Научная статья на тему 'Применение методов пассивного и активного эксперимента к оценке влияния гафния на характеристические температуры многокомпонентного никелевого сплава'

Применение методов пассивного и активного эксперимента к оценке влияния гафния на характеристические температуры многокомпонентного никелевого сплава Текст научной статьи по специальности «Химические технологии»

CC BY
92
16
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
литейные жаропрочные коррозионностойкие никелевые сплавы / система легирования / характеристические температуры / ликвидус / солидус / интервал кристаллизации. / cast high-temperature corrosion-resistant nickel alloys / alloying system / critical temperatures / liquidus / solidus / crystallization temperature range.

Аннотация научной статьи по химическим технологиям, автор научной работы — С. В. Гайдук, В. В. Кононов

Методами пассивного и активного эксперимента оценено влияние гафния на характеристические температуры многокомпонентной системы Ni-16Cr-5Co-2,7AI-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.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по химическим технологиям , автор научной работы — С. В. Гайдук, В. В. Кононов

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Application of passive and active experimental methods for evaluation hafnium influence on critical temperatures of multi-component nickel alloy

By passive and active methods there has been evaluated hafnium influence on critical temperatures of multi-component system Ni-16Cr-5Co-2,7Al-2,7Ti-4W-4Mo-0,015Zr-0,015B-0,09C. The results calculated by CALPHAD method have been represented in comparison with experimental data obtained by thermal-differential analysis (TDA) applied to experimental compositions with hafnium additions within investigated alloying range and initial composition, free of hafnium.

Текст научной работы на тему «Применение методов пассивного и активного эксперимента к оценке влияния гафния на характеристические температуры многокомпонентного никелевого сплава»

УДК 669.245.018.044:620.193.53

Канд. техн. наук С. В. Гайдук, канд. техн. наук В. В. Кононов

Запорожский национальный технический университет, г. Запорожье

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 Ж-16Сг-5Со-2,7А-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.

Ключевые слова: литейные жаропрочные коррозионностойкие никелевые сплавы, система легирования, характеристические температуры, ликвидус, солидус, интервал кристаллизации.

Введение

Известно [1—6], что жаропрочность многокомпонентных сплавов на никелевой основе сильно зависит от количества и состава упрочняющей

у' - фазы, ее дисперсности, морфологии и характера сопряжения фазовой границы (матрица — упрочняющая фаза), легированности твердого раствора. Работоспособность материалов данного класса в значительной мере определяется термодинамической стабильностью у' - фазы, температурой (конца) полного растворения (Ía^ у'), а также другими характеристическими температурами сплава.

Во многих исследовательских работах показано, что введение оптимальных добавок гафния приводит к одновременному повышению как прочностных характеристик, так и показателей пластичности. При этом отмечается, что положительное влияние гафния заключается не только в измельчении дендритной структуры, но и в благоприятном изменении морфологии карбидной фазы, повышении термической стабильности основной упрочняющей у' - фазы при замедлении скорости диффузионных процессов [4-8].

В работах [1-3, 8, 9] показано, что введение гафния повышает пластичность сплавов систем Ni-Cr-Fe и Co-Ni-Cr, а также благоприятно влияет на комплекс служебных характеристик жаропрочных никелевых сплавов. Так, в промышленное производство США были внедрены модернизированные составы, легированные гафнием: сплав В-1900+Hf под маркой ММ-007; сплав

© С. В. Гайдук, В. В. Кононов, 2014 - 120 -

Инко 713С+Ш под маркой ММ-004.

В исследованиях [7—9] отмечается, что в составе многокомпонентных жаропрочных коррози-онностойких никелевых сплавах возможно снижение содержания хрома при одновременном введении оптимальных добавок гафния, что способствует повышению структурной стабильности, а также прочностных характеристик, при этом не снижаются параметры поверхностной стабильности при длительном воздействии высоких температур в агрессивных средах.

В настоящее время по теории легирования многокомпонентных никелевых систем достаточно много информации [10—14], однако, недостаточно освещены вопросы, связанные с оценкой влияния легирующих элементов на характеристические температуры растворения или выделения отдельных фаз в таких системах. Поэтому, данная область исследований важна и актуальна для развития теории легирования по разработке сплавов нового поколения, а также по совершенствованию составов известных промышленных марок литейных жаропрочных кор-розионностойких никелевых сплавов с целью улучшения комплекса их служебных характеристик для конкретных технических условий эксплуатации.

Постановка задачи

Целью настоящей работы является сравнительная оценка влияния гафния на характеристические температуры выделения и растворения фаз в многокомпонентной системе М-16Сг-5Со-2,7А1-2,7Т1-4^№-4Мо-0,0152г-0,015В-0,09С (сплав ЖС3ЛС, средний уровень легирования) с помо-

щью пассивного эксперимента расчетным методом СЛЬРИЛБ [15] и активного эксперимента методом дифференциального термического анализа (ДТА) [16, 19].

Метод пассивного эксперимента заключается в компьютерном моделировании процессов кристаллизации (охлаждения) или нагрева, основанном на расчетном методе СЛЬРИЛБ. Компьютерное моделирование данных процессов позволяет провести расчеты по оценке влияния гафния на характеристические температуры выделе -ния или растворения отдельных фаз в опытных составах, в сравнении с исходным составом без добавок гафния.

Расчеты характеристических температур проводились индивидуально по каждому исследованному составу при введении гафния (И!1) в фиксированный многокомпонентный состав №-16Cr-5Co-2,7Лl-2,7Ti-4W-4Mo-0,015Zr-0,015B-0,09С с концентрационным шагом 0,5 % (по массе) внутри исследуемого диапазона 0,5—5,0 %.

Эффективность метода пассивного эксперимента заключается в получении достоверной информации при проведении прогнозирующих расчетов, основанных на надежных физических принципах и имеет ряд значительных преимуществ по сравнению со статистическими методами.

Расчеты, полученные путем компьютерного моделирования, позволяют без многократных промежуточных экспериментальных плавок определить характеристические температуры выделения или растворения отдельных фаз, а также температурные интервалы фазовых превращений, в зависимости от содержания гафния в исследуемом диапазоне легирования для приведенной выше многокомпонентной системы.

Результаты расчетов, полученные методом СЛЬРИЛО сравнивали с данными, полученными экспериментальным методом ДТА, которые в дальнейших исследованиях могут использоваться для расчетного прогнозирования других важных характеристик материала (физических, прочностных, технологических) и т. д.

Анализ результатов

При охлаждении (кристаллизации) или нагреве в многокомпонентных жаропрочных никелевых сплавах протекает ряд фазовых превращений, определяющих фазовый состав и конечную структуру. Химический состав отдельных фаз и структура в целом предопределяют температурные интервалы протекания основных фазовых превращений при нагреве, к которым относятся растворение частиц у' - фазы в у - твердом растворе, растворение или плавление неравновесных эвтектических выделений у + у', плав-

ление у - твердого раствора, растворение карбидов.

К негативным структурным изменениям, ведущим к снижению служебных свойств или потере работоспособности, могут приводить неблагоприятные фазовые превращения, протекающие в многокомпонентных сплавах при недостаточно сбалансированном химическом составе. При охлаждении (кристаллизации) из жидкого состояния указанные превращения протекают в обратном порядке [16—18].

Компьютерное моделирование процессов охлаждения (кристаллизации) для конкретного состава осуществлялось от температуры жидкого состояния (1400 ° С) до комнатной температуры (20 °С) либо при нагреве в обратном порядке, с температурным шагом 10 °С внутри всего температурного диапазона, при фиксированной расчетной величине содержания 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.

На рисунке 1 и в таблице 1 представлены результаты расчетов, полученные по определению характеристических температур в процессе охлаждения (кристаллизации), а также нагрева исходного состава без гафния и опытных составов с гафнием в исследованном диапазоне.

Данный подход позволил без проведения прямых экспериментов получить зависимость основных характеристических температур от содержания гафния в исследованном диапазоне для конкретной многокомпонентной системы: температуру полного расплавления ликвидус — ( температуру плавления у - твердого раствора со-

лидус — температуру эвтектических у' + у -превращений — (tэвт); температурный интервал кристаллизации — (А температуру начала растворения основной упрочняющей у' - фазы) —

(1Н..Ру ); температуру полного растворения у' -

фазы — (у'); температурный интервал для проведения термической обработки на твердый раствор (гомогенизация) — (А^).

Анализ результатов, представленных на рисунке 1 и в таблице 1 показывает, что с повышением содержания гафния в исследованном диапазоне снижаются характеристические темпертуры — tL, ts, tэвт,, кроме температур начала растворения

Г г

tН.pJ

и полного растворения tц■ р>у основной упрочняющей у' - фазы, которые постепенно повышаются.

Так, температура ликвидус (tL) при содержании гафния 5,0% по массе снизилась почти на 40 ° С; температура солидус (1$) снизилась почти на 270 ° С; температура эвтектических превращений (Эвт.) снизилась более, чем на 65 °С, по сравнению с аналогичными характеристическими температурами для исходного состава без добавок гафния (см. табл. 1).

При этом, температурный интервал кристаллизации = (tL - ts) расширился более, чем на 130 ° С, что может повлечь за собой после кристаллизации увеличение структурной неоднородности за счет повышения дендритной ликвации. В то же время, температурный интервал для проведения гомогенизирующей термической обработки А?2 = (1эвт. - 1П.Р У ) сужается, и при содержании гафния 3,5—4,0% (по массе) и более практически вырождается до отрицательных величин, что говорит о невозможности проведения гомогенизирующей термической обработки на твердый раствор (см. рис. 1, табл. 1).

Расчеты показали, что при повышении содержания гафния до 5,0% (по массе) повысились температуры начала растворения у' - фазы - tHp'Ч

и температура полного растворения у' - фазы -

г

Пр. У на 25 °С и 70 °С соответственно, по сравнению с аналогичными характеристическими температурами исходного состава без добавок гафния.

Анализ полученных результатов позволяет сделать вывод о том, что наиболее чувствительными характеристическими температурами, ограничивающими верхний предел границы легирования гафнием, являются температуры солидус

^ и эвтектических превращений — Эвт., которые при содержании гафния 1,0 % по массе снижаются на 18 °С (1276,16 ° С) и на 4 °С (1186,0 ° С) соответственно, по сравнению с исходным составом без добавок гафния (табл. 1).

1400

о

о. &

со о. о»

о и а

1350

1300

1250

1200

1150

1100

1050

1000

Л

V м

*э зт \

'п. р. У

/

0 1 2 3 4 5

Содержание Н^ % (по массе)

Рис. 1. Зависимости характеристических температур от содержания гафния для системы №-16Сг-5Со-2,7А1-2,7Т1-4"^4Мо-0,0152г-0,015В-0,09С, полученные расчетным методом САЬРИАБ

Таблица 1 — Значения характеристических температур для системы №-16Сг-5Со-2,7А1-2,7Т1-4W-4Mo-0,015Zr-0,015B-0,09C, рассчитанные методом САЬРИАБ

Характеристические температуры, °С

Щ % ¡ЭВТ. Н.Ру П.Ру м

0,0 1365,10 1293,76 1190,00 845,39 1055,35 71,34 134,65

0,5 1361,51 1283,50 1190,00 855,41 1065,55 78,01 124,45

1,0 1357,88 1276,16 1186,00 860,01 1070,25 81,72 115,75

1,5 1354,19 1270,79 1182,00 865,24 1077,75 83,40 104,25

2,0 1350,45 1244,55 1177,94 865,06 1088,74 105,90 89,20

2,5 1346,66 1208,09 1171,81 865,11 1101,02 138,57 70,79

3,0 1342,83 1173,76 1164,56 865,59 1113,53 169,07 51,03

3,5 1340,00 1129,29 1129,29 865,78 1122,12 210,71 7,17

4,0 1335,00 1126,95 1124,95 865,15 1127,82 208,05 -2,87

4,5 1331,01 1125,89 1124,89 865,32 1126,89 205,12 -2,00

5,0 1325,97 1124,19 1124,19 865,85 1126,13 201,78 -1,94

В то же время, при содержании гафния 0,5% (по массе), температура эвтектических превращений Эвтне снижается (1190,0 °С), а температура солидус ts снижается незначительно на 10 °С (1186,0 °С), по сравнению с аналогичными характеристическими температурами исходного состава без добавок гафния. При этом, повышаются

на 10 °С температуры начала растворения у ' -

фазы Н.р>у (855,0 °С) и полного растворения

упрочняющей у ' - фазы - Пр>у (1065,55 °С), что говорит о повышении термической стабильности данной фазы. Повышение содержания гафния в составе до 1,0% (по массе) и более приводит к заметному снижению характеристических температур, особенно температуры солидуса ts и тем-петаруры эвтектических превращений Эвт, что может приводить к существенному снижению структурной и фазовой стабильности сплава.

Анализ расчетных данных, полученных методом пассивного эксперимента показал, что для сравнения с результатами прямого активного эксперимента, вместо 11 экспериментальных плавок можно провести только 3 тестовые плавки опытных образцов. Одна плавка — исходный состав без гафния; вторая и третья плавки с содержанием гафния соответственно 0,5% и 1,0% (по массе) для экспериментального определения характеристических температур методом ДТА. Данный подход позволяет в 3—4 раза сократить количество экспериментов, дорогостоящие материалы, промышленные ресурсы, а также затраты времени на научные исследования. Таким образом, синтез расчетных и экспериментальных методов позволил с высокой достоверностью оценить влияние гафния на характеристические температуры и температурные интервалы образования отдельных фаз в опытных составах.

Исследования ДТА проводили на установке ВДТА-8М в среде гелия при постоянной скорости нагрева и охлаждения равной 80 °С/мин. В качестве эталона использовался термически инертный образец чистого вольфрама ^-эталон). С помощью метода ДТА выявлялись превращения, как в твердом, так и в жидком состоянии, связанные с изменением энтальпии в образце. С изменением температуры во времени сравнивали тепловые потоки в термически инертном эталоне (W) и исследуемом образце. В случае их равенства получали базовую линию на регистрирующем приборе без каких-либо изменений. При наличии в исследуемом образце каких-либо превращений, связанных с поглощением или выделением тепла (эндо- и экзотермические процессы соответственно), фиксировали отклонения от прямолинейного хода базовой линии в виде пиков на термической кривой в одну или другую

сторону. По числу, форме, величине и расположению этих пиков на термической кривой получали данные по пороговым значениям температур протекающих процессов, т. е. характеристические температуры исследуемых составов. Расшифровка термограмм, полученных в ходе экспериментов, проводили с учетом рекомендаций, указанных в работах авторов [16, 19, 20].

Максимальная температура нагрева образцов в установке ВДТА-8П — 1450 ° С. Заполнение камеры гелием до 0,8—0,9 ат. проводилось после предварительной откачки камеры до разрежения не менее 10-5 мм. рт. ст. При этом операция «промывка» гелием повторялась дважды. Образцы исследуемых сплавов имели одинаковый размер (диаметр й = 3 мм; длина I = 3 мм) и массу (~1,45 г). В соответствии с методикой эксперимента нагрев или охлаждение каждого образца проводилось дважды в тигле из оксида циркония.

На основании расшифровки и анализа экспериментально полученных ДТА— кривых по определению характеристических температур фазовых превращений в опытных составах, на рисунке 2 схематически представлено политермическое сечение многокомпонентной диаграммы состояния в координатах: температура t ° С — содержание Щ% (по массе).

На рисунке 2 видно, что характеристические

температуры: tПpу , Эвт., tL являются индивидуальными характеристическими температурами для каждого опытного состава: исходный состав «а» без добавок гафния, состав «Ь» с 0,5% гафния и состав «с» с 1,0% гафния (по массе).

Процесс растворения у - фазы в у - твердом

г

растворе контролируется кривой tПpУ , на которой видно, что увеличение содержания гафния в опытных составах «Ь» и «с» вызывает повышение температуры полного растворения t^p~J у ' -фазы. Положение точек на температурной кривой полного растворения t^p~J у ' - фазы непосредственно характеризуют термическую фазовую стабильность состава.

На рисунках 3 и 4 представлены результаты, полученные методом СЛЬРИЛО в сравнении с экспериментальными данными, полученные методом ДТА по определению влияния гафния на характеристические температуры многокомпонентной системы №-16Сг-5Со-2,7Л1-2,7ТС^-4Мо-0,0^г-0,015В-0,09С (сплав ЖС3ЛС, средний уровень легирования).

Анализ результатов экспериментов методом ДТА, представленных на рисунках 3 и 4, а также в таблице 2 показывает, что в опытных составах, содержащих 0,5 %ИГ (состав «Ь») и 1,0 %Ш (состав «с»), по сравнению с исходным составом без

| массе)

a — без добавок Hf; b — добавка 0,5% Hf (по массе); c — добавка 1,0% Hf (по массе)

Рис. 2. Политермическое сечение многокомпонентной диаграммы состояния системы Ni-16Cr-5Co-2,7Al-2,7Ti-4W-4Mo-0,015Zr-0,015B-0,09C в координатах температуры t °С - содержание Hf,% (по массе)

865

860

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

а

ÈT 855

850

845

840 840

с *

b

S

/

а •

845 850 855 860 865 Экспериментальные температуры W' ,°С

° - расчетные значения, полученные методом CALPHAD; • - экспериментальные значения, полученные методом ДТА a — состав без Hf; b — состав с 0,5 % Hf; c — состав с 1,0 % Hf (по массе)

Рис. 3. Сравнение расчетных и экспериментальных значений характеристических температур и tnp"1 для

системы Ni-16Cr-5Co-2,7Al-2,7Ti-4W-4Mo-0,015Zr-0,015B-0,09C в литом состоянии

1300

Si. ф с

2

1290

1280

1270

а

ь.

с

1270 1280 1290 1300

Экспериментальные температуры ,°С

1365

1360

1355

1350

а

b

с г

/*

1350 1355 1360 1365

Экспериментальные температуры t|_ ,°с

° - расчетные значения, полученные методом СЛЬРИЛБ; • - экспериментальные значения, полученные методом ДТА а — состав без Щ Ь — состав с 0,5 % Щ с — состав с 1,0 % Ш (по массе)

Рис. 4. Сравнение расчетных и экспериментальных значений характеристических температур солидус ts и ликвидус tL для системы МЛбСг^Со^^Л^^П^^^Мо-О^^г-О^^В-О^С

Таблица 2 — Экспериментальные значения характеристических температур для системы Ni-16Cr-5Co-2,7Al-2,7Ti-4W-4Mo-0,015Zr-0,015B-0,09C, определенные методом ДТА

Характеристические температуры, °С

II Г, % к Ь вт. А/, Д/2

0,0 1364 1290 1195 847 1057 74 138

0,5 1362 1285 1190 857 1066 77 124

1,0 1358 1275 1185 862 1068 83 117

добавок ИГ (состав «а»), снижаются характеристические темпертуры — tL, ts, Эвт., кроме температур начала tfl.pt и полного растворения основной упрочняющей у' - фазы - ^рЧ , которые постепенно повышаются. Результаты экспериментов хорошо согласуются с результатами расчетов, полученных методом САЬРИАВ. Расхождение результатов составляет не более ± 1,5—3,0 °С, что говорит о достоверности прогнозируемых расчетных данных (см. табл. 1).

Выводы

1. Синтез расчетных и экспериментальных методов позволяет эффективно и надежно прогнозировать результаты без проведения многочисленных промежуточных экспериментов.

2. Результаты расчета характеристических температур, полученные методом САЬРИАО хорошо согласуются с результатами прямых экспериментов, полученных методом ДТА.

3. Для конкретной многокомпонентной системы Ni-16Cr-5Co-2,7Al-2,7Ti-4W-4Mo-0,015Zr-0,015В-0,09С влияние гафния при содержании

0.5% по массе оценивается как положительное.

4. Увеличение содержания гафния более 0,5% по массе в исследованном диапазоне 0,5-5,0% приводит к снижению температур ликвидус, со-лидус, эвтектических превращений, расширению интервала кристаллизации и вырождению температурного интервала для проведения гомогенизирующей термообработки на твердый раствор.

5. 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.

Список литературы

1. Масленков С. Б. Влияние гафния на структуру и свойства никелевых сплавов / С. Б. Масленков, Н. Н. Бурова, В. В. Хангулов // Ме-

талловедение и термическая обработка металлов. - 1980. - № 4. - С. 45-46.

2. Кишкин С. Т. Литейные жаропрочные сплавы на никелевой основе / Кишкин С. Т., Строганов Г. Б., Логунов А. В. - М. : Машиностроение, 1987. - 116 с.

3. Патон Б. Е. Жаропрочность литейных никелевых сплавов и защита их от окисления / Б. Е. Патон, Г. Б. Строганов, С. Т. Кишкин и др. -К. : Наук. думка, 1987. - 256 с.

4. Литейные жаропрочные сплавы. Эффект С. Т. Кишкина : науч.-техн. сб.: к 100-летию со дня рождения С. Т. Кишкина / Под общ. ред. Е. Н. Каблова. - М. : Наука, 2006. - 272 с.

5. Каблов Е. Н. Литые лопатки газотурбинных двигателей (сплавы, технология, покрытия) / Е. Н. Каблов. - Всеросийский научно-исследовательский институт авиационных материалов, Государственный научный центр Российской Федерации. - М. : МИСИС, 2001. -632 с.

6. Каблов Е. Н. Жаропрочность никелевых сплавов / Е. Н. Каблов, Е. Р. Голубовский. - М. : Машиностроение, 1998. - 464 с.

7. Каблов Е. Н. Перспективы применения литейных жаропрочных сплавов для производства турбинных лопаток ГТД / Е. Н. Каблов, С. Т. Кишкин // Газотурбинные технологии. -2002. - Январь-февраль. - С. 34-37.

8. Котсорадис Д. Жаропрочные сплавы для газовых турбин. Материалы международной конференции / Д. Котсорадис, П. Феликс, Х. Фишмайстер и др. ; пер. с англ. под ред. Р. Е. Шалина. - М. : Металлургия, 1981. - 480 с.

9. Симс Ч. Т. Суперсплавы II. Жаропрочные материалы для аэрокосмических и промышленных энергоустановок / Ч. Т. Симс, Н. С. Сто-лофф, У. К. Хагель; пер. с англ. под ред. Р. Е. Шалина. - М. : Металлургия, 1995. -Кн. 1, 2. - 384 с.

10. Никитин В. И. Коррозия и защита лопаток газовых турбин / Никитин В. И. - Л. : Машиностроение, 1987. - 272 с.

11. Никитин В. И. Влияние состава никелевых сплавов на их коррозионную стойкость в золе газотурбинного топлива / В. И. Никитин, М. Б. Ревзюк, И. П. Комисарова // Труды

ЦКТИим. И. И. Псизунова - Л., 1978. - Вып. 158. -С. 71-74.

12. Коваль А. Д. Принципы легирования жаропрочных никелевых сплавов, стойких к высокотемпературной коррозии / А. Д. Коваль, С. Б. Беликов, Е. Л. Санчугов // Металловедение и термическая обработка. - 2001. - № 10. -С. 5-9.

13. Научные основы легирования жаропрочных никелевых сплавов, стойких против высокотемпературной коррозии (ВТК) / [А. Д. Коваль, С. Б. Беликов, Е. Л. Санчугов, А. Г. Анд-риенко]. - Запорож. машиностр. ин-т, 1990. -56 с. - (Препринт / КИЕВ УМК ВО; ЗМИ 1990).

14. Исследование влияния гафния на структуру и свойства литейного жаропрочного корро-зионностойкого никелевого сплава / [А. Д. Коваль, А. Г. Андриенко, С. В. Гайдук, В. В. Кононов] // Вестник двигателестроения. -2012. - № 1. - С. 196-200.

15. Saunders N. The Application of CALPHAD Calculations to Ni-Based Superalloys / N. Saunders, M. Fahrmann, C. J. Small // In «Superalloys 2000» eds. K.A Green, T.M. Pollock

and R.D. Kissinger. — TMS. — Warrendale. — 2000. - 803 p.

16. Логунов А. В. Теплофизические свойства сплавов системы Ni-Cr / А. В. Логунов, А. И. Ковалев, Н. В. Петрушин // Тепло- и массопере-нос. Ин-т тепло- и массообмена. — Минск. — 1972. — № 7. — С. 392—396.

17. Беликов С. Б. О влиянии тантала на характеристические точки жаропрочных никелевых сплавов / С. Б. Беликов, С. В. Гайдук, В. В. Кононов // Вестник двигателестроения. — 2004. — № 3. — С. 99—102.

18. Гайдук С. В. Особенности влияния тантала на структуру и свойства никелевых сплавов / С. В. Гайдук // Новi матерiали i технологи в металурги та машинобудуванш. — 2004. — № 1. — С. 16—19.

19. Вертоградский В. А. Исследование фазовых превращений в сплавах типа ЖС методом ДТА / В. А. Вертоградский, Т. П. Рыкова // Жаропрочные и жаростойкие стали и сплавы на никелевой основе. — М. : Наука, 1984.— С. 223—227.

20. Fippen J . S . Using differential thermal analysis to determine phase change temperatures / J.S .Fippen , P. B . Sparks // Metal Progr. — 1979.— № 4. — Р. 56—59.

Поступила в редакцию 03.04.2014

Гайдук С.В., Кононов В.В. Застосування методш пасивного i активного експерименту до ощнки впливу гафшю на характеристичш температури багатокомпонентного шкелево-го сплаву

Методами пасивного i активного експерименту оцшений вплив гафшю на характеристичт температури багатокомпонентног системи Ni-16Cr-5Co-2,7Al-2,7Ti-4W-4Mo-0,015Zr-0,015B-0,09C. Представлеш результати розрахун^в методом CALPHAD nорiвня-но з експериментальними даними, отриманими методом диференцшного термiчного аналiзу (ДТА) для долдних складiв з добавками гафшю в до^дженому дiаnазонi легування i вихiдним складом без гафшю.

Ключовi слова: ливарш жаромщш корозшностшт нiкелевi сплави; система легування; характеристичш температури; лiквiдус; солiдус; штервал кристалiзацil.

Gayduk S., Kononov. V. Application of passive and active experimental methods for evaluation hafnium influence on critical temperatures of multi-component nickel alloy

By passive and active methods there has been evaluated hafnium influence on critical temperatures of multi-component system Ni-16Cr-5Co-2,7Al-2,7Ti-4W-4Mo-0,015Zr-0,015B-0,09C. The results calculated by CALPHAD method have been represented in comparison with experimental data obtained by thermal-differential analysis (TDA) applied to experimental compositions with hafnium additions within investigated alloying range and initial composition, free of hafnium.

Key words: cast high-temperature corrosion-resistant nickel alloys; alloying system; critical temperatures; liquidus; solidus; crystallization temperature range.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.