2 / 14
56
ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. «Машиностроение». 2016. № 3
γ-phase. Structural type of P-phase is presented as
Cr
9
Mo
21
Ni
20
. Allocation of such
phases is typical for high-rhenium superalloys which contain, as a rule, up to 50% of
Re
and up to 20 % of W. We assume that P-phase is a source of premature origin and
distribution of cracks to superalloys. Comparison of the results of mechanical tests, as
well as the microstructural examination of samples, shows that the additional phase of
P-type has a beneficial effect on tensile strength, probably owing to its morphology and
location, considerably increasing tensile and yield strength at room temperature.
Consequently, plates like P-phase slow down the advance of dislocations in case of sam-
ple deformation. Moreover, we examine phase containing
Re
,
Mo
,
Ni
– bal. This phase
is identified by a X-ray diffraction method as γ
к
with the period of a crystalline lattice
к
a
= 0,361 nm. Besides the observed increase in long rupture life at 1200 °C, there is a
consequence of additional dispersing hardening of alloy due to allocation of secondary
γ'-phase. Also, the microstructure formed after the heat treatment provides an increase
in tensile strength, yield strength at room temperatures and 1200 °C in ~ 35…50 % and
long rupture life at 1200 °C and stress σ = 40 MPa in 20…25 %.
Keywords:
intermetallic compound
Ni
3
Al
, microstructure, single-crystal samples,
crystallographic orientation, heat treatment, lattice parameter, misfit, long-term
strength.
Анализ литературных данных в области металловедения жаропроч-
ных литейных никелевых и интерметаллидных сплавов на основе алю-
минидов никеля, а также исследования, проведенные авторами ранее
[1–6], позволили выявить один из инструментов воздействия на струк-
турно-фазовые параметры интерметаллидных сплавов — это непродол-
жительная по времени высокотемпературная термическая обработка.
Такой вид термической обработки приводит к упрочнению интерметал-
лидных сплавов, увеличивая показатели длительной прочности.
В настоящей работе приведены результаты исследования влияния
экспериментального режима термической обработки на структуру и
свойства интерметаллидного сплава марки ВИН4 с кристаллографи-
ческой ориентацией (КГО) [001]
2
.
Материалы и методики исследований.
Объектом исследования
являлись образцы нового интерметаллидного сплава марки ВИН4, ко-
торые прошли термическую обработку в режиме: закалка от темпера-
туры
T
s
–(50…60 °C) в течение 5 ч, где
T
s
= 1310 °С, охлаждение на
воздухе. Термическая обработка, проводимая в указанном интервале
температур, позволяет активизировать диффузионные процессы для
снижения ликвационной неоднородности, а дополнительное выделение
вторичной γ′-фазы повышает уровнень длительной прочности и рабо-
тоспособность исследуемого сплава при температурах более 1100 °С.
В процессе закалки увеличивается содержание вязкой γ-фазы твердого
раствора на основе никеля, что способствует росту значений преде-
лов кратковременной прочности и текучести, в том числе при комнат-
ной температуре. Поскольку все паcпортизованные интерметаллид-
ные сплавы на основе Ni
3
Al при 20 °С имеют предел текучести
__________________
2
В работе активное участие принимали Ю.А. Бондаренко, Д.В. Зайцев,
Е.Ю. Туренко, А.В. Шестаков, Д.Г. Нефедов.