3 / 11
никеля и элементов Cr, Ti, Mo, W, Zr, Co. Чем больше искажение
кристаллической решетки Ni
3
Al, тем значительнее твердорастворное
упрочнение при низких и средних температурах. При температурах
T
≥
0
,
5
Т
пл
сопротивление ползучести зависит от интенсивности диф-
фузионных процессов, скорость которых уменьшается при легирова-
нии тугоплавкими металлами W, Mo, Ta, Nb [3, 5].
Несоответствие периодов кристаллических решеток (D)
γ
-твердого
раствора (
a
γ
) и
γ
0
-фазы (
a
γ
0
) относится к структурным параметрам,
определяющим высокотемпературные эксплуатационные свойства
сплавов [11, 12],
D
= (
a
γ
−
a
0
γ
)
/a
γ
.
Величина
D
зависит от растворимости легирующих элементов в
γ
- и
γ
0
-фазах и распределения их по подрешеткам никеля и алюминия в
γ
0
-
фазе. Известно [13], что Сo, Pt, Cu занимают позиции в центре граней
Ni-подрешетки, Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Zn — в узлах Al-подрешетки.
В настоящее время разработаны несколько сплавов серии ВКНА,
составы которых оптимизированы в целях получения определенной
регламентированной литой структуры, а также физико-механических
и технологических свойств [14]. Сплав ВКНА-4 предназначен для тя-
желонагруженных литых деталей с равноосной структурой, работаю-
щих в общеклиматических условиях до 1200
◦
С, сплав ВКНА-1В — для
фасонных деталей с направленной структурой, которые эксплуатиру-
ются при 900. . . 1250
◦
С с кратковременными забросами температуры
до 1300
◦
С, сплав ВКНА-4У — для монокристаллических лопаток с
кристаллографической ориентацией <111> и рабочей температурой
до 1200
◦
С.
Оптимальная с точки зрения жаропрочности структура никеле-
вых суперсплавов окончательно формируется в результате термиче-
ской обработки, включающей в себя гомогенизацию и старение, общей
продолжительностью до 80. . . 100 ч [5]. Стабильная структура интер-
металлидных сплавов образуется в процессе кристаллизации, что ис-
ключает необходимость в проведении упрочняющей термической об-
работки. Вместе с тем технологический процесс изготовления деталей
из сплавов ВКНА включает такие высокотемпературные операции,
как отжиг для уменьшения литейных напряжений, пайка, отжиг по-
сле нанесения жаростойких покрытий, которые могут сопровождаться
изменением структуры и свойств материала [15].
Настоящая работа посвящена сравнительной оценке изменений
структурно-фазового состояния монокристаллических сплавов
ВКНА-1В и ВКНА-4У в зависимости от режима отжига.
Материал и методика исследований.
Сплавы выплавляли в ва-
куумной индукционной печи [16], мерные шихтовые заготовки пере-
плавляли методом высокоградиентной направленной кристаллизации
114 ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2016. № 1