Сплав на основе никеля

Сплав на основе никеля

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к специальным сплавам на основе никеля, которые могут быть использованы в качестве покрытий для деталей, подвергаемый воздействию высоких Tei nepa- тур, например, газотурбинных двигателей . Цель изобретения - обеспечение стойкости к окислению при уменьшении зоны взаимодействия между покрытием и основой. Сплав содержит, мас.%: кобальт 4; хром 8,5 алюминий 6; тантал 5; вольфрам 4,5; рений 1,5; молибден I ,5;. гафний 0,9, бор 0,pl; углерод 0,09; никель остальное . Сплав обеспечивает надежную защиту подложки от окисления, между покрытием и подложкой фактически отсутствует зона взаимодействия Сплав обладает высокой прочностью при повышенных температурах (при 982,2 С прочность при растяжении составляет 30 кг/кв.дюйм). 2 табл. § W

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А3,.SU, 1 5 (50 4 С 22 С 19/05, 7/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

k oATEHTY

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3783002/23-02 (22) 24.08 ° 84 (31) 565802 (32) 27.12.83 (33) US (46) 07. 01. 89. Бюл. Р I (71) Дженерал Электрик Компани (ПЯ) (72) Мелвин Роберт Джексон, Марк Луис Пругар, Све-Ванг Яанг, Джон Руель

Раирден и Майкл Френсис Ксаваер

Гиглиотти мл, (US) (53) 669. 24 25 26 28 297(088.8) (56) Патент CILIA М- 4292076, кл. 75-!70, 1981. (54) СПЛАВ НА ОСНОВЕ НИКЕЛЯ (57) Изобретение относится к специальным сплавам на основе никеля, которые могут быть использованы в качестве покрытий для деталей, подвергаемый воздействию высоких темперао тур, например, газотурбинных двигателей. Цель изобретения — обеспечение стойкости к окислению при уменьшении зоны взаимодействия между покрытием и основой. Сплав содержит, мас.7: кобальт 4; хром 8,5, алюминий 6, тантал 5; вольфрам 4,5, рений 1,5; молибден 1,5;, гафний 0,9; бор 0,01, углерод 0,09, никель остальное. Сплав обеспечивает надежную защиту подложки от окисления, между покрытием и подложкой фактически отсутствует зона взаимодействия

Ф

Сплав обладает высокой прочностью при повьппенных температурах (при

982,2 С прочность при растяжении составляет 30 кг/кв.дюйм) . 2 табл.

1450751

Изобретение относится к специальным сплавам на основе никеля, которые могут быть использованы в качестве покрытий для деталей, подвергаемый воздействию высоких температур, например, газотурбинных двигателей.

Цель изобретения — обеспечение стойкости к,окислению при уменьшении 10 зоны взаимодействия между покрытием и основой.

Поставленная цель достигается тем, что сплав для нанесения покрытий имеет следующий состав, мас,%: 15

Кобальт 4

Хром 8,5

Алюминий 6

Титан 5

Вольфрам 4,5 20

Рений 1,5

Молибден 1,5

Гафний 0,9

Бор 0,01

Углерод 0,09

Никель Остальное

Из сплава указанного состава нанесены покрытия (6М) способом.плазменного напыления.

В качестве подложки В-типа ис- 30 пользуют сплав, содержащий %: бор

0,02; рений до 9, титан до 0,8,хром до 20, алюминий до 10", тантал 3-15; углерод 0,1-1, кобальт до 20, вольфрам до 20," ванадий до 7, молибден до 35

10; колумбий до 3, гафний до 3, цирконий до 1,5, никель остальное.

Кроме того, покрытие наносят на подложку N-типа, состав которой,%: хром 9,3; кобальт 7,5, алюминий 3,7; 40 тантал 4; титан 4,2, молибден 1,5, вольфрам 6, ниобий 0,5, никель остальное. Сплав обладает способностью направленно кристаллизоваться в виде монокристалла. 45

Для сравнения на те же подложки наносят покрытия из сплава NiCoCrA17, В табл. 1 представлены результаты циклического окисления образцов с подложками В и N типа. Все подложки 50 с покрытиями подвергнуты термообработке путем двойного старения, при

1085 С в течение 2-8 Г, затем при

900ОС в течение 4-16 ч.

Из табл. I можно видеть, что пред-55 лагаемый сплав обеспечивает надежную защиту обеих подложек.

Оценка свойств образцов с покры- тиями проводятся металлографическими методами для того, чтобы определить степень взаимодействия между покрытиями и подложкой. Результаты оценки приведены в табл. 2, где указывается степень денудизации и образования пластинчатых зон, сумма которых дает значение зоны взаимодействия, создающейся после окисления по указанным режимам.

Из приведенных данных видно, что при использовании в качестве покрытия предлагаемого сплава фактически нет зоны взаимодействия между покрытием и подложкой. Кроме того, предлагаемый сплав обладает также высокой прочностью при повышенных температурах. При 982,2ОС прочность при растяжении составляет 30 кг/кв ° дюйм, при 095 С вЂ” 7 кг/кв .дюйм, Таким образом, меньшая тенденция сплава к образованию зон взаимодействия в дополнение к высокой прочности и совместимости в отношении термического расширения с подложками из специальных сплавов обеспечивает создание на основе предлагаемого сплава покрытия, устойчивого к воздействию окружающей среды при напряженных условиях работы, например, в условиях работы турбинного двигателя, Формула изобретения

Сплав на основе никеля, преимуще-, ственно для нанесения покрытий, со» держащий кобальт, хром, алюминий, тантал, вольфрам, рений, бор, углерод, отличающийся тем, что, с целью обеспечения стойкости к окислению при уменьшении зоны взаимодействия между покрытием и основой; он дополнительно содержит молибден и гафний при следующем соотношении компонента, мас.%;

Кьбальт 4

Хром . 8,5

Алюминий 6

Тантал 5

Вольфрам 4,5

Ре ний 1,5

Молибден 1,5

Гафний . 0,9

Бор 0,01

Углерод 0,09

Никель Остальное

1450751

Таблица 1

Условия

Тип

Время до выхода из строя, ч

Покрытие проведения испытаний подложки

1148 С

NiCoCrA1Y

500

Циклирование до 426,6 С

6М

500

1135 С

NiCoCrAlY

500

Циклирование до 426,6 С, один раз в час

325

Таблица2

Время выдерж- Глубина

Глубина ки (температу- денудипластинча() To@ cTpjjKTgj ры, (мкл) (мкл) Покрытия (подложка) NiCoCrA1Y(B) 500(2100) 5 0

6,0

6М(В) 2,4

1,4

6M (N) 0,9

Составитель С, Николаева

Редактор Н. Бобкова Техред М.Ходанич

Корректор Г. Решетник

Заказ 6984/59 Тираж 595 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

1205 С, циклирование до

426,6 С, один раз в час

500 (21 00)

550(2075) 6М Опыт прекратился через 300 ч, нет выхода из строя