2 / 15
О.Г. Оспенникова, О.А. Базылева, Э.Г. Аргинбаева, А.В. Шестаков
76
ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Машиностроение. 2017. № 3
изготовления из них полуфабрикатов для применения в авиационной, автомо-
бильной и судостроительной промышленности.
Материалы и методики исследований.
Объект исследования — класс ин-
терметаллидных материалов на основе соединения Ni
3
Al (
γ
ʹ
-фаза) с гетерофаз-
ной поликристаллической и монокристаллической структурами (табл. 1).
Таблица 1
Химический состав интерметаллидных никелевых сплавов
Марка сплава
Содержание основных легирующих элементов, % масс. (Ni — основа)
Al
Ti
Co
Cr
W
Mo
Re
Zr(Hf)
C
ВКНА-4
9,0
–
7,0
5,0
2,0
2,5
–
1,2
0,18
ВКНА-4УР
8,5
0,8
4,0
5,0
2,2
5,0
–
0,5
0,18
ВКНА-1ВР
8,5
1,5
–
5,5
3,0
3,5
–
0,5
0,15
ВКНА-4У
8,5
0,9
4,0
5,0
2,2
5,0
–
0,05
0,02
ВКНА-1В
8,5
1,0
–
5,7
3,6
3,5
–
0,3
0,02
ВИН1
(ВКНА-25)
8,3
0,5
5,0
5,5
3,0
5,0
1,5
0,3
0,02
ВИН2
8,4
1,0
5,0
5,0
2,7
3,5
2,0
0,3
0,02
ВИН4
8,5
0,8
4,5
4,5
4,6
3,5
1,2
0,05
0,02
Шихтовые заготовки выплавляли вакуумным индукционным (ВИ) методом
на установках типа VIM–12 [6], заготовки под образцы получали ВИ-методом точ-
ного литья по выплавляемым моделям: для получения равноосной поликристалли-
ческой структуры температура перегрева расплава составляет (1640 + 5)
°
C, тем-
пература заливки (1530 + 10)
°
C, температура формы (1050 ± 10)
°
C [7–9]; для по-
лучения монокристаллов
Т
Ме
= 1580…1600
°
C, температура формы 1600…1620
°
C,
скорость кристаллизации
R
кр
= 5…8 мм/мин при градиенте кристаллизации
G
= 150…180
°
C/см. Химический состав сплавов определяли атомно-эмиссион-
ным анализом на спектрометре Varian 730ES; содержание углерода, серы, кисло-
рода и азота — на газоанализаторе ТС-600. Для исследования фазового состава
применяли метод физико-химического фазового анализа, основанного на элек-
трохимическом изолировании фаз в различных электролитах. Микроструктуру
исследовали на растровом электронном микроскопе JSM-6490LV. Измерение
фактической плотности образцов композиционного материала проводили по
методу гидростатического взвешивания в воде по ГОСТ 18898–89.
Результаты эксперимента и их обсуждение.
Разработка высокотемпера-
турных сплавов на основе алюминидов никеля с поликристаллической структу-
рой.
При создании конструкционных интерметаллидных сплавов на основе
алюминида никеля использовали метод расчета сбалансированного легирова-
ния, разработанный Г.И. Морозовой [16]:
с
1
;
n
i i
i
Е e a
=
=
0
с
0, 036
Е
А
=
+ 6,28;
с
0
Е Е Е
Δ = −
= ± 0,01,