Центробежная свс-металлургия жаропрочных сплавов

  • В.И. Юхвид Институт структурной макрокинетики и проблем материаловедения им. А.Г. Мержанова Российской академии наук, 142432, Московская область, г. Черноголовка, ул. Академика Осипьяна, 8, НИР
  • Д.Е. Андреев Институт структурной макрокинетики и проблем материаловедения им. А.Г. Мержанова Российской академии наук, 142432, Московская область, г. Черноголовка, ул. Академика Осипьяна, 8, НИР
  • В.Н. Санин Институт структурной макрокинетики и проблем материаловедения им. А.Г. Мержанова Российской академии наук, 142432, Московская область, г. Черноголовка, ул. Академика Осипьяна, 8, НИР
  • Д.М. Икорников Институт структурной макрокинетики и проблем материаловедения им. А.Г. Мержанова Российской академии наук, 142432, Московская область, г. Черноголовка, ул. Академика Осипьяна, 8, НИР

Abstract

Проведен обзор результатов, полученных авторами по синтезу литых жаропрочных сплавов методами СВС-металлургии. Основное внимание уделено синтезу жаропрочных сплавов на основе интерметаллидов никеля и титана, кобальта и силицидов ниобия. Определены параметры, позволяющие управлять процессами горения исходных смесей термитного типа, гравитационной сепарацией в расплаве продуктов горения, формированием состава и структуры литых жаропрочных сплавов.

References

(1). Логунов, А.В. Жаропрочные никелевые сплавы для лопаток и дисков газовых турбин / А.В. Логунов. – М.: ИД «Газотурбинные технологии», 2017. – 854 с.

(2).Логунов, А.В. Получение отливок из жаропрочных сплавов с использованием вакуумной-индукционной плавки в холодном тигле с донным сливом / А.В. Логунов, Б.Ф. Тесликов, С.И. Яцык [и др.] // ТЛС. – 1992. – № 6. – С. 21-22.

(3). Reed, R.S. The superalloys. Fundamentals and Applications / R.S. Reed. – Cambridge: University Press, 2006. – 372 p.

(4). Литые лопатки газотурбинных двигателей. Сплавы, технология, покрытия / Коллект. авт.; под ред. чл.-корр. РАН, проф. Е.Н. Каблова. – М.: Наука, 2006. – 633 с.

(5). Каблов, Е.Н. Никелевые литейные жаропрочные сплавы нового поколения / Е. Н. Каблов, Н. В. Петрушин, И. Л. Светлов [и др.] // Авиационные материалы и технологии. – 2012. – № 5. – С. 36-52.

(6). Pelleg, J. Basic. Compounds for Superalloys: Mechanical Properties / J. Pelleg. – Elsevier, 2018. – 608 p. 95.

(7). Roger, C. The Superalloys: Fundamentals and Applications / C. Roger. – Cambridge

(8). Фадеев, А.В. Опыт изготовления в России крупногабаритных отливок из титановых сплавов / А.В. Фадеев, В.Д. Белов // Литейщик России. – 2016. – № 7. – С. 28-31.

(9). Bazhenov, V.E. Еffect of iron and magnesium on alloy Al9M structure and properties / V.E. Bazhenov, A.V. Koltygin, V.D. Belov // Metal Science and Heat Treatment. – 2017. – Vol. 59, № 5-6. – Р. 346-351.

(10). Kaplanskii, Yu.Yu. NiAl based alloy produced by HIP and SLM of prealloyed spherical powders. Evolution of the structure and mechanical behavior at high temperatures / Yu.Yu. Kaplanskii [et al.] // Materials Science and Engineering: A. – 2018. – Vol. 717. – P. 48-59.

(11). Дмитриева, Г.П. Структура и свойства износостойкого сплава на основе кобальта с карбидом ниобия / Г.П. Дмитриева, Т.С. Черепова, Т.А. Косорукова [и др.] // Металлофизика новейшие технологии. – 2015. – Т. 37, № 7. – С. 973-986.

(12). Gui, W. Melting of primary carbides in a cobalt-base superalloy / W. Gui [et al.] // Journal of Alloys and Compounds. – 2019. – Vol. 787. – Р. 152-157. 213

(13). Пейчев, Г.И. Исследование легкоплавких эвтектик в микроструктуре износостойкого сплава ХТН-61 / Г.И. Пейчев, А.Б. Милосердов, Н.В. Андрейченко // Вестник двигателестроения. – 2012. – №1. – С. 211-214.

(14). Фарафонов, Д.П. Сплавы для упрочнения бандажных полок рабочих лопаток ГТД / Д.П. Фарафонов, О.А. Базылева, А.М. Рогалев // Труды ВИАМ. – 2016. – № 9(45). – С. 53-60.

(15). Каблов, Е.Н. Никелевые литейные жаропрочные сплавы нового поколения / Е. Н. Каблов, Н. В. Петрушин, И. Л. Светлов [и др.] // Авиационные материалы и технологии. – 2012. – № 5. – С. 36-52.

(16). Каблов, E.H. Малолегированные легкие жаропрочные высокотемпературные материалы на основе интерметаллида NiAl / E.H. Каблов, В.П. Бунтушкин, К.Б. Поварова [и др.] // Металлы. – 1999. – № 1. – С. 58-65.

(17). Каблов, E.H. Литейные конструкционные сплавы на основе алюминида никеля / E.H. Каблов, О.Г. Оспенникова, O.A. Базылева // Двигатель. – 2010. – № 4. – С. 24-25.

(18). Drawin, S. The European ULTMAT Project: Properties of New Mo- and NbSilicide Based Materials / S. Drawin // MRS Online Proceedings Library Archive. – 2008. – Vol. 1128. 214

(19). Светлов, И.Л. Высокотемпературные Nb-Si композиты – замена монокристалическим никелевым жаропрочным сплавам / И.Л. Светлов // Двигатель. – 2010. – № 5. – С. 36.

(20). Каблов, Е.Н. Высокотемпературные Nb-Si композиты / Е.Н. Каблов, И.Л. Светлов, И.Ю. Ефимочкин // Вестник МГТУ им. Н.Э.Баумана. Серия: Машиностроение. – 2011. – № SP2. – С. 164-173.

(21). Syngellakis, S. Advanced Methods and Technologies in Metallurgy in Russia / S, Syngellakis, J. Connor. – Springer, 2018. – 196 р. 206

(22). Линчевский, Б.В. Вакуумная металлургия стали и сплавов / Б.В. Линчевский. – М.: Металлургия, 1970. – 258 с.

(23). Ефимов, В.А. Физические методы воздействия на процессы затвердевания сплавов / В.А. Ефимов, А.С. Эльдарханов. – М.: Металлургия, 1995. – 272 с.

(24). Борисенко, К.Г. Вакуумные технологии в современной промышленности / К.Г. Борисенко, И.С. Попов // Сборник научных трудов 5-й Международной молодежной научной конференции. – Курск: ЗАО «Университетская книга», 2018. – С. 216-221.

(25). Виноградова, Н.В. Влияние качества металла и применения вакуумной металлургии на структуру и свойства аустенитных твердорастворноупрочняемых сталей / Н.В. Виноградова, А.М. Паршин, А.П. Петкова // Вопросы материаловедения. – 2005. – № 2(42). – С. 110-119.

(26). Sankar, M. Effect of vacuum arc remelting and processing parameters on structure and properties of high purity niobium / M. Sankar [et al.] // Int. J. of Refractory Metals and Hard Materials. – 2015. – Vol. 50. – P. 120-125.

(27). Risacher, A. Electric current partition during vacuum arc remelting of steel: An experimental study / A. Risacher [et al.] // J. of Materials Processing Technology. – 2013. – Vol. 213, № 2. – P. 291-299.

(28). Mitchell, A. Solidification in remelting processes / A. Mitchell // Materials Science and
композиционных материалов Mo–Si–B. Химическая физика, 2020, том 39, № 3, с. 24–28

(29). Карабасов Ю.С. Новые материалы. М.: Изд-во МИСИС, 2002.

(30). Авиационные материалы. Научно-технический сборник. Под ред. Каблова Е.Н. № 1. М.: ВИАМ, 2007.

(31). Jackson M.R., Bewley B.P., Rowe R.G., Skelly D.W. et al. High Temperature Refractory Metall Intermetallic Composites. JOM. 1996. V. 48. № 1. P. 39–44. –

(32). Subramanian P.R., Mendiratta M.G., Dimidak D.M. Development of Nb based Advanced Intermetallic Alloys for Structural Application // JOM. 1996. V. 48.
№1. P. 33–38.

(33). Bewley B.P., Jackson M.R., Subramanian P.R. Processing High Temperature Refractory Metall Silicide in situ Comp. // JOM. 1999. V. 51. № 4. P. 32–36.

(34). Bewley B.P., Jackson M.R., Zhao J.C., Subramanian P.R. A Review of Very"High Temperature Nb"Silicide"basedComposites // Metall. Mater. Trans. 2003. V. 34. № 10. P. 2043–2052.

(35). Светлов И.Л, Бабич Б.Н., Власенко С.Я., Ефимочкин И.Ю. и др. Высокотемпературные ниобиевые композиты, упрочненные силицидами ниобия. Журн. функциональных материалов. 2007. Т. 1.№2. С. 48–53.

(36). В.Н. Санин, Д.М. Икорников, Д.Е. Андреев, В.И. Юхвид. Центробежная СВС-металлургия эвтектических сплавов на основе алюминида никеля. ПМ и ФП, 2013, № 3, с. 35-42

(37). В.Н. Санин, Д.М. Икорников, В.И. Юхвид, Е.А. Левашов. Центробежная СВС-металлургия литых сплавов на основе алюминида никеля, высоколегированных бором. Цветные металлы, 2014, №11, с.83-88.

(38). V. I. Yukhvid1, M. I. Alymov, V. N. Sanin, D. E. Andreev. SHS Metallurgy of NiAl-Based Alloy. Key Engineering Materials Vol. 684 (2016) pp 353-358

(39). V. Sanin, V. Yukhvid, A Sychev, D. Andreev. Combustion synthesis if cast intermetallic Ti-Al-Nb alloyes in a centrifugal machine. Kovove mater., 2006, 44, 2006, pp.49-55.

(40). Д.Е. Андреев, В.Н. Санин, В.И. Юхвид. Получение литых сплавов на основе алюминидов титана методом центробежного СВС. Неорганические Материалы. 2009. Т. 45. № 8. С. 934–940.

(41). Д.Е. Андреев, В.Н. Санин, В.И. Юхвид, Д.Ю. Ковалев. Закономерности горения гибридных смесей CaO2/Al/Ti/Cr/B // Физика горения и взрыва. 2011, Т. 47. № 6, С. 62-67.

(42). V. I. Yukhvid, D. E. Andreev, V. N. Sanin, Zh. A. Sentyurina, Yu. S. Pogozhev, and E. A. Levashov .Centrifugal SHS of cast Ti–Al–Nb–Cr Alloys. Int. J. SHS 2015, vol. 24, no 4, pp 176-180

(43). Алымов М.И., Юхвид В.И. Андреев Д.Е., Санин В.Н. Химические превращения в волнах горения многокомпонентных смесей термитного типа. ДАН, раздел Физическая химия, 2015 год, т. 460, №2, с.173-176

(44). В.И. Юхвид, М.И. Алымов, В.Н. Санин, Д.Е. Андреев, Н.В. Сачкова. Синтез композиционных материалов на основе силицидов ниобия методами СВС-металлургии. Неорганические материалы, 2015, т.51, № 12, с.1347-1354

(45). Санин, В.И. Юхвид. Центробежная СВС-технология литых электродов для заварки технологических отверстий и дефектов в деталях ГТД. В трудах Всероссийской конференции “Процессы горения и взрыва в физикохимии и технологии неорганических материалов”, Москва, 24-27 июня, 2002, редакционно-издательский отдел ИСМАН, Черноголовка, с. 347-251

(46). Yu. S. Pogozhev, V. N. Sanin, D. M. Ikornikov, D. E. Andreev, V. I. Yukhvid, E. A. Levashov, Zh. A. Sentyurina, A. I. Logacheva and A. N. Timofeev. NiAl-Based Electrodes by Combined Use of Centrifugal SHS and Induction Remelting. Int. J.SHS, 2016, vol.25, №3, pp.186-199 (МИСИС).

(47). А.А. Зайцев, Ж.А. Сентюрина, Ю.С. Погожев, Е.А. Левашов, В.Н. Санин, В.И. Юхвид, Д.Е. Андреев, М.А. Михайлов, Ю.Ю. Капланский. Получение литых электродов из наномодифицированного высокобористого сплава на основе алюминида никеля для изготовления сферических гранул методом центробежного распыления. Известия вузов. Цветная металлургия, 2015, № 4, с.15-24.

(48). V. V. Sanin, Yu. A. Аnikin, V. I. Yukhvid, and M. R. Filonov. Structural Heredity of Alloys Produced by Centrifugal SHS: Influence of Remelting Temperature. J. SHS 2015, vol.24, No 4, pp.210-2014

(49). В. В. Санин, М. Р. Филонов, В. И. Юхвид, Ю. А. Аникин,
А. М. Михайлов. Получение литых шихтовых заготовок из сплава на основе алюминида никеля с использованием самораспространяющегося высокотемпературного синтеза и методов электрометаллургии. Перспективные материалы 2016, № 8, с. 74-83
Published
2021-06-16
How to Cite
Юхвид, В., Андреев, Д., Санин, В., & Икорников, Д. (2021). Центробежная свс-металлургия жаропрочных сплавов, 19(2), 91-100. https://doi.org/10.18321/cpc435