|
DOI: 10.14489/hb.2021.02.pp.003-010
Гадалов В. Н., Петренко В. Р., Филатов Е. А., Ворначева И. В., Филонович А. В.
ИССЛЕДОВАНИЕ СТРУКТУРЫ, ФАЗОВОГО СОСТАВА, ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ, А ТАКЖЕ ОПТИМИЗАЦИЯ ПРОЦЕССОВ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ЛИТЕЙНОГО ЖАРОПРОЧНОГО НИКЕЛЕВОГО СПЛАВА ХН67МВТЮ (ЭП202)МЕТОДОМ МАТЕМАТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ
(c. 3-10)
Аннотация. Приведены общие сведения о жаропрочном свариваемом сплаве ХН67МВТЮ (ЭП202) с никель-хромовой матрицей. Представлены его химический состав, технология изготовления, рекомендуемые режимы термической обработки (ТО) для деталей кратковременной и длительной службы, а также рекомендуемый режимы ТО для отливок и прутков-листов. Дано описание структуры и фазового состава сплава в литом состоянии и после термической обработки. Приведены механические свойства сплава в зависимости от температуры испытания и режимов термической обработки для продольных и поперечных образцов. Так же описаны физические свойства сплава при различных температурах. Представлены исследования режимов ступенчатого старения на структуру и механические свойства сплава ХН67МВТЮ (ЭП202). Установлено повышение механических свойств после двухступенчатого старения по сравнению с исходной термической обработкой в результате более равномерного распределения упрочняющей γ¢-фазы по объему сплава. С помощью полученных регрессионных уравнений установлена оптимальная температура первой ступени двухступенчатого старения (540 °С), обеспечивающая повышение уровня ударной вязкости на (20…25) %.
Ключевые слова: сплав; никель-хром-основа; упрочняющая γ¢-фаза; интерметаллид Ni3 (Al , Ti); механические; физические свойства; ударная вязкость; термическая обработка (ТО); закалка; старение; электронная микроскопия; реплика; фольга.
Gadalov V. N., Petrenko V. R., Filatov E. A., Vornacheva I. V., Filonovich A. V.
STUDY OF THE STRUCTURE, PHASE COMPOSITION, PHYSICOMECHANICAL PROPERTIES, AND ALSO OPTIMIZATION OF HEAT TREATMENT PROCESSES OF CAST HEAT-RESISTANT NICKEL ALLOY ЕР202 BY THE METHOD OF MATHEMATICAL MODELING
(pp. 3-10)
Abstract. General information about the EP202 heat-resistant weldable alloy with a nickel-chromium matrix is given. Its chemical composition, manufacturing technology, recommended heat treatment modes for short-term and long-term parts, as well as recommended maintenance modes for castings and rodsheets are presented. A description of the structure and phase composition of the alloy in the cast state and after heat treatment is given. The mechanical properties of the alloy depending on the test temperature and heat treatment conditions for longitudinal and transverse specimens are given. The physical properties of the alloy at various temperatures are also described. Further, the study presents the study of the modes of stepwise aging on the structure and mechanical properties of the EP202 alloy. An increase in mechanical properties after two-stage aging in comparison with the initial heat treatment due to a more uniform distribution of the strengthening γ¢-phase over the volume of the alloy was established. With the help of the obtained regression equations, the optimal temperature of the first stage of two-stage aging (540 C) was established, which ensures an increase in the level of impact strength by (20...25) %.
Keywords: Alloy; Nickel-chromium base; Strengthening γ¢-phase; Intermetallic compound Ni3 (Al , Ti); Mechanical; Physical properties; Impact strength; Heat treatment; Hardening; Aging; Electron microscopy; Replica; Foil.
В. Н. Гадалов (Юго-западный государственный университет, Курск, Россия) E-mail:
Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.
В. Р. Петренко (Воронежский государственный технический университет, Воронеж, Россия) E-mail:
Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.
Е. А. Филатов, И. В. Ворначева, А. В. Филонович (Юго-западный государственный университет, Курск, Россия) E-mail:
Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.
V. N. Gadalov (South-West State University, Kursk, Russia) E-mail:
Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.
V. R. Petrenko (Voronezh State Technical University, Voronezh, Russia) E-mail:
Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.
E. A. Filatov, I. V. Vornacheva, A. V. Filonovich (South-West State University, Kursk, Russia) E-mail:
Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.
1. Металлография металлов, порошковых материалов и покрытий, полученных электроискровыми способами / В. Н. Гадалов, В. Г. Сальников, Д. Н. Романенко и др. М.: ИНФРА-М, 2011. 468 с. (Научная мысль).
2. Жаропрочный дисперснотвердеющий сплав ХН67МВТЮ (ЭП302) на никельхромовой основе, некоторые сведения / В. Н. Гадалов, А. В. Филонович, И. В. Ворначева и др. // Естественные и технические науки. 2017. № 8. С. 74 – 80.
3. Влияние структуры на характер разрушения, свариваемых литейных никелевых сплавов / В. Н. Гадалов, В. Р. Петренко, Д. Н. Романенко и др. // Сварочное производство. 2017. № 12. С. 26 – 32.
4. Исследования механизма низкотемпературного превращения в нихромах / В. Н. Гадалов, А. В. Филонович, И. В. Ворначева и др. // Естественные и технические науки. 2018. № 6(120). С. 123 – 128.
5. Колачев Б. А., Елагин В. И., Ливанов В. А. Металловедение и термическая обработка цветных металлов и сплавов: учеб. для вузов. 4-е изд. М.: МИСИС, 2005. 432 с.
6. Каблов Е. Н. Литые лопатки газотурбинных двигателей (сплавы, технологии, покрытия). М.: МИСИС, 2001. 632 с.
7. Масленков С. Б. Технологические свойства сплавов. Высокотемпературная деформируемость // Технология металлов. 2009. № 7. С. 4 – 12.
8. Симс Т., Столофф Н., Хагель В. Суперсплавы. Т. 2; пер. с англ. М.: Металлургия, 1995. 380 с.
9. Масленков С. Б., Масленкова Е. А. Стали и сплавы для высоких температур: справочное издание. М.: Металлургия, 1991. Кн. 2. С. 387 – 832.
10. Гадалов В. Н., Рыжков Ф. Н. Литые сплавы на никельхромовой основе. Москва-Курск: Изд-во Курского гос. техн. ун-та, 1995. 105 с.
11. Гадалов В. Н., Джанчатова Н. В., Зуев В. А. Исследование структуры литейных никелевых сплавов при высоких температурах и больших скоростях деформации // Изв. Курского гос. ун-та. 1988. № 2. С. 212 – 217.
12. Жаропрочность литейных никелевых сплавов и защита их от окисления / Б. Е. Патон, Г. Б. Строганов, С. Кишкин и др. Киев: Наук. думка, 1987. 256 с.
13. Гадалов В. Н., Ковалев С. В., Скрипкина Ю. В. К оценке характеристик жаропрочности на основе метода многофакторного планирования эксперимента // Сб. тр. Всерос. совещания зав. кафедрами материаловедения и технологии материалов. «Междисциплинарные подходы в материаловедении и технологии». (6 – 8 октября 2015 г.). Белгород: Изд-во БГТУ, 2015. С. 7 – 14.
14. Гадалов B. H., Афанасьев А. А. К вопросу качественного приготовления фольг для электронно-микроскопических исследований из литых сложнолегированных сплавов на никелевой основе // Сварка и родственные технологии в машиностроении и электронике: Региональный сб. науч. тр. Курск: Изд-во Курск. гос. техн. ун-та, 2003. Вып. 5. С. 150 – 153.
15. Гадалов В. Н., Лыткин А. И., Ляхов А. В. Исследование влияния размера частиц γ¢-фазы на сопротивление ползучести сплава ЭП202 для матрицы композиционных материалов // Материалы и упроч-няющие технологии – 2010: сб. матер. Редкол.: В. Н. Гадалов и др. Курск: Курск. гос. техн. ун-т, 2010. Ч. 2. С. 84 – 86.
16. Определение температурного интервала повреждаемости жаропрочного сплава ЭП202 методом внутреннего трения / В. Н. Гадалов, А. В. Филонович, И. В. Ворначева, И. А. Макарова и др. // Естественные и технические науки. 2018. № 5(119). С. 218 – 221.
17. Изучение порошков на основе титана и никеля. Повышение эксплуатационных характеристик титановых сплавов: монография / В. Н. Гадалов, А. В. Филонович, И. В. Ворначева и др. Курск: ЗАО «Университетская книга», 2018. 121 с.
1. Gadalov V. N., Sal'nikov V. G., Romanenko D. N. et al. (2011). Metallography of metals, powder materials and coatings obtained by electrospark methods. Moscow: INFRA-M. [in Russian language]
2. Gadalov V. N., Filonovich A. V., Vornacheva I. V. et al. (2017). Heat-resistant dispersion-hardening alloy KhN67MVTYu (EP302) on a nickel-chromium base, some information. Estestvennye i tekhnicheskie nauki, (8), pp. 74 – 80. [in Russian language]
3. Gadalov V. N., Petrenko V. R., Romanenko D. N. et al. (2017). Effect of structure on the nature of fracture welded cast nickel alloys. Svarochnoe proizvodstvo, (12), pp. 26 – 32. [in Russian language]
4. Gadalov V. N., Filonovich A. V., Vornacheva I. V. et al. (2018). Studies of the mechanism of lowtemperature transformation in nichrome. Estestvennye i tekhnicheskie nauki, 120(6), pp. 123 – 128. [in Russian language]
5. Kolachev B. A., Elagin V. I., Livanov V. A. (2005). Metallurgy and heat treatment of non-ferrous metals and alloys: textbook for universities. 4th ed. Moscow: MISIS. [in Russian anguage]
6. Kablov E. N. (2001). Cast blades of gas turbine engines (alloys, technologies, coatings). Moscow: MISIS. [in Russian anguage]
7. Maslenkov S. B. (2009). Technological properties of alloys. High temperature deformability. Tekhnologiya metallov, (7), pp. 4 – 12. [in Russian language]
8. SSims T., Stoloff N., Hagel' V. (1995). Superalloys. Vol. 2. Moscow: Metallurgiya. [in Russian language]
9. Maslenkov S. B., Maslenkova E. A. (1991). Steels and alloys for high temperatures: a reference book, book 2, pp. 387 – 832. Moscow: Metallurgiya. [in Russian language]
10. Gadalov V. N., Ryzhkov F. N. (1995). Nickel-chromium-based cast alloys. Moscow-Kursk: Izdatel'stvo Kurskogo gosudarstvennogo tekhnicheskogo universiteta. [in Russian language]
11. Gadalov V. N., Dzhanchatova N. V., Zuev V. A. (1988). Investigation of the structure of cast nickel alloys at high temperatures and high deformation rates. Izvestiya Kurskogo gosudarstvennogo universiteta, (2), pp. 212 – 217. [in Russian language]
12. Paton B. E., Stroganov G. B., Kishkin S. et al. (1987). Heat resistance of cast nickel alloys and protection against oxidation. Kiev: Naukova dumka. [in Russian language]
13. Gadalov V. N., Kovalev S. V., Skripkina Yu. V. (2015). Evaluation of heat resistance characteristics based on the method of multifactor experiment planning. Collection of Proceedings of the All-Russian Meeting of Heads of Departments of Materials Science and Materials Technology. "Interdisciplinary Approaches in Materials Science and Technology", pp. 7 – 14. Belgorod: Izdatel'stvo BGTU. [in Russian language]
14. Gadalov B. H., Afanas'ev A. A. (2003). On the issue of high-quality preparation of foils for electron microscopic studies from cast complex alloyed nickel-based alloys. Welding and related technologies in mechanical engineering and electronics: Regional collection of scientific papers, (5), pp. 150 – 153. Kursk: Izdatel'stvo Kurskogo gosudarstvennogo tekhnologicheskogo universiteta. [in Russian language]
15. Gadalov V. N. (Eds.), Lytkin A. I., Lyahov A. V. (2010). Study of the Effect of the γ¢- Phase Particle Size on the Creep Resistance of EP202 Alloy for a Matrix of Composite Materials. Materials and strengthening technologies: a collection of materials, part 2, pp. 84 – 86. Kursk: Kurskiy gosudarstvenniy tekhnicheskiy universitet. [in Russian language]
16. Gadalov V. N., Filonovich A. V., Vornacheva I. V., Makarova I. A. et al. (2018). Determination of the temperature range of damageability of EP202 heat-resistant alloy by the method of internal friction. Estestvennye i tekhnicheskie nauki, 119(5), pp. 218 – 221. [in Russian language]
17. Gadalov V. N., Filonovich A. V., Vornacheva I. V. et al. (2018). Study of powders based on titanium and nickel. Improving the performance of titanium alloys: monograph. Kursk: ZAO «Universitetskaya kniga». [in Russian language]
Статью можно приобрести в электронном виде (PDF формат).
Стоимость статьи 450 руб. (в том числе НДС 18%). После оформления заказа, в течение нескольких дней, на указанный вами e-mail придут счет и квитанция для оплаты в банке.
После поступления денег на счет издательства, вам будет выслан электронный вариант статьи.
Для заказа скопируйте doi статьи:
10.14489/hb.2021.02.pp.003-010
и заполните форму
Отправляя форму вы даете согласие на обработку персональных данных.
.
This article is available in electronic format (PDF).
The cost of a single article is 450 rubles. (including VAT 18%). After you place an order within a few days, you will receive following documents to your specified e-mail: account on payment and receipt to pay in the bank.
After depositing your payment on our bank account we send you file of the article by e-mail.
To order articles please copy the article doi:
10.14489/hb.2021.02.pp.003-010
and fill out the form
.
|
Текущий номер
Разработка концепции и создание сайта - ООО «Издательский дом «СПЕКТР»