Применение методов пассивного и активного эксперимента к оценке влияния гафния на характеристические температуры многокомпонентного никелевого сплава - Статья

ПРИМЕНЕНИЕ МЕТОДОВ ПАССИВНОГО И АКТИВНОГО ЭКСПЕРИМЕНТА К ОЦЕНКЕ ВЛИЯНИЯ ГАФНИЯ НА ХАРАКТЕРИСТИЧЕСКИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ МНОГОКОМПОНЕНТНОГО НИКЕЛЕВОГО СПЛАВА Методами пассивного и активного эксперимента оценено влияние гафния на характеристические температуры многокомпонентной системы Ni-16Cr-5Co-2,7Al-2,7Ti-4W-4Mo-0,015Zr-0,015B-0,09C. Представлены результаты расчетов методом CALPHAD в сравнении с экспериментальными данными, полученными методом дифференциального термического анализа (ДТА) для опытных составов с добавками гафния в исследованном диапазоне легирования и исходным составом без гафния.Работоспособность материалов данного класса в значительной мере определяется термодинамической стабильностью g?-фазы, температурой (конца) полного растворения (ТП.Р.g?), а также другими характеристическими температурами сплава. Компьютерное моделирование данных процессов позволяет провести расчеты по оценке влияния гафния на характеристические температуры выделения или растворения отдельных фаз в опытных составах, в сравнении с исходным составом без добавок гафния. Пошаговое легирование гафнием в исследуемом диапазоне 0,5-5,0 % (по массе) позволяет рассчитать и оценить влияние гафния на характеристические температуры выделения (растворения) фаз, а также температурные интервалы фазовых превращений индивидуально для конкретного опытного состава. L лидус - (TS); температуру эвтектических g? g-превращений - (t ); температурный интервал кристаллизации - (Dt1); температуру начала растворения основной упрочняющей g?-фазы) - Так, температура ликвидус (t ) при содержании гафния 5,0% по массе снизилась почти на 40 °С; температура солидус (t ) снизилась почти на 270 °С; температура эвтектических превращений (t ) снизилась более, чем на 65 °С, по сравнению с аналогичными характеристическими температурами для исходного состава без добавок гафния (см. табл.1).Синтез расчетных и экспериментальных методов позволяет эффективно и надежно прогнозировать результаты без проведения многочис-ленныхпромежуточных экспериментов. Результаты расчета характеристических температур, полученные методом CALPHAD хорошо согласуются с результатами прямых экспериментов, полученных методом ДТА. Увеличение содержания гафния более 0,5% по массе в исследованном диапазоне 0,5-5,0% приводит к снижению температур ликвидус, солидус, эвтектических превращений, расширению интервала кристаллизации и вырождению температурного интервала для проведения гомогенизирующей термообработкина твердый раствор. Влияние гафния при содержании 1,0% по массе и более в исследованном диапазоне 0,5-5,0% для конкретной многокомпонентной системы оценивается как отрицательное, так как перелегирование гафнием может приводить к таким негативным последствиям, как снижение структурной стабильности за счет увеличения структурной неоднородности, что может приводить к существенному снижению прочностных характеристик. trialk литературы Литые лопатки газотурбинных двигателей (сплавы, технология, покрытия) / Е. Н. Каблов.