Особенности формирования микроструктуры при непрерывном старении в гранулируемых сплавах на основе никеля

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Рассмотрено влияние непрерывного старения на микроструктуру гранулируемого жаропрочного сплава ЭП741НП на основе никеля. Применение непрерывного старения позволило увеличить плотность выделения частиц γ´-фазы в результате уменьшения их размера и степени коагуляции внутри зерен, а также привело к укреплению границ карбидными и боридными соединениями.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Д. С. Елисеев

АО «Гиредмет»

Автор, ответственный за переписку.
Email: Tugor123@yandex.ru
Россия, Москва

Список литературы

  1. Reed, R.C. The superalloys (Fundamentals and applications) / R.C. Reed. – UK : Cambridge Academ., 2008. 392 p.
  2. Donachie, M.J. Superalloys : Metals handbook desk edition / M.J. Donachie, S.J. Donachie ; 2nd ed. – ASM Intern., 1999. 414 p.
  3. Pollock, T. Nickel-based superalloys for advanced turbine engines : chemistry, microstructure, and properties / T. Pollock, S. Tin // J. Propulsion and Power. 2006. V.22. №2. P.361–374.
  4. Mughrabi, H. Microstructural aspects of high temperature deformation of monocrystalline nickel base superalloys : some open problems / H. Mughrabi // Mater. Sci. Tech. 2009. V.25. №2. P.191–204.
  5. Морозова, Г.И. Феномен γ´-фазы в жаропрочных никелевых сплавах / Г.И. Морозова // ДАН. 1992. Т.325. №6. С.1193–1197 – (Morozova, G.I. Phenomenon of γ´-phases in heat-resistant nickel alloys / G.I. Morozova // Reports of the Academy of Sciences. 1992. V.325. №6. P.1193–1197.)
  6. Safari, J. On the heat treatment of Rene-80 nickel-base superalloy / J. Safari, S. Nategh // J. Mater. Proc. Tech. 2006. V.176. P.240–250.
  7. Monajati, H. The influence of heat treatment conditions on γ´ characteristics in Udimet 720 / H. Monajati, M. Jahazi, R. Bahrama, S. Yue // Mater. Sci. Eng. : A. 2004. V.373. P.286–293.
  8. Fuchs, G.E. Solution heat treatment response of a third generation single crystal Ni-base superalloy / G.E. Fuchs // Mater. Sci. Eng. : A. 2001. V.300. P.52–60.
  9. Miller, M.K. Stability of г´ precipitates in a PWA1480 alloy / M.K. Miller, S.S. Babu, J.M. Vitek // Intermetalic. 2007. V.15. P.757–766.
  10. John, H.S. Thermal characterization of a Ni-based superalloy / H.S. John, A. Ramon, L.M. Jose // Thermochimica Acta. 2002. V.392–393. P.295–298.
  11. Lu, H. Effects of heat treatment on the microstructure and properties of a cast nickel-based high-Cr superalloy / Lu H., Yang M., Zhou L., Ma, Z., Cui B., Yin F., Li D. // Metals. 2022. V.12. №12. Art.2176. https://doi.org/10.3390/met12122176
  12. Li, J. Effect of solution cooling rate on microstructure evolution and mechanical properties of Ni-based superalloy ATI718Plus / J. Li, R. Ding, Q. Guo, C. Li, Y. Liu, Z. Wang, H. Li, C. Liu // Mater. Sci. Eng. : A. 2021. V.812. Art.141113. https://doi.org/10.1016/j.msea.2021.141113
  13. Dye, D. Characterization and modeling of quenching-induced residual stresses in the nickel-based superalloy IN718 / D. Dye, K.T. Conlon, R.C. Reed // Met. Mater. Trans. A. 2004. V.35. P.1703–1713.
  14. Mao, J. Quench cracking characterization of superalloys using fracture mechanics approach / J. Mao, K.-M. Chang, D.U. Furrer // Superalloy, Proceeding of 9th international symposium on superalloys, Seven Springs. 2000. P.109–116.
  15. Mao, J. An investigation on quench cracking behavior of superalloy Udimet 720LI using a fracture mechanics approach / J. Mao, V.L. Keefer, K.-M. Chang, D. Furrer // J. Mater. Eng. Perform. 2000. V.9. №2. P.204–214.
  16. Milenkovic, S. Effect of the cooling rate on microstructure and hardness of MAR-M247 Ni-based superalloy/ S. Milenkovic, I. Sabirov, J. Llorca // Mater. Lett. 2012. V.73. P.216–219.
  17. Papadaki, C. On the dependence of γ´ precipitate size in a nickel-based superalloy on the cooling rate from super-solvus temperature heat treatment / C. Papadaki, W. Li, A.M. Korsunsky // Materials. 2018. V.11. Art.1528. https://doi.org/10.3390/ma11091528
  18. Masoumi, F. Kinetics and mechanisms of γ´ reprecipitation in a Ni-based superalloy/ F. Masoumi, D. Shahriari, M. Jahazi [et al.] // Sci. Reports. 2016. V.6. Art.28650. https://doi.org/10.1038/srep28650
  19. Sajjadi, S.A. Effects of cooling rate on the microstructure and mechanical properties of the Ni-base superalloy UDIMET 500 / S.A. Sajjadi, H.R. Elahifar, H. Farhangi // J. Alloys Comp. 2008. V.455. №1–2. P.215–220.
  20. Bassini, E. Study of the effects of aging treatment on Astroloy processed via hot isostatic pressing / E. Bassini, G. Cattano, G. Marchese, S. Biamino, D. Ugues, M. Lombardi, G. Vallillo, B. Picque // Materials. 2019. V.12. Art.1517. https://doi.org/10.3390/ma12091517
  21. Perez, M. Implementation of classical nucleation and growth theories for precipitation / M. Perez, M. Dumont, D. Acevedo-Reyes // Acta Materialia. 2008. V.56. P.2119–2132.
  22. Пат. RU 2433201. Способ термической обработки сплавов на никелевой основе / Еременко В.И., Фаткуллин О.Х., Фурашов А.С., Фаткуллин С.И., Щукарев А.К. ; 10.11.2011. – (Pat. RU 2433201. Eremenko V.I., Fatkullin O. Kh., Furashov A.S., Fatkullin S.I., Shchukarev A.K. Method of heat treatment of nickel-based alloys ; 10.11.2011.)
  23. Garosshen, T.J. Low temperature carbide precipitation in a nickel base superalloy / T.J. Garosshen, G.P. McCarthy // Met. Trans. A. 1985. V.16. P.1213–1223.
  24. Kvapilova, M. Creep behaviour and life assessment of a cast nickel – base superalloy MAR-M247 / M. Kvapilova, J. Dvorak, P. Kral, K. Hrbacek, V. Sklenicka // High Temperature Mater. Processes. 2019. V.38. V.590–600.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Фиг. 1. Схематическое изображение циклов термической обработки: а – первый температурный цикл 293 → 1483 → 293 → → 1183 → 973 → 1073 → 293; б – второй температурный цикл 293 → 1483 → 293 → → 1143 → 923 → 1023 → 293; в – третий температурный цикл 293 → 1483 → 293 → → 1183 → 293 → 1023 → 293 → 973 → 293; – ⋅ – линия сольвуса Ts (температура полного растворения). Температуры приведены по шкале Кельвина

Скачать (355KB)
Метаданные
3. Фиг. 2. Микроструктура образцов сплава ЭП741НП при увеличении ×2000 после термической обработки по разным режимам: а, б – первый температурный цикл; в, г –второй температурный цикл; д, е – третий температурный цикл

Скачать (11MB)
Метаданные
4. Фиг. 3. Микроструктура образцов сплава ЭП741НП при увеличении ×4000 после термической обработки по разным режимам: а, в – первый температурный цикл; б, г – второй температурный цикл; д, е – третий температурный цикл

Скачать (9MB)
Метаданные
5. Фиг. 4. Микроструктура образцов сплава ЭП741НП при увеличении ×8000 после термической обработки по разным режимам: а, б – первый температурный цикл; в, г – второй температурный цикл; д, е – третий температурный цикл

Скачать (6MB)
Метаданные
6. Фиг. 5. Топология сформировавшихся фаз в микроструктуре образцов сплава ЭП741НП при увеличении ×8000, прошедших термическую обработку по разным режимам: а – первый температурный цикл; б – второй температурный цикл; в – третий температурный цикл

Скачать (5MB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2025