Вплив вогнетривких елементів на фазово-структурну стійкість жароміцних корозійностійких стопів для лопаток газових турбін
Ю. Г. Квасницька$^{1}$, І. А. Шалевська$^{1}$, А. І. Балицький$^{2}$, Л. М. Іваскевич$^{2}$, І. І. Максюта$^{1}$, К. Г. Квасницька$^{1}$
$^{1}$Фізико-технологічний інститут металів та сплавів НАН України, бульв. Академіка Вернадського, 34/1, 03142 Київ, Україна
$^{2}$Фізико-механічний інститут ім. Г. В. Карпенка НАН України, вул. Наукова, 5, 79060 Львів, Україна
Отримано: 15.02.2023; остаточний варіант - 16.03.2023. Завантажити: PDF
Одним із шляхів поліпшення експлуатаційних характеристик лопаток газотурбінних двигунів є вдосконалення леґувальних комплексів жароміцних ніклевих стопів, що використовуються для їх лиття. Проаналізовано вплив тяжкотопких металів на макро- і мікроструктуру та властивості стопів такого типу. Запропоновано введення Ренію та Танталу у жароміцний корозійностійкий ніклевий стоп для одержання робочих лопаток газотурбінних двигунів. У роботі представлено результати дослідження впливу хемічного складу на фазово-структурні складові жароміцного стопу. Встановлено температури фазових переходів для нового жароміцного корозійностійкого ніклевого стопу, що додатково містить Реній і Тантал. Дослідження мікроструктури одержаних зразків у литому стані, після нагріву й охолодження (калориметричні дослідження) дають можливість підтвердити, що фазово-структурний стан відповідає вимогам до стопу розглянутого типу, тобто складається з $\gamma$-твердого розчину з включенням ${\gamma}'$-фази та карбідами. Під час аналізи структур досліджених зразків після нагріву в калориметрі до 1250°C топологічно щільно паковані фази у стопі, що містить Реній і Тантал, не утворювалися. Проведені порівняльні дослідження показали, що введення у стоп тяжкотопких металів сприяє підвищенню його теплофізичних властивостей, а саме, температур ліквідус, солідус та повного розчинення ${\gamma}'$-фази, приблизно на 50°C вище, ніж для стандартного жароміцного ніклевого стопу СМ88Y.
Ключові слова: жароміцний корозійностійкий ніклевий стоп, фазово-структурна стабільність, ліквідус, солідус, лопатка турбіни, газотурбінний двигун.
URL: https://mfint.imp.kiev.ua/ua/abstract/v45/i08/0975.html
PACS: 61.72.Ff, 68.55.Nq, 81.05.Bx, 81.20.Ev, 81.65.Kn, 81.70.Jb, 81.70.Pg