Электромонтаж Ремонт и отделка Укладка напольных покрытий, теплые полы Тепловодоснабжение

Принципы разработки составов легированных порошков

28.01.2020

По сравнению с многочисленными исследованиями и большими успехами в разработке составов монокристаллических жаропрочных сплавов, сплавов ускоренной кристаллизации и направленно-кристаллизующихся эвтектических сплавов, совершенствованию составов обычных легированных порошков жаропрочных сплавов посвящено относительно мало работ. Сплавы трех основных марок, разработка которых достигла стадии практического применения, являются производными сплавов Astroloy, IN 100 и Rene 95. Для того, чтобы производство этих сплавов методом порошковой металлургии стало возможным, их составы были несколько изменены. При этом преследовались следующие цели во-первых, подавление выделения карбидов по границам частиц и, во-вторых, активация процессов компактирования при ГИП.

Подавление выделения карбидов. Карбиды, выделяющиеся по границам зерен, препятствуют их росту и затрудняют зернограничное проскальзывание, кроме того, они отрицательно влияют на пластичность сплава. В порошковых материалах карбиды выделяются на сохраняющихся в их структуре границах исходных частиц. Первоначально составы порошковых жаропрочных сплавов не отличались от составов их литейных и деформируемых аналогов. При этом большое содержание С в сплавах приводило к сильному декорированию границ выделениями карбидов. Для уменьшения образования карбидных пленок в порошковых жаропрочных сплавах в их составы были внесены некоторые изменения.

Снижение содержания углерода. Наиболее универсальный способ подавления выделения карбидов по границам зерен в порошковых сплавах состоит в снижении содержания С. При этом, однако, в сплаве должно сохраняться некоторое оптимальное количество С, чтобы не происходило ухудшение механических свойств.
Принципы разработки составов легированных порошков

Введение элементов, образующих устойчивые карбиды. Как уже упоминалось ранее, Hf, Ta и Nb образуют карбиды, которые более устойчивы в жаропрочных сплавах, чем карбид титана. Поэтому при наличии в сплаве указанных элементов зарождение карбидов происходит гомогенно по всему объему, а не на поверхности, где присутствие адсорбированных кислорода и серы способствует образованию сложных соединений на основе карбида титана. Таблица 2.4 иллюстрирует влияние добавок Hf на карбидообразование в порошковом сплаве типа Astroloy. Из таблицы можно видеть, что при наличии в сплаве более 1% Hf наблюдается заметное увеличение его содержания в карбиде MC за счет снижения доли Ti.

Активация процессов компактирования при ГИП. Одним из важных факторов, влияющих на размер зерна сплава после горячего изостатического прессования, является соотношение между температурой ГИП, температурой растворения у'-фазы и температурой солидуса. Чтобы получить крупное зерно, необходимо проводить горячее изостатическое прессование выше температуры сольвуса у'-фазы. В литых сплавах эта температура может совпадать с температурой солидуса, при которой появляются первые признаки плавления. Поэтому для того чтобы сделать такие сплавы пригодными для компактирования методом ГИП, необходимо расширить температурный интервал существования однородного твердого раствора. Так, в частности, уменьшение содержания Hf в сплаве приводит одновременно к понижению T у-сольвуса и повышению солидуса, что было использовано при разработке сплава MERL 76 на базе литейного сплава IN100.

Имя:*
E-Mail:
Комментарий: