Влияние высокотемпературного азотирования на структуру и свойства свариваемых жаропрочных никелевых сплавов

Исследовано влияние высокотемпературной химикотермической обработки в азоте на структуру и свойства листовых образцов свариваемых жаропрочных никелевых сплавов с разным типом легирования: гомогенного (ВЖ98), стареющего (ВЖ159) и разработанного для упрочнения внутренним азотированием (ВЖ171). Установлено положительное влияние высокотемпературной химико-термической обработки на длительную прочность при 1000°С сплавов ВЖ171 и ВЖ98, содержащих титан. Специально подобранное соотношение компонентов сплава ВЖ171 позволяет сформировать благоприятную микроструктуру по всей толщине листового образца в процессе химикотермической обработки. Образование дисперсных частиц упрочняющей нитридной фазы в сплаве ВЖ171 способствует повышению (в 2 раза) микротвердости, а после выдержки при температуре 1200 оС в течение 100 ч не вызывает существенных изменений в структуре сплава.

Литература

[1] Каблов Е.Н. Инновационные разработки ФГУП "ВИАМ" ГНЦ РФ по реализации "Стратегических направлений развития материалов и технологий их переработки на период до 2030 года" // Авиационные материалы и технологии. 2015. № 1. С. 3-33.

[2] Каблов Е.Н., Ломберг Б.С., Оспенникова О.Г. Создание современных жаропрочных материалов и технологий их производства для авиационного двигателестроения // Крылья Родины. 2012. № 3-4. С. 34-38.

[3] Лахтин Ю.М., Коган Я.Д. Структура и прочность азотированных сплавов. М.: Металлургия, 1982. 176 с.

[4] Лахтин Ю.М., Коган Я.Д., Шпис Г.-И., Бемер З. Теория и технология азотирования. М.: Металлургия, 1991. 320 с.

[5] Петрова Л.Г. Высокотемпературное азотирование жаропрочных сплавов // МиТОМ. 2004. № 1. С. 18-25.

[6] Fry A. The theory and practice of nitrogen case-hardening // JISI. 1932. Vol. 125. P. 192-212.

[7] Быков Ю.Г., Овсепян С.В., Мазалов И.С., Ромашов А.С. Применение нового жаропрочного сплава ВЖ171 в конструкции перспективного двигателя // Вестник двигателестроения. 2012. № 2. С. 246-249.

[8] Ахмедзянов М.В., Скугорев А.В., Овсепян С.В., Мазалов И.С. Разработка ресурсосберегающей технологии получения холоднокатаного листа из высокожаропрочного свариваемого сплава ВЖ171 // Производство проката. 2015. № 1. С. 14-17.

[9] Fahrmann M., Srivastava S.K. Nitridation of HAYNES® NS-163® alloy: Thermodynamics and kinetics // JOM. 2012. Vol. 64. No. 2. Р. 280-287. DOI: 10.1007/s11837-012-0239-y

[10] Krupp U., Christ H.-J. Internal nitridation of nickel-base alloys. Part II. Behavior of quaternary Ni-Cr-Al-Ti alloys and computer-based description // Oxidation of Metals. 1999. Vol. 52. No. 3. Р. 299-320. DOI: 10.1023/A:1018895628849

[11] Латышев В.Б. Жаропрочные деформируемые свариваемые сплавы для камер сгорания // Авиационные материалы на рубеже XX-XXI веков: Науч.-техн. сб. М.: ВИАМ, 1994. С. 273-278.

[12] Ломберг Б.С., Овсепян С.В., Бакрадзе М.М., Мазалов И.С. Высокотемпературные жаропрочные никелевые сплавы для деталей газотурбинных двигателей // Авиационные материалы и технологии. 2012. № S. С. 52-57.

[13] Krupp U., Christ H.-J. Internal nitridation of nickel-base alloys. Part I. Behavior of binary and ternary alloys of the Ni-Cr-Al-Ti system // Oxidation of Metals. 1999. Vol. 52. No. 3. P. 277-298. DOI: 10.1023/A:1018843612011

[14] Абраимов Н.В., Шкретов Ю.П., Минаков А.И. Высокотемпературное окисление никелевого сплава с нитридным упрочнением // Коррозия: материалы, защита. 2013. № 2. С. 19-24.