Journals →  Цветные металлы →  2015 →  #9 →  Back

Материаловедение
ArticleName Структура и свойства быстрозакаленного жаропрочного никелевого сплава при высокотемпературных испытаниях
DOI 10.17580/tsm.2015.09.14
ArticleAuthor Шульга А. В.
ArticleAuthorData

Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ», Москва, Россия:

А. В. Шульга, доцент кафедры физических проблем материаловедения, эл. почта: avshulga@mephi.ru

Abstract

Представлены результаты испытаний на сжатие образцов быстрозакаленного жаропрочного никелевого сплава типа ЭП741НП в диапазоне температур 1100–1200 оС, а также особенности структуры и поведения бора в них. Образцы были получены компактированием (горячим изостатическим прессованием) быстрозакаленных порошков, изготовленных двумя методами: распылением струей инертного газа, центробежным распылением слитка-электрода. Проведен анализ кривых напряжение – деформация, особенностей микроструктуры и распределения бора. Для исследования образцов применяли методы металлографии и трековой авторадиографии по бору. Установлено влияние типа быстрозакаленных порошков на напряжение течения компакта и особенности формирования микроструктуры типа «ожерелье», ультравысокой дисперсности. Важной особенностью деформационного поведения быстрозакаленного жаропрочного никелевого сплава типа ЭП741НП является наличие осцилляций на кривых течения при температуре 1125 оС и скорости деформации 10–3 с–1. Формирование микростуктуры типа «ожерелье» при указанных температуре и скорости деформации подтверждает, что причиной осцилляций на кривых течения быстрозакаленного жаропрочного никелевого сплава типа ЭП741НП является динамическая рекристаллизация. Установлена корреляция особенностей микроструктуры, распределения бора и хода кривых напряжение – деформация образцов быстрозакаленного жаропрочного никелевого сплава типа ЭП741НП. В образцах, полученных с использованием метода центробежного распыления слитка-электрода, установлено более однородное распределение бора и наличие аномальных гранул.

keywords Горячее изостатическое прессование, быстрозакаленные жаропрочные суперсплавы, механические свойства, микроструктура, авторадиография, бор
References

1. Ильин А. А., Фаткуллин О. Х., Строганов Г. Б., Шульга А. В., Мартынов В. Н. Структура и свойства быстрозакаленных сплавов / под общ. ред. А. А. Ильина. — М. : Альтекс, 2008. — 588 с.
2. Фаткуллин О. Х., Строгонов Г. Б., Ильин А. А., Шульга А. В., Мартынов В. Н. Металловедение и технология быстрозакаленных сплавов : в 2 т. — 2-е изд. — М. : Изд-во МАИ, 2009.
3. Ning Y., Fu M. W., Yao W. Recrystallization of the hot isostatic pressed nickel-base superalloy FGH4096. II: Characterization and application // Materials Science and Engineering: A. 2012. Vol. 539. P. 101–106.
4. Soo S. L., Hood R., Aspinwall D. K., Voice W. E., Sage C. Machinability and surface integrity of RR1000 nickel based superalloy // CIRP Annals — Manufacturing Technology. 2011. Vol. 60. P. 89–92.
5. Kitaguchi H. S., Li H. Y., Evans H. E., Ding R. G., Jones I. P., Baxter G., Bowen P. Oxidation ahead of a crack tip in an advanced Ni-based superalloy // Acta Materialia. 2013. Vol. 61. P. 1968–1981.
6. Zhou P. J., Yu J. J., Sun X. F., Guan H. R., Hu Z. Q. The role of boron on a conventional nickel-based superalloy // Materials Science and Engineering: A. 2008. Vol. 491. P. 159–163.
7. Cadel E., Lemarchand D., Chambreland S., Blavette D. Atom probe tomography investigation of the microstructure of superalloys N18 // Acta Materialia. 2002. Vol. 50. P. 957–966.
8. Jahazi M., Jonas J. J. The non-equilibrium segregation of boron on original and moving austenite grain boundaries // Materials Science and Engineering: A. 2002. Vol. 335. P. 49–61.
9. Yan B. C., Zhang J., Lou L. H. Effect of boron additions on the microstructure and transverse properties of a directionally solidified superalloy // Materials Science and Engineering: A. 2008. Vol. 474. P. 39–47.
10. Song S.-H., Zhang Q., Weng L.-Q. Deformation-induced non-equilibrium grain boundary segregation in dilute alloys // Materials Science and Engineering: A. 2008. Vol. 473. P. 226–232.
11. Chen W., Chaturvedi M. C., Richards N. L., McMahon G. // Metallurgical and Materials Transactions. 1998. Vol. 29. P. 1947–1954.
12. Shulga A. V. Behavior of the Type EP74INP Ni-based Superalloy Manufactured by PM HIP Under Hight Temperature Compression Tests // Proc. of Euro PM Congress, Gothenburg. 2013. Vol. 1. P. 439.
13. ГОСТ 25.503–97. Расчеты и испытания на прочность. Методы механических испытаний металлов. Метод испытания на сжатие. — Введ. 1999–07–01.
14. Immarigeon Y.-P., Morphy D., Koul A. K. // Metals Trans. 1981. Vol. 12 A. P. 1177.
15. Ning Y., Yao Z., Fu M. W., Guo H. Investigation on hot deformation behavior of P/M Ni-base superalloy FGH96 by using processing maps // Materials Science and Engineering: A. 2010. Vol. 527. P. 6968–6974.
16. Chen X. M., Lin Y. C., Wen D. X., Zhang J. L., He M. Dynamic recrystallization behavior of a typical nickel-based superalloy during hot deformation // Materials and Design. 2014. Vol. 57. P. 568–577.

Language of full-text russian
Full content Buy
Back