Страница: 4/5
Дисковые сплавы на основе никеля представляют собой сложнолегированные композиции, трудно поддающиеся деформированию. В них недопустимы охрупчивающие фазы типа s, m, c и другие, не должно быть крупных выделений карбидов, зональных ликвационных неоднородностей.
В современных отечественных авиадвигателях применяются сплавы для дисков, не уступающие по свойствам лучшим зарубежным дисковым сплавам, а по длительной прочности превосходящие их.
В дисковых сплавах применяется принцип многокомпонентного легирования, развитый при разработке жаропрочных сплавов для лопаток турбин.
В настоящее время для изготовления дисков турбин применяются деформируемые сплавы ХН77ТЮР (ЭИ437БУ), ХН73МБТЮ (ЭИ698), ХН62БМКТЮ (ЭП742), ЭП741 и др.
Химический состав сплавов
|
Марка материала |
Ni |
C |
Cr |
Co |
Mo |
Y |
Nb |
Al |
Ti |
Sg¢, % |
|
ХН77ТЮР (ЭИ437БУ) |
Основа |
0,07 |
21 |
- |
- |
- |
- |
0,8 |
2,7 |
10 |
|
ХН73МБТЮ (ЭИ698) |
Основа |
0,08 |
15 |
- |
3 |
2 |
2 |
1,5 |
2,5 |
22 |
|
ХН62БМКТЮ (ЭП742) |
Основа |
0,08 |
14 |
10 |
5 |
- |
2 |
2,6 |
2,6 |
32 |
Штамповка до термической обработки сообщает дискам текстуру деформации, которая связана с дендритным характером кристаллизации слитков и неодинаковой пластической деформацией различных участков заготовок дисков. Увеличение количества g'-фазы усиливает текстуру деформации дисков, ухудшает технологичность. Современные сплавы для дисков содержат до 60% упрочняющей g¢-фазы. При высоком содержании g¢-фазы усиливается неоднородность её распределения, возникает глубокая разнозернистость. Поэтому перед закалкой проводят отжиг при температурах 900-1100°С для повышения однородности зёрен.
Для получения оптимальной структуры и необходимых свойств диски подвергаются закалке и старению.
|
Марка стали |
Термическая обработка |
Механические свойства |
Tэксп, °С | ||
|
s100750, МПа |
d, % |
KCU, МДж/м2 | |||
|
ХН77ТЮР (ЭИ437БУ) |
Закалка с 1080°С, 8 ч на воздухе. Старение при 750°С, 16 ч. |
350 |
15 |
0,5 |
700 |
|
ХН73МБТЮ (ЭИ698) |
Первая закалка с 1120°С, 2 ч на воздухе. Вторая закалка с 1000°С, 3 ч на воздухе. Старение при 800°С, 8 ч. |
420 |
17 |
0,5 |
750 |
|
ХН62БМКТЮ (ЭП742) |
Первая закалка с 1150°С, 8 ч на воздухе. Вторая закалка с 1050°С, 4 ч на воздухе. Старение при 850°С, 8 ч. |
520 |
20 |
0,5 |
800 |
|
ЭП975 |
Закалка с 1200°С, 8 ч на воздухе. Старение при 900°С, 8 ч. |
750 |
14 |
0,45 |
850 |
Более высокая жаропрочность сплавов ЭП742 и ЭП975 обусловлена снижением содержания хрома до 8-10% и введением вольфрама, молибдена, кобальта, увеличением количества g¢-фазы до 60%. В сплаве ЭП975 суммарное содержание (W+Mo)=10-12%, а (Al+Ti)=7,5%. При увеличении суммарного содержания g¢-фазы до 60% в структуре появляется неравновесная (g-g¢)-эвтектика, поэтому нагрев при закалке производится ступенчато, чтобы избежать оплавления эвтектики. Охлаждение дисков при закалке проводят в масле или сжатым воздухом.
Реферат опубликован: 1/07/2009