Generate QR code
Open Access
Subscription Access
Directional solidification of superalloy with variable controlled gradient
Abstract
The paper presents the results of studies of directional solidification conditions with variable controlled gradient in the structural features of nickel superalloy samples with monocrystalline structure with CLC. Results of the study of the microstructure of the samples show that with increasing temperature gradient from 20 to 200ºС/cm interdendritic distance decreases to about 2 times the particle size of the strengthening γ′-phase axes and between axes space dendrites – 2.5–3 times, particle size γ/γ′- eutectic – 2.5 times the volume fraction of microporosity – ~10 times. Increasing the temperature gradient also reduces dendritic segregation. With the rise of the temperature gradient in the single crystal alloy samples investigated in the cast state the rise of mechanical properties.
About the Authors
Yu. A. Bondarenko
ФГУП «Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов», Москва
Russian Federation
Russian Federation
A. B. Echin
ФГУП «Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов», Москва
Russian Federation
Russian Federation
References
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. Walston S., Cetel A., MacKay R., O’Hara K., Duhl D., Dreshfield R. Joint Development of a Fourth Generation Single Crystal Superalloy // Superalloys 2004 The Minerals, Metals and Materials / Ed. K. A. Green et al. – 2004. – Р. 15–24.
3. Петрушин Н. В., Светлов И. Л., Оспенникова О. Г. Литейные жаропрочные никелевые сплавы // Все материалы. Энциклопедический справочник. – 2012. – № 5. – С. 15–19.
4. Каблов Е. Н., Петрушин Н. В., Светлов И. Л., Демонис И. М. Никелевые литейные жаропрочные сплавы нового поколения // Авиационные материалы и технологии. – 2012. – № S. – С. 36–52.
5. Литые лопатки газотурбинных двигателей: сплавы, технологии, покрытия. Изд. 2-е / Под общей ред. Е. Н. Каблова. – М.: Наука, 2006. – 632 с.
6. Курц В., Зам П. Р. Направленная кристаллизация эвтектических материалов // Металлургия. – 1980. – 272 с.
7. Бондаренко Ю. А. Перспективы технологии направленной кристаллизации крупногабаритных рабочих лопаток наземных газовых турбин // Материаловедение. – 1998. – № 7. – С. 21–25.
8. Giamei A. F., Tschinkel J. G. Liquid Metal Cooling: A New Solidification Technique // Met. Trans. A. – 1976. – V. 7A. – P. 1427–1434.
9. Высокоскоростная направленная кристаллизация / Г. Б. Строганов, А. В. Логунов, В. В. Герасимов и др. // Литейное производство. – 1983. – № 12. – С. 20–22.
10. Каблов Е. Н., Бондаренко Ю. А., Каблов Д. Е. Особенности структуры и жаропрочных свойств монокристаллов высокорениевого никелевого жаропрочного сплава, полученного в условиях высокоградиентной направленной кристаллизации // Авиационные материалы и технологии. – 2011. – № 4. – С. 25–31.
11. Бондаренко Ю. А., Каблов Е. Н., Морозова Г. И. Влияние высокоградиентной направленной кристаллизации на структуру и фазовый состав жаропрочного сплава типа RENE-N5 // МиТОМ. – 1999. – № 2. – С. 15–18.
12. Каблов Е. Н., Бондаренко Ю. А., Ечин А. Б., Сурова В. А. Развитие процесса направленной кристаллизации лопаток ГТД из жаропрочных сплавов с монокристаллической и композиционной структурой // Авиационные материалы и технологии. – 2012. – № 1 (22). – С. 3–8.
13. Бондаренко Ю. А., Каблов Е. Н., Сурова В. А., Ечин А. Б. Влияние высокоградиентной направленной кристаллизации на структуру и свойства ренийсодержащего монокристаллического сплава // МиТОМ. – 2006. – № 8. – С. 33–35.
14. Бондаренко Ю. А., Ечин А. Б., Сурова В. А., Нарский А. Р. Влияние температурного градиента на структуру жаропрочного сплава при его направленной кристаллизации // Литейщик России. – 2014. – № 5. – С. 24–28.
15. Бондаренко Ю. А., Ечин А. Б., Сурова В. А., Нарский А. Р. Влияние условий направленной кристаллизации на структуру деталей типа лопатки ГТД // Литейное производство. – 2012. – № 7. – С. 14–16.
Review
For citations:
Bondarenko Yu.A., Echin A.B. Directional solidification of superalloy with variable controlled gradient. Voprosy Materialovedeniya. 2016;(3(87)):50-58. (In Russ.)
Views:
344
Email this article 