CC BY
0
Просьба ссылаться на эту статью в русскоязычных источниках следующим образом:
Влияние нагрева на структуру и механические свойства сплава Haynes 230 при длительной эксплуатации / И.Н. Царева, О.Б. Бердник, Л.А. Кривина, С.В. Кириков, Е.Н. Разов // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Машиностроение. Материаловедение. - 2024. - Т. 26, № 1. - С. 21-29. DOI: 10.15593/2224-9877/2024.1.03
Please cite this article in English as (Perm Polytech Style):
Tsareva I.N., Berdnik O.B., Krivina L.A., Kirikov S.V., Razov E.N. Effect of heating on the structure and mechanical properties of Haynes 230 alloy during long-term use. Bulletin of PNRPU. Mechanical engineering, materials science. 2024, vol. 26, no. 1, pp. 21-29. DOI: 10.15593/2224-9877/2024.1.03
ВЕСТНИК ПНИПУ. Машиностроение, материаловедение
Т. 26, № 1, 2024 Bulletin PNRPU. Mechanical engineering, materials science
http://vestnik.pstu.ru/mm/about/inf/
Научная статья
DOI: 10.15593/2224-9877/2024.1.03 УДК 621.-1/9
И.Н. Царева1, О.Б. Бердник2, Л.А. Кривина1, С.В. Кириков1, Е.Н. Разов1
1 Институт проблем машиностроения РАН - филиал Института прикладной физики им. А.В. Гапонова-Грехова Российской академии наук, Нижний Новгород, Российская Федерация 2Нижегородский государственный университет им. Р.Е. Алексеева, Нижний Новгород, Российская Федерация
ВЛИЯНИЕ НАГРЕВА НА СТРУКТУРУ И МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА СПЛАВА HAYNES 230 ПРИ ДЛИТЕЛЬНОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ
Приведены исследования изменения структуры и физико-механических характеристик импортного жаростойкого сплава марки Haynes 230 после длительного (~10 000 ч) воздействия повышенных температур (~1000-1100 °С). Анализ сплава проводили на примере отработки защитными пластинами назначенного ресурса в составе газотурбинной установки Siemens SGT-800. Рабочей средой для пластин являлся высокотемпературный скоростной поток горючих газов в течение длительного времени. Совокупность внешних факторов определяет поверхностный износ и окисление материала, а также деградацию структуры сплава, приводящую к снижению значений механических характеристик и надежности пластины. Используя актуальные методики исследования, современное оборудование, были проведены испытания по определению механических характеристик, предела прочности и пластичности, измерения твердости и микротвердости, анализ микроструктуры сплава, определены характеристики статистического распределения зерен и карбидных фаз по размерам. Результаты показали, что длительное высотемпературное воздействие потока газа приводит к изменению структуры, снижению прочностных характеристик и неоднородности значений микротвердости материала. Наибольшее упрочнение наблюдается в зонах сосредоточения карбидных включений. При дальнейшей эксплуатации материала в таком состоянии можно прогнозировать процессы коагуляции карбидной фазы и, как следствие, охрупчивание материала. Зафиксированная стадия старения сплава может быть охарактеризована как пред-критическая.
Ключевые слова: никелевый сплав, фазовый состав, карбидные фазы, структура, зерна, механические характеристики, твердость, механические характеристики.
I.N. Tsareva1, O.B. Berdnik2, L.A. Krivina1, S.V. Kirikov1, E.N. Razov1
1Federal Research Center Institute of Applied Physics named after A.V. Gaponov-Grekhov of the Russian Academy of Sciences, Nizhny Novgorod, Russian Federation
2Nizhny Novgorod State University named after. R.E. Alekseeva, Nizhny Novgorod, Russian Federation
EFFECT OF HEATING ON THE STRUCTURE AND MECHANICAL PROPERTIES OF HAYNES 230 ALLOY DURING LONG-TERM USE
The article presents studies of changes in the structure and physico-mechanical characteristics of an imported heat-resistant alloy of the Haynes 230 brand after prolonged (~10,000 hours) exposure to elevated temperatures (~1000-1100 ° C). The analysis of the alloy was carried out using the example of protective plates after they had worked out their assigned life as part of a Siemens SGT-800 gas turbine unit. The working medium for the plates was a high-temperature high-speed flow of flammable gases for a long time. The combination of external factors determines surface wear and oxidation of the material, as well as degradation of the alloy structure, leading to a decrease in the mechanical characteristics and reliability of the plate. Using current research methods and modern equipment, tests were carried out to determine mechanical characteristics, tensile strength and ductility, measure hardness and microhardness, analyze the microstructure of the alloy, and determine the characteristics of the statistical distribution of grains and carbide phases by size. The results showed that long-term high-temperature exposure to gas flow leads to a change in structure, a decrease in strength characteristics and heterogeneity in the microhardness values of the material. The greatest hardening is observed in areas where carbide inclusions are concentrated. With further operation of the material in this state, it is possible to predict the processes of coagulation of the carbide phase, and as a consequence, embrittlement of the material. The recorded stage of aging of the alloy can be characterized as precritical.
Keywords: nickel alloy, phase composition, carbide phases, structure, grains, mechanical characteristics, hardness, mechanical characteristics.
Введение
Условия длительной эксплуатации (~10 000 ч) теплоотводящих защитных пластин при повышенных температурах (~1100 °С) в среде высокоскоростного потока горячих рабочих газов в составе тракта турбины определяют их конфигурацию, выбор материала и применение теплозащитного керамического покрытия на зону наиболее подверженную воздействию.
Охлаждение теплоотводящих пластин статора газовой турбины, в частности, ее первой ступени, - это весьма трудная задача. Пленочное охлаждение поверхности, подвергающейся воздействию горячих газов и активно используемого лопаточного аппарата, трудно применить к зоне, где лопатка близко расположена к теплоотводящей пластине, по двум причинам. Во-первых, сложное поле потока в зазоре между пластиной и лопаткой не допускает развитие охлаждающей пленки, а эффективность получающейся пленки мала и трудно предсказуема. Во-вторых, в случае событий трения, проемы отверстий для охлаждения могут оказаться закрытыми, тем самым препятствуя вытеканию требуемого охлаждающего воздуха, что имело бы пагубное влияние на всю систему охлаждения в целом и снижало бы срок службы.
Весьма распространенным практическим методом охлаждения в известных технических решениях стало использование экстенсивного инжекционного охлаждения охлаждающим воздухом, выпускаемым из боковых граней через конвекционные отверстия, что ограничивает общую эффективность охлаждения. Совокупность внешних факторов определяет поверхностный износ и окисление материала, а также деградацию структуры сплава, приводящую к снижению значений механических характеристик и низкой надежности пластины.
Объекты и методики исследования
Объектами исследования являлись образцы из сплава марки Haynes 230, вырезанные из защитных оригинальных теплоотводящих пластин после эксплуатации.
При определении элементного состава материала использовали спектрометр эмиссионный MCA II V5.
Металлографические исследования структуры выполняли после травления шлифов. Идентификацию фаз проводили на растровом электронно-сканирующем микроскопе VEGA TESCAN II при увеличениях от Х100 до Х8 000.
Для определения механических характеристик свойств сплава при комнатной температуре были вырезаны плоские образцы по ГОСТ 11701-84 в продольном направлении. Механические испытания на растяжение проводили на разрывной машине гидравлической BISS Nano UT-01-0025.
Твердость измеряли ультразвуковым твердомером МЕТ-У1 по ГОСТ 22761-77 по шкале Бри-нелля (HB) и Виккерса (HV). Микротвердость определяли на продольных и поперечных шлифах на микротвердомере Hardwin XL.
Рентгеноструктурный анализ материала проводили на дифрактометре «Экрос XRD 9510».
Результаты и их обсуждение
Анализ состояния сплава и определения физико-механических характеристик проводили на образцах, вырезанных из пластин, которые эксплуатировались в составе газотурбинной установки в течение ~10 000 ч при повышенных температурах (~1000-1100 °С). Визуальный осмотр пластин выявил на поверхности следы эрозионного износа, крупные сколы теплозащитного покрытия; на
торцевой части внутренней поверхности произошло выгорание основного материала, нарушение геометрических размеров рабочей плоскости (утонение и распространение трещин) (рис. 1).
Рис. 1. Внешний вид теплоотводящей пластины
Проведенный химический анализ показал, что сплав является высоколегированным, по элементному составу соответствует импортному жаропрочному сплаву на никелевой основе марки НаупеБ 230.
Материал НаупеБ 230 представляет собой сплав никеля, хрома, вольфрама и молибдена, он обладает жаропрочностью, высокой стойкостью к окислительным средам до 1150 °С при длительном воздействии, превосходную стойкость к азотсодержащим средам и высокие значения характеристик длительной прочности, термическую стабильность. В структуре сплава не наблюдается значительного роста зерна при воздействии температуры ~1204 °С до 24 ч. Сплав имеет низкие характеристики теплового расширения и стойкость к укрупнению зерна при длительном воздействии высоких температур [1-3]. Сплав НаупеБ 230 обладает отличными характеристиками деформируемости и сварки. Вследствие своей хорошей пластичности сплав НаупеБ 230 также легко деформируется холодной обработкой.
Сплав НаупеБ 230 сочетает в себе свойства, которые делают его идеально подходящим для широкого ассортимента деталей в аэрокосмической и энергетической промышленности, используется в камерах сгорания, переходных каналах, пламегасителях, оболочках термопар и других важных деталей газовых турбин. Сплав НаупеБ 230 сочетает в себе превосходную жаропрочность с хорошей технологичностью при комнатной температуре. Значения механических характеристик (предела прочности (ов), относительного предела текучести (о0,2), относительного удлинения (5)) при различных температурах холоднокатаного листа после термической обработки на твердый раствор приведены в табл. 2 [1-7].
Результаты качественного и количественного анализа микроструктуры сплава после длительного воздействия высоких температур представлены на рис. 2, 3. Проведено исследование параметров зе-ренной структуры (см. рис. 2). В табл. 3 приведены характеристики, описывающие статистическое распределение зерен по размерам для материала образцов. Из представленных данных видно, что типовой размер зерен для материала после эксплуатации составляет порядка 30 мкм, причем большая доля зерен имеет размер, не превышающий 40-50 мкм (балл 7). При этом длительная эксплуатация никелевых сплавов, как правило, достаточно слабо влияет на геометрические характеристики зеренной структуры, хотя в некоторых случаях могут происходить процессы рекристаллизации зерен. Вследствие этого текущая зерненая структура пластин в большей степени определена начальной термической обработкой.
Таблица 1
Элементный состав материала теплоотводящих пластин
Объект анализа Химический элемент, %
Cr W Co Mo Fe Mn С N1 Al Прочие
1 22,4 12,96 0,4 1,2 1,6 0,56 0,06 Осн. 0,68 Nb 0,019; Si 0,35
2 21,4 12,98 0,1 1,25 1,2 0,47 0,1 Осн. 0,62 Nb 0,02; Si 0,35
Haynes 230 [1] 20-24 13-15 <5,0 1,0-3,0 <3,0 0,3-1,0 0,5-0,15 Осн. 0,1-0,5 B<0,015; La 0,0050,5; S <0,015; P<0,015; Si 0,25-0,75
Таблица 2
Механические характеристики сплава НаупеБ 230 [1]
Температура испытания, °Е (°С) Ов, МПа О0,2, МПа S,%
Комната 860 390 47.7
1000 (538) 710 275 55.7
1200 (649) 670 270 55.0
1400 (760) 585 285 46.1
1600 (871) 400 225 58.9
1800 (982) 225 120 70.5
2000 (1093) 120 57 49.6
2100(1149) 179 39 39.5
2200 (1204) 55 26 31.2
Таблица 3
Основные характеристики статистического распределения зерен по размерам для материала
образцов после эксплуатации
Статистическая характеристика Образец № 1, мкм Образец № 2, мкм
Среднее значение 30,0 34,6
Стандартное отклонение 13,8 13,6
Медиана (50 % зерен меньше, чем...) 27,7 33,6
1-й квартиль (25 % зерен меньше, чем.) 18,8 23,9
3-й квартиль (75 % зерен меньше, чем.) 39,0 40,3
Минимальный размер 7,0 8,3
Максимальный размер 76,6 76,2
б
Рис. 2. Электронно-микроскопические изображения микроструктуры сплава Иаупе8 230 после длительного воздействия высоких температур: а - увеличение Х1000; б - увеличение Х4000
Методом рентгеноструктурного анализа установлен двухфазный состав материала защитной пластины: №-твердый раствор и карбидные фазы типа СГ3С2, (табл. 4) [1-4].
Проведенный качественный и количественный анализ фаз показал, что сплав Иаупе8 230 упрочнен карбидной фазой в виде несвязных
частиц. Карбидные фазы состоят из мелких (<1,5 мкм) и крупных (>1,5 мкм) частиц. Мелкие частицы карбидов распределены как по телу зерна, так и по границам, их объемная доля может достигать ~1 %. Анализ крупных карбидных частиц важен, так как их образование (в результате процессов коагуляции мелких частиц) связано с длительным перегревом сплава в процессе эксплуатации и, как следствие, его деградацией [5-12]. Статистический анализ размеров крупной фракции карбидов выполнен с помощью оригинального программного обеспечения. Объемная доля таких карбидов составляет порядка 3-5 %. На рис. 4 представлена гистограмма распределения карбидов по их эквивалентному размеру. В табл. 5 приведены основные статистические величины, описывающие распределение крупных карбидов по их размеру.
Таблица 4
Данные рентгеноструктурного анализа материала защитной пластины в постэксплуатационном состоянии
20, град. I, отн. ед. ё, нм Фаза
30,69 0,08 2,909
35,70 0,02 2,519
39,44 0,02 2,287 СГ3С2.
41,21 0,03 2,190 СГ3С2.
44,52 1,00 2,034 N1 (111)
51,70 0,40 1,768 N1 (200)
67,78 0,04 1,282 N1 (220)
Таблица 5
Основные характеристики статистического распределения крупных карбидов по размерам для сплава Иаупе8 230, образцов после эксплуатации
Статистическая характеристика Значение, мкм
Среднее значение 3,73
Стандартное отклонение 2,02
Медиана (50 % зерен меньше, чем.) 3,16
1-й квартиль (25 % зерен меньше, чем.) 2,13
3-й квартиль (75 % зерен меньше, чем.) 4,65
Максимальное значение 11,97
б
Рис. 3. Электронно-микроскопические изображения микроструктуры сплава Haynes 230 после длительного (10 000 ч) воздействия высоких температур (1000 °С) (режим съемки обратно рассеянные электроны - BSE): а - увеличение Х1000; б - увеличение Х4000
Из представленных данных видно, что характерный размер крупной фракции карбидов составляет ~3,5 мкм. Размер основной доли карбидных частиц не превосходит 5 мкм, только ~20 % карбидов имеют размер, превышающий 5 мкм, встречаются единичные частицы, размером больше, чем 10 мкм. Наличие карбидных частиц (размером ~10 мкм) может свидетельствовать, что сплав подвергался длительному воздействию высоких температур.
Для оценки однородности пространственного распределения частиц крупной карбидной фазы были построены диаграммы размаха [13-18] статистических распределений крупной фракции карбидов по размерам для разных полей изображения (рис. 5). Основные статистические характерис-
тики - средние значения, медианы, квартили, стандартные отклонения - примерно одинаковы как для разных полей зрения, так и для разных пластин, что может свидетельствовать, что износ пластин происходит примерно одинаково.
2.8 4.1 5.4 6.8 8.1 9.4 10.7 12.0 Размер карбидных частиц, мкм
Рис. 4. Гистограмма распределения частиц «крупных» карбидов по размерам для материала образцов после эксплуатации
14
12 •
0
Рис. 5. Диаграммы размаха, построенные для характерных статистических распределений частиц крупных карбидов по размерам для разных полей зрения (примерный размер поля зрения 200x200 мкм)
Для исследования механических свойств материала после длительной эксплуатации (в течение 10 000 ч) проведены испытания на разрыв образцов, измерения твердости и микротвердости. Из данных табл. 6 видно, что изменения структуры привели к неоднородности механических показателей и снижению предела прочности с 860 до 697 МПа (на ~163 МПа) и уменьшению относительного удлинения в среднем с 47 до 18 %. Снижение прочностных показателей свидетельствует о деградации структуры, что подтверждено выше [12-14].
Измерения микротвердости сопровождались визуализацией картины микроиндентирования (рис. 6, табл. 7). Известно, что процесс индентиро-вания с физической точки зрения представляет собой процесс пластической деформации при внедрении твердого индентора в более мягкий исследуемый материал по механизму движения дислокаций, препятствиями для которых являются границы зерен (субзерен) и частицы упрочняющих фаз [19-22].
Таблица 6
Механические характеристики
Образец Предел текучести 00,2, МПа Среднее значение 00,2, МПа Предел прочности Ов, МПа Среднее значение Ов, МПа Относительное удлинение 5, % Среднее значение 5,%
Сплав 500 460 759 697 22 18
480 653 12
400 678 21
Литерат. данные 390 860 47
Рис. 6. Картина микроиндентирования в разных зонах материала после эксплуатации соответственно: а - в крупных зернах; б - в мелких зернах; в - в зонах двойников; г - в зоне скопления карбидных включений; х725
При индентировании материалов были выявлены следующие общие закономерности; обнаружено, что наименьшая микротвердость характерна для крупных зерен никелевой матрицы: Н0,05сред = 295 кг/мм2 (см. рис. 6, а), с уменьшением размера зерна микротвердость повышается до Н0,05 = 336-349 кг/мм2 (см. рис. 6, б). В зернах с двойниковыми границами микротвердость достигает значений Н0,05 = 350-359 кг/мм2 (см. рис. 6, в). Скопления карбидных частиц способствуют наибольшему локальному повышению твердости в этих зонах до Н0,05сред = 349-370 кг/мм2 (см. рис. 6, г).
Таблица 7
Значения микротвердости в разных зонах материала
Зона Микротвердость Среднее значение
измерения (Н0,05), кг/мм2 Н0,05сред, кг/мм2
Крупные 281; 301; 299; 299; 295
зерна 284; 303; 311
Мелкие 335; 337; 336; 336; 336
зерна 349
Зоны двой- 359; 350 354
ников
Зоны кар- 394; 394; 322; 370
бидных 351; 347; 349 349
включении
Как показали проведенные исследования, микротвердость материала неоднородна. Наибольшее упрочнение наблюдается в зонах сосредоточения карбидных включений. При дальнейшей эксплуатации данного материала можно прогнозировать процессы коагуляции карбидной фазы и, как следствие, охрупчивание материала [23-25].
В ходе работы проведены дополнительные измерения твердости по Виккерсу и Бринеллю ультразвуковым твердомером МЕТ-У1 (табл. 8). Из данных табл. 8 видно, что экспериментальные значения группируются вокруг двух средних значений, что соответствует приведенным выше измерениям микротвердости. Более высокие значения соответствуют зонам со структурными неоднородностями. Измерения по Виккерсу и Бринеллю находятся в пределах статистического разброса.
Таблица 8
Результаты измерений твердости материала в постэксплуатационном состоянии
Зона измерения Шкала твердости Результаты измерений твердости, кг/мм2 Среднее значение, кг/мм2
Поверхность HV 293; 283; 278 // 303; 311; 341; 365; 350; 390; 329 285 348
HB 286; 252; 278 // 320; 343; 341; 357; 351 272 342
Заключение
Длительное высокотемпературное воздействие приводит к необратимым изменениям в микроструктуре. В структуре зафиксирована разнозернис-тость, образование двойников, происходит довыде-ление вторичных упрочняющих фаз, увеличение размеров карбидной фазы, расположенных на границах зерен, что привело к снижению прочностных характеристик ниже требований для сплава Haynes 230. При измерении микротвердости материала выявлена неоднородность полученных значений. Наибольшее упрочнение наблюдается в зонах сосредоточения карбидных включений. При дальнейшем высокотемпературном влиянии на материал можно прогнозировать процессы коагуляции карбидной фазы и, как следствие, охрупчивание материала.
Библиографический список
1. McGill, R. Variations of box plots / R. McGill, J.W. Tukey, W.A. Larsen // The American Statistician. -1978. - Vol. 32 (1). - P. 12-16.
2. Симс, Ч. Жаропрочные сплавы: пер. с англ. / Ч. Симс, В. Хагель. - М.: Металлургия, 1976. - 568 с.
3. Гольдштейн, М.И. Специальные стали: учеб. / М.И. Гольдштейн, С.В. Грачев, Ю.Г. Векслер. - М.: Металлургия, 1999. - 408 с.
4. Металловедение: в 2 т. / И.И. Новиков [и др.]. -М.: Издательский дом МИСиС, 2009. - 496 с.
5. Пат. RU 2 706 210 C2 РФ. Способ контроля охлаждающих каналов лопатки турбины / Бойко А.Н. - Публ. 12.07.1982.
6. Физическое материаловедение: учебник для вузов / Б.А. Калин, П.А. Платонов, Ю.В. Тузов, И.И. Чернов, Я.И. Штромбах. - М.: МИФИ, 2008. - Т. 6. - 672 с.
7. Lebedev, A.A. Influence of phase transformations on the mechanical properties of austenitic stainless steel / A.A. Lebedev, V.V. Kosarchuk // International Journal of Plasticity. - 1999. - Vol 16. - P. 749-767.
8. Гуляев, А.П. Металловедение / А.П. Гуляев. - М.: Металлургия, 1986. - 542 с.
9. Analysis of the billet deformation behavior in egual channel angular extrusion / J.R. Bowen, A. Gholinia, S.M. Roberts, P.B. Prangnell // Materials Science and Engineering. - 2000. - № 287. - Р. 87-99.
10. О резервах традиционных технологий термической обработки сталей на пути повышения эксплуатационных свойств изделий // В.И. Муравьев, В.А. Ким, А.В. Фролов, А.М. Мартынюк, А.В. Кириков // Заготовительное производство в машиностроении. - 2010. - № 2 -
C. 39-43.
11. Influence of different heat treatment parameters on microstructure and mechanical properties of C-MN strapping quality steels / S.N. Prasad, A. Saxena, M.M.S. Sodhi, P.N. Tripathi // Materials science and engineering: A. -2008. - Vol. 476, №1-2. - P. 126-131.
12. Bigg, D.T. Microstructural evolution during the novel quenching and partitioning heat treatment of steel /
D.T. Bigg, D.V. Edmonds // Materials science forum. -2010. - Vol. 645-656. - P. 33-36.
13. Взаимосвязь структуры и свойств высоконагру-женных никелевых сплавов для дисков газотутринных двигателей / Б.С. Ломберг, М.М. Бакрадзе, Е.Б. Чабина,
E. В. Филонова // Авиационные материалы и технологии. - 2011. - № 2. - С. 25-30.
14. Кириков, С.В. Анализ морфологических характеристик интерметаллидной фазы в жаропрочных никелевых сплавах / С.В. Кириков, В.Н. Перевезенцев, Ю.П. Тарасенко // Вестник Самарского университета. Аэрокосмическая техника, технологии и машиностроение. - 2016. - Т. 15, № 4. -С. 216-223. - DOI: 10.18287/2541-7533-2016-15-4-216-223
15. Тарасенко, Ю.П. Оптимизация режима термической обработки для продления ресурса лопаток турбин высокого давления / Ю.П. Тарасенко, О.Б. Бердник // Материаловедение. - 2012. - № 5. - С. 24-29.
16. Скуднов, В. А. Выбор оптимальной рабочей температуры никелевых сплавов ЧС70-ВИ и ЧС88У-ВИ с позиции синергетики / В.А. Скуднов, Ю.П. Тарасенко, О.Б. Бердник // Технология материалов. Институт Металлургии ИМет РАН. - 2008. - № 12. - С. 16-19.
17. Жаропрочные деформируемые свариваемые сплавы для деталей ГТД с низким температурным коэффициентом линейного расширения / С.В. Овсепян, Б.С. Ломбер, Т.Н. Григорьева, М.М. Бакрадзе // Металлург. 2013. - № 7. - С. 61-65.
18. Microstructure and texture evolution of bcc and fcc metals subjected to equal channel angular extrusion / A.A. Gazder, F. Dalla Torre, C.F. Gu, C.H.J. Davies,
E.V. Pereloma // Materials Science and Engineering. -2006. - № 415. - Р. 126-139.
19. Исследование структуры двух никелевых жаропрочных сплавов после высокотемпературной деформации / Д.И. Давыдов, Н.И. Виноградова, Н.В. Казанцев, Н.Н. Степанова // Физика металлов и металловедение. -2015. - Т. 116, № 2. - С. 210-218.
20. Milman, U.V. Kharakteristika plastichnosti, opre-delyayemaya metodom indentirovaniya / U.V. Milman, S.I. Chu-gunova, I.V. Goncharova // Voprosy atomnoy nauki i tekhniki. Seriya: Fizika radiatsionnykh povrezhdeniy i radiatsionnoye ma-terialovedeniye. - 2011. - No. 4 (98). - P. 182-187.
21. Indentation technique for mechanical behaviour of na-nomaterials (bulk and coatings) / Yu.V. Milman, W. Lojkowski, S.I. Chugunova, D.V. Lotsko, I.V. Gridneva, A.A. Golubenko // Solid State Phenomena. - 2003. - Vol. 94. - P. 55-58.
22. Petronic, S. Heat treatment effect on multicompo-nent nickel alloys structure / S. Petronic, A. Milosavljevic // FME Transactions. - 2007. - Vol. 35, no. 4. - P. 189-193.
23. Сравнительное исследование структуры, фазового состава и механических свойств жаропрочных никелевых сплавов, полученных различными методами / А.Ю. Токмачева-Колобова, С.С. Манохин, В.Н. Санин, Д.М. Икорников, Д.Е. Андреев, М.Г. Токмачев, А.Ф. Зверев, Е.Г. Колобова // Физика и химия обработки материалов. - 2019. - № 3. - С. 69-79. DOI: 10.30791/0015-32142019-3-69-79
24. Получение мелкозернистой структуры крупногабаритных лопаток из жаропрочного никелевого сплава IN792 / И.В. Кандаров, Д.Л. Панкратов, В.М. Пиксаев, Ф.Ф. Кашапов, Ф.А. Ишмуратов // Вестник ПНИПУ. Машиностроение, материаловедение. - 2022. - Т. 24, № 3. DOI: 10.15593/2224-9877/2022.3.08
25. Исследование изменений химического состава и структуры жаропрочного сплава на никелевой основе: научное издание / С. Л. Назаров, О.А. Масанский, А.А. Ковалева, Т.Р. Гильманшина // Известия Волгоградского государственного технического университета. - 2022. - № 7. -С. 36-40. DOI: 10.35211/1990-5297-2022-7-266-36-40
References
1. McGill Robert, Tukey John W., Larsen Wayne A. Variations of Box Plots. The American Statistician, 1978, 32 (1), pp. 12-16.
2. Sims Ch., Hagel V. Heat-resistant alloys [Heat-resistant alloys]. New York-London-Toronto, 1972. Translated from English Moscow: Metallurgy, 1976, 568 p.
3. Goldstein, M.I. Special steels: studies. [Special steels]. Ed. M.I. Goldstein, S.V. Grachev, Yu.G. Veksler. Moscow: Metallurgy, 1999, 408 p.
4. Metallovedenie [Metallurgy]: in 2 vol. Ed. I.I. Novikov et al. Moscow: Publishing House MISiS. 2009, 496 p.
5. Boyko A.N. Method of control of cooling channels of turbine blades [Method of control of cooling channels of a turbine blade]. Patent Russian Federation no. 2 706 210 C2 (1982).
6. Kalin B.A., Platonov P.A., Tuzov Yu.V., Chernov I.I., Strombakh Ya.I. Physical materials science: textbook for universities [Physical materials science: textbook for universities]. Moscow: MEPhI, 2008, vol. 6, 672 p.
7. Lebedev A.A., Kosarchuk V.V. Influence of phase transformations on the mechanical properties of austenitic stainless steel. International Journal of Plasticity. 1999. Vol. 16. P. 749-767.
8. Gulyaev A.P. Metallovedenie [Metallic science]. Moscow: Metallurgy, 1986, 542 p.
9. Bowen J.R., Gholinia A., Roberts S.M., Prang-nell P.B. Analysis of the billet deformation behavior in egual channel angular extrusion. Materials Science and Engineering, 2000, no. 287, pp. 87-99.
10. Murav'ev V.I., Kim V.A., Frolov A.V., Martyniuk A.M., Kirikov A.V. O rezervakh traditsionnykh tekhnologii termicheskoi obrabotki stalei na puti povysheniia eksplu-atatsionnykh svoistv izdelii [About reserves of traditional technologies of heat treatment of steels on the way of increase of operational properties of products]. Zagotovitel'noe pro-izvodstvo v mashinostroenii, 2010, no. 2, pp. 39-43.
11. Prasad S.N., Saxena A. Sodhi M.M.S Tripathi P.N. Influence of different heat treatment parameters on microstructure and mechanical properties of C-MN strapping quality steels. Materials science and engineering: A, 2008, vol. 476, no. 1-2, pp. 126-131.
12. Bigg D.T., Edmonds D.V. Micro structural evolution during the novel quenching and partitioning heat treatment of steel. Materials science forum, 2010, vol. 645-656, pp. 33-36.
13. Lomberg B.S., Bakradze M.M. Chabina E.B., Fi-lonova E.V. Vzaimosviaz' struktury i svoistv vysokonagru-zhennykh nikelevykh splavov dlia diskov gazotutrinnykh dvigatelei [Interrelation of structure and properties of highly loaded nickel alloys for gas turbine engine disks]. Avi-atsionnye materialy i tekhnologii, 2011, iss., no. 2, pp. 25-30.
14. Kirikov S. V., Perevezentsev V. N., Tarasenko Yu. P. Analysis of morphological characteristics of the intermetallic phase in heat-resistant nickel alloys [Analysis of morphological characteristics of intermetallic phase in heat-resistant nickel alloys]. Bulletin of Samara University. Aerospace engineering, technology and mechanical engineering, 2016, vol. 15, no. 4, pp. 216-223. DOI 10.18287/2541-7533-2016-15-4-216-223.
15. Tarasenko Yu.P., Berdnik O.B. Optimization of the heat treatment regime for extending the life of high-pressure turbine blades [Optimization of heat treatment mode for high-pressure turbine blades life extension]. Materials Science, 2012, no. 5, pp.24-29.
16. Skudnov V.A., Tarasenko Yu.P., Berdnik O.B. Choosing the optimal operating temperature of nickel alloys TC70 and TC88 from the position of synergetics [Selection of optimal working temperature of nickel alloys ChS70-VI and ChS88U-VI from the position of synergetics]. Journal "Technology of Materials" Institute of Metallurgy IMetRAS, 2008, no. 12, pp.16-19.
17. Ovsepian S.V., Lomber B.S., Grigor'eva T.N., Bakradze M.M. Zharoprochnye deformiruemye svarivaemye splavy dlia detalei GTD s nizkim temperaturnym koeffitsien-tom lineinogo rasshireniia [Heat-resistant deformable welda-ble alloys for GTE parts with low temperature coefficient of linear expansion]. Metallurg, 2013, no. 7, pp 61-65.
18. Gazder A.A., Dalla Torre F., Gu C.F., Davies C.H.J., Pereloma E.V. Microstructure and texture evolution of bcc and fcc metals subjected to equal channel angular
extrusion. Materials Science and Engineering, 2006, no. 415, pp.126-139
19. Davydov D.I., Vinogradova N. I., Kazantsev N.V., Stepanova N.N. Investigation of the structure of two nickel heat-resistant alloys after high-temperature deformation [Investigation of the structure of two nickel heat-resistant alloys after high-temperature deformation]. Physics of Metals and Metallology, 2015, vol. 116, no. 2, pp. 210-218.
20. Milman U.V., Chugunova S.I., Goncharova I.V., Kharakteristika plastichnosti, opredelyayemaya metodom in-dentirovaniya. Voprosy atomnoy nauki i tekhniki. Seriya: Fizika radiatsionnykh povrezhdeniy i radiatsionnoye materi-alovedeniye (98), 2011, no. 4, pp. 182 -187.
21. Milman Yu.V., Lojkowski W., Chugunova S.I., Lotsko D.V., Gridneva I.V., Golubenko A.A.. Indentation technique for mechanical behaviour of nanomaterials (bulk and coatings). Solid State Phenomena, 2003, vol. 94, pp. 55-58.
22. Petronic S., Milosavljevic A. Heat Treatment Effect on Multicomponent Nickel Alloys Structure. FME Transactions, 2007, vol. 35, no. 4, pp. 189-193.
23. Tokmacheva-Kolobova A.Iu., Manokhin S.S., Sanin V.N., Ikornikov D.M., Andreev D.E., Tokmachev M.G., Zverev A.F., Kolobova E.G. Sravnitel'noe issledovanie struktury, fazovogo sostava i mekhanicheskikh svoistv zharoprochnykh nikelevykh splavov, poluchennykh razlichnymi metodami [Comparative study of structure, phase composition and mechanical properties of heat-resistant nickel alloys obtained by different methods]. Fizika i khimiia obrabotki materialov, 2019, no. 3, pp. 69-79. D0I:10.30791/0015-3214-2019-3-69-79
24. Kandarov I.V, Pankratov D.L., Piksaev V.M., Kashapov F.F., Ishmuratov F.A. Poluchenie melkozernistoi struktury krupnogabaritnykh lopatok iz zharoprochnogo nikelevogo splava IN792 [Preparation of fine-grained structure of large-size blades from heat-resistant nickel alloy IN792]. VEST-NIK PNIPU. Mashinostroenie, materialovedenie, 2022, vol. 24, no. 3. DOI: 10.15593/2224-9877/2022.3.08
25. Nazarov S.L., Masanskii O.A., Kovaleva A.A., Gil'manshina T.R. Issledovanie izmenenii khimicheskogo sostava i struktury zharoprochnogo splava na nikelevoi os-nove: nauchnoe izdanie [Investigation of changes in chemical composition and structure of nickel-based heat-resistant alloy: scientific publication]. Izvestiia Volgogradskogo gosudar-stvennogo tekhnicheskogo universiteta, 2022, no. 7, pp. 3640. D0I:10.35211/1990-5297-2022-7-266-36-40
Поступила: 05.11.2023
Одобрена: 20.12.2023
Принята к публикации: 15.02.2024
Об авторах
Царева Ирина Николаевна (Нижний Новгород, Российская Федерация) - кандидат физико-математических наук, заведующий лабораторией плазменных технологий и полифункциональных покрытий (Российская Федерация, 603024, г. Нижний Новгород, ул. Белинского, 85, e-mail: npktribonoka@yandex.ru).
Бердник Ольга Борисовна (Нижний Новгород, Российская Федерация) - кандидат технических наук, ведущий научный сотрудник лаборатории плазменных технологий и полифункциональных покрытий, доцент кафедры «Материаловедение, технологии материалов и термическая обработка металлов» (603024, г. Нижний Новгород, ул. Минина, 24, e-mail: berdnik80@mail.ru).
Кривина Людмила Александровна (Нижний Новгород, Российская Федерация) - кандидат технических наук, старший научный сотрудник лаборатории плазменных технологий и полифункциональных покрытий (Российская Федерация, 603024, г. Нижний Новгород, ул. Белинского, 85, e-mail: npktribonoka@yandex.ru).
Кириков Сергей Владимирович (Нижний Новгород, Россия) - кандидат физико-математических наук, научный сотрудник лаборатории физического материаловедения (Российская Федерация, 603024, г. Нижний Новгород, ул. Белинского, 85, e-mail: ksv.kirikov@yandex.ru).
Разов Евгений Николаевич (Нижний Новгород, Российская Федерация) - научный сотрудник лаборатории физического материаловедения (Российская Федерация, 603024, г. Нижний Новгород, ул. Белинского, 85, e-mail: razov_e@mail.ru).
About the authors
Irina N. Tsareva (Nizhny Novgorod, Russian Federation) - Candidate of Physical and Mathematical Sciences, Head of the Laboratory of Plasma Technologies and Multifunctional Coatings (85, Belinskogo St., Nizhny Novgorod, 603024, Russian Federation, e-mail: npktribonoka@yandex.ru).
Olga B. Berdnik (Nizhny Novgorod, Russian Federation) - Candidate of Technical Sciences, Leading Researcher of the Laboratory of Plasma Technologies and Multifunctional Coatings, Associate Professor of the Department of Materials Science, Materials Technology and Heat Treatment of Metals (24, Minina St., Nizhny Novgorod, 603024, Russian Federation, e-mail: berdnik80 @mail.ru).
Lyudmila A. Krivina (Nizhny Novgorod, Russian Federation) - Candidate of Technical Sciences, Senior Researcher at the Laboratory of Plasma Technologies and Multifunctional Coatings (85, Belinskogo St., Nizhny Novgorod, 603024, Russian Federation, e-mail: npktribonoka@yandex.ru).
Sergey V. Kirikov (Nizhny Novgorod, Russian Federation) - Candidate of Physical and Mathematical Sciences, Researcher at the Laboratory of Physical Materials Science (85, Belinskogo St., Nizhny Novgorod, 603024, Russian Federation, e-mail: ksv.kirikov@yandex.ru).
Yevgeniy N. Razov (Nizhny Novgorod, Russian Federation) - Researcher at the Laboratory of Physical Materials Science (85, Belinskogo St., Nizhny Novgorod, 603024, Russian Federation, e-mail: razov_e@mail.ru).
Финансирование. Государственное задание ИПФ РАН на выполнение фундаментальных научных исследований на 2024-2026 г.г. FFUF -2024-0031. № НИОКТР 1023032800130-3-2.3.2.
Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Вклад авторов равноценен.
