4. 4.Влияние комбинированного нагружения на парамет- ры штамповки плоских дисков в состоянии сверхпластично- сти / О.М. Смирнов [и др.] // Кузнечно-штамповочное произ- водство. Обработка материалов давлением. – 1997. – № 1. – С. 1. Scholar
  5. 5.Исследования и разработка инновационных техноло- гических процессов и интеллектуальных систем управления для изготовления деталей газотурбинных двигателей (ГТД) / В.Л. Афонин [и др.]. – М.: ИМАШ, 2019. – 137 с. Scholar
  6. 6.Кукса, Л.В. Исследования микромеханизма деформа- ции сплава ЭП741П при различных температурах испытания / Л.В. Кукса, Е.Н. Рудницкий, О.Х. Фаткуллин // Металлургия гранул: сб. статей. – 1989. – Вып. 5. ВИЛС. – С. 265-271. Scholar
  7. 7.Исследование материала заготовок дисков с пере- менной структурой из гранул жаропрочных никелевых спла- вов, изготовленных по технологии прямого ГИП / Д.А. Егоров, Г.С. Гарибов, Н.М. Гриц, А.М. Казберович, Н.А. Рыжова // Технология легких сплавов. – 2014. – № 3. Scholar
  8. 8.Исследование механизма формирования структуры при горячей деформации и термической обработке заготовок турбинных дисков из гранулированного сплава ЭП741НП / Д.Д. Ваулин, О.Н. Власова, Л.Д. Бер, Е.Б. Качанов, О.Г. Уколо- ва // Технология легких сплавов. – 2009. – № 4. Scholar
  9. 9.Lemsky, J. Assessment of NASA Dual Microstructure Heat Treatment Method Utilizing Ladish Super Cooler™ Cooling Technology / J. Lemsky // NASA/CR. – 2005-213574. Scholar
  10. 10.Gayda, J. Dual Microstructure Heat Treatment of a Nickel-Base Disk Alloy / J. Gayda // NASA/TM – 2001-211168. Scholar

Другие статьи выпуска

Весь выпуск (№ 4, 2024)
Скачать PDF

Информация о статье

Опубликована
25.11.2024
В выпуске
25.11.2024
Выпуск
№ 4 (2024)
Поделиться