автореферат диссертации по металлургии, 05.16.01, диссертация на тему:Исследование влияния технологических факторов и химического состава на микроструктуру и свойства жаропрочных никелевых сплавов при направленной кристаллизации

На правах рукописи 00340 .

Васильчук Максим Владимирович

ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ И ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА НА МИКРОСТРУКТУРУ И СВОЙСТВА ЖАРОПРОЧНЫХ НИКЕЛЕВЫХ СПЛАВОВ ПРИ НАПРАВЛЕННОЙ КРИСТАЛЛИЗАЦИИ

Специальность 05.16.01 - Металловедение и термическая обработка металлов

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

1 о ДЕК 2009

Рыбинск-2009

003487287

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Рыбинская государственная авиационная технологическая академия имени П. А. Соловьева»

Научный руководитель

доктор технических наук, профессор Шагульский Александр Анатольевич

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Логунов Александр Вячеславович

кандидат технических наук Мальцева Юлия Юрьевна

Ведущая организация

ОАО «Газовые турбины», г. Рыбинск

Защита состоится 29 декабря 2009 г. в 12 часов на заседании диссертационного совета Д212.210.03 в ГОУ ВПО «Рыбинская государственная авиационная технологическая академия им. П.А. Соловьева» по адресу: 152934, г. Рыбинск, Ярославская область, ул.Пушкина, 53, ауд. Г-237.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Рыбинская государственная авиационная технологическая академия имени П.А. Соловьева»

Автореферат разослан « 27 » ноября 2009 г. Ученый секретарь

диссертационного совета

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы.

Технический прогресс в области авиационных газотурбинных двигателей (ГТД) в значительной степени определяется качеством и эксплуатационными характеристиками наиболее ответственных деталей - рабочих лопаток турбины. Среди них наиболее высоким характеристикам прочности, жаропрочности, усталости соответствуют лопатки с монокристаллической и столбчатой структурой, полученные методами литья с направленной кристаллизацией и моно-кристаллитного литья.

Благодаря значительному объему исследований, проведенных по технологии и процессам направленной кристаллизации, изобретению многочисленных методов и устройств, обеспечивающих выращивание монокристаллической и столбчатой структур в отливке, решена задача получения необходимой и отвечающей всем требованиям макроструктуры. Однако, в лопатках, макроструктура которых полностью отвечает всем требованиям технических условий, при испытаниях наблюдается значительный разброс механических и эксплуатационных характеристик. Это позволяет говорить о том, что не менее важными факторами, определяющими конечные свойства литых лопаток являются параметры литой микроструктуры (расстояние между осями дендрита /., размер эвтектической у/у'-фазы ¿у/у.).

Однако, как показал анализ литературных данных и производственного опыта надежные экспериментальные и теоретические данные о влиянии технологических режимов литья (температурного градиента О, и скорости кристаллизации И), химического состава и теплофизических свойств сплава (интервал кристаллизации ДТ, температуры критических точек сплава Т[, и Т$) на степень дисперсности формирующейся в процессе затвердевания литой микроструктуры практически отсутствуют.

Поэтому исследования влияния технологических режимов направленной кристаллизации, химического состава и теплофизических свойств сплава на параметры литой микроструктуры и свойства отливок, полученных методом высокоскоростной направленной кристаллизации (ВСНК), являются весьма актуальными.

Цель работы. Повышение уровня эксплуатационных свойств отливок «Лопатка» за счет обеспечения необходимых параметров микроструктуры на основе изучения влияния химического состава, теплофизических свойств сплава и технологических режимов монокристаллитного литья.

Для достижения цели в работе решались следующие задачи:

1. Экспериментальное и теоретическое изучение процессов формирования монокристаллической и столбчатой структуры отливки при ВСНК.

2. Установление взаимосвязи между основными параметрами литой микроструктуры (расстояние между осями дендрита X, размер эвтектической у/у'-фазы с1у/у ) и технологическими режимами направленной кристаллизации (температурный градиент в, скорость кристаллизации Я).

3. Разработка классификации легирующих элементов по их влиянию на переохлаждение сплава при направленной кристаллизации.

4. Определение влияния теплофизических свойств сплава (интервал кристаллизации АТ, температуры критических точек сплава Т[, и Тэ) на степень дисперсности формирующейся микроструктуры.

5. Построение математических моделей и номограмм, позволяющих определять параметры микроструктуры отливки в зависимости от содержания легирующих элементов в сплаве и технологических режимов направленной кристаллизации, то есть разработка частных и обобщенных моделей, вида:

«параметр микроструктуры» — Г (хим. состав, (?, Я)»

«параметр микроструктуры» — F (теплофизические свойства, б, Я)»

6. Разработка методики расчета скорости кристаллизации отливки и определения скорости опускания формы в теплоноситель при высокоскоростной направленной кристаллизации, обеспечивающих получение микроструктуры заданной степени дисперсности и соответствующих свойств.

7. Разработка алгоритма прогноза свойств сплава в зависимости от параметров микроструктуры, химического состава и параметров литья.

Научная новизна работы.

1. Установлены зависимости между теплофизическими свойствами, химическим составом сплава, технологическими режимами литья (температурный градиент в, скорость кристаллизации, И) и параметрами литой микроструктуры при высокоскоростной направленной кристаллизации.

2. Предложены классификация легирующих элементов по механизму влияния на переохлаждение сплава и коэффициент переохлаждения Кти позволяющий оценить степень влияния элемента на процесс кристаллизации.

3. Установлены зависимости между теплофизическими свойствами, химическим составом сплава, технологическими режимами литья (температурный градиент, в, скорость кристаллизации, Я) и параметрами литой микроструктуры при высокоскоростной направленной кристаллизации.

4. Разработана методика расчета скорости кристаллизации отливки при ВСНК, позволяющая управлять процессом погружения формы в расплав-

теплоноситель для обеспечения заданной степени дисперсности микроструктуры.

5. Разработаны математические модели и алгоритм расчета режимов технологического процесса ВСНК в зависимости от требуемых параметров микроструктуры и эксплуатационных свойств отливки.

Практическая значимость работы:

1. Разработана методика расчета параметров технологического процесса направленной кристаллизации в зависимости от требуемых свойств отливки, параметров микроструктуры и химического состава сплава (отливки).

2. Разработаны номограммы, позволяющие в зависимости от требуемых свойств отливки, определить соответствующие параметры микроструктуры и в зависимости от параметров микроструктуры соответствующие режимы направленной кристаллизации.

Разработанные номограммы и математические модели опробованы на ОАО НПО «Сатурн» при производстве лопаток из жаропрочных сплавов ЖС26, ЖС32, AMI, DS200.

Результаты работы в виде номограмм и методик определения режимов направленной кристаллизации отливок используются в учебном процессе на кафедре «Материаловедение, литье и сварка» РГАТА им. П.А.Соловьева в ряде изучаемых дисциплин, а также в курсовом и дипломном проектировании при подготовке инженеров по специальности «Материаловедение и технология материалов и покрытий».

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Основные факторы, влияющие на переохлаждение микроструктуры сплавов, сформулированные на основании теоретического исследования процессов кристаллизации и экспериментального анализа литой микроструктуры отливок, полученных методами высокоскоростной направленной кристаллизации.

2. Разработанная методика расчета скорости кристаллизации отливки при высокоскоростной направленной кристаллизации, основанная на решении методом конечных разностей уравнения теплового баланса.

3. Предложенный алгоритм определения режимов высокоскоростной направленной кристаллизации в зависимости от параметров микроструктуры, химического состава сплава и требуемых эксплуатационных свойств.

Объектами исследования являлись жаропрочные никелевые сплавы, предназначенные для монокристаллитного литья ЖС26, ЖС32, ЖС40, ЖС47, Rene5, AMI, DS200.

Методы исследования. Для достижения поставленной цели применяли современный металлофизический комплекс исследований: оптическую и электронную микроскопию, спектральный и микрорентгеноспектральный анализ. Среди дополнительных методик исследования необходимо отметить: методы измерения температур расплава, методы оценки качества отливок, включающие рентгеновский и РР1 контроль, методы определения механических свойств сплава, включая испытания на кратковременную и длительную прочность.

Апробация работы. Основные материалы диссертационной работы обсуждались на следующих конференциях:

- XXIX Конференция молодых ученых и студентов, Рыбинск, 2005 г.;

- Международная школа-конференция «Авиационная и ракетно-космическая техника с использованием новых технических решений», Рыбинск, 2006 г.;

- Российская научно-техническая конференция «Новые материалы, прогрессивные технологические процессы и управление качеством в заготовительном производстве», Рыбинск, 2007 г.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 4 печатные работы в различных журналах, сборниках научных трудов и прочих изданиях.

Структура и объем работы.

Диссертация состоит из введения, шести глав, основных выводов и списка литературы. Изложена на 184 страницах машинописного текста, содержит 38 таблиц, 69 рисунков, библиографический список содержит 86 наименований.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы, определена цель и задачи исследований, приведены основные научные положения и результаты, вынесенные на защиту.

В первой главе проанализированы основные методы и устройства, применяемые в производственных условиях для получения наиболее ответственных отливок ГТД, в частности рабочих турбинных лопаток. Рассмотрен процесс формирования макроструктуры и микроструктуры отливок, выявлено влияние технологических режимов направленной кристаллизации на макроструктуру и свойства отливок с монокристаллической и столбчатой структурой. В ходе анализа существующих методов литья с направленной кристаллизацией и результатов исследований установлено, что в основном рассматриваются вопросы получения заданной макроструктуры отливок и снижения брака по макроструктуре. При этом не учитываются параметры микроструктуры и отсутствуют исследования по вопросам влияния основных режимов направленной кристаллиза-

ции (температурный градиент G, и скорость кристаллизации R) на параметры литой микроструктуры. Существующие модели, описывающие зависимость параметров микроструктуры от технологических режимов направленной кристаллизации, не учитывают влияние химического состава сплава, разной степени влияния температурного градиента и скорости кристаллизации и не имеют широкого применения на производстве.

На основе анализа литературных данных сформулированы основная цель и задачи исследования.

Во второй главе описаны материалы и методика проводимых исследований. Исследования проводили на промышленных литейных жаропрочных никелевых сплавах, предназначенных для направленной кристаллизации и монокристаллического литья, которые в настоящее время широко применяются для изготовления рабочих лопаток турбины.

Отливки (лопатки и образцы) получали методом высокоскоростной направленной кристаллизации на установках УВНК-8, 9. Литейные формы получали по выплавляемым моделям. На установках в ходе затвердевания отливки фиксировали режимы направленной кристаллизации (температурный градиент, который изменялся в пределах от 50 до 80 град/см и скорость опускания формы, которая изменялась в интервале 5-20 мм/мин).

Готовые отливки и образцы проходили рентгеновский и люминесцентный контроль с целью выявления литейных дефектов, а затем травление на макроструктуру в реактиве Васильева. Отливки и образцы, признанные годными по микроструктуре без литейных дефектов, проходили травление на микроструктуру также в реактиве Васильева.

Размеры параметров микроструктуры: расстояние между осями дендрита X, размер эвтектической фазы сЦу определяли на микроскопе EPIPHOT 200.

Испытания образцов из сплава ЖС26 по 15 образцов от каждой плавки на длительную и кратковременную прочность проводили соответственно на испытательных машинах ВПК 11 и Р 5 в соответствие с ГОСТ 1497 - 84 и ГОСТ 10145-81. Статистическую обработку экспериментальных данных, корреляционный и регрессионный анализы проводили с использованием пакета «Statis-tica», версия 6.0.

Третья глава посвящена анализу влияния химического состава сплава и его теплофизических свойств (температурный интервал кристаллизации ДТ, температуры критических точек (TL; Ts)) на склонность сплава к образованию крупнодисперсной структуры.

Исследования проводили путем анализа существующих диаграмм состояния двойных систем «никель - легирующий элемент». Предварительно на осно-

s

ве анализа применяющихся в производственных условиях промышленных никелевых жаропрочных сплавов для монокристаллитного литья были выбраны диапазоны изменения содержания каждого легирующего элемента.

Затем были построены области диаграмм состояния двойных систем «никель - легирующий элемент», определены приблизительные температуры и концентрации легирующего элемента на границе диффузионного слоя в двойных системах.

С целью выявления влияния отдельного элемента в сплаве на степень дисперсности структуры (для элементов, понижающих температуру ликвидуса) был предложен коэффициент переохлаждения, Ktl, (°С/процент), который показывает на сколько увеличится разность температуры ликвидус по высоте приграничного диффузионного слоя при увеличении содержания элемента в сплаве на 1%:

т'-~-с—Ir-'

^ max ^ min

где ДТцопах) ~ разность температуры ликвидус по высоте приграничного диффузионного слоя для промышленного сплава с максимальной концентрацией легирующего элемента, "С; ДТцСтш) - разность температуры ликвидус по высоте приграничного диффузионного слоя для промышленного сплава с минимальной концентрацией легирующего элемента, °С; Стах - максимальное содержание элемента в промышленном сплаве (из всех анализируемых сплавов), %; Cmin - минимальное содержание элемента в промышленном сплаве (из всех анализируемых сплавов), %.

Как показал сравнительный анализ процессов формирования структуры при направленной кристаллизации в двойных сплавах «№-5%А1» и «Ni-5%Ti» и градиентов температур ликвидус dTL/dx, создаваемых в приграничном диффузионном слое, с увеличением значения коэффициента переохлаждения KTL, склонность сплава к образованию крупнодендритной структуры возрастает. По диаграммам состояния двойных систем «никель - легирующий элемент» был проведен расчет коэффициента переохлаждения сплава KTL.

По результатам расчета все легирующие элементы, входящие в состав современных никелевых жаропрочных сплавов, были разделены на две группы, отличающиеся механизмом и степенью влияния на склонность сплава к образованию крупнодендритной структуры:

1. Группа элементов L, - AI, Nb, Ti, Та, С, В, Hf (кп>1 °С/процент). Элементы данной группы способствуют образованию дендритного фронта роста с более крупнодисперсными параметрами микроструктуры (к, сЦу) за счет повы-

шения градиента температуры ликвидус (сПУс1х) по высоте приграничного диффузионного слоя.

2. Группа элементов Ь2 - Та, Сг, W, Мо, Яе (кТь<1 °С/процент). Элементы данной группы способствуют образованию дендритного фронта роста с более крупнодисперсными параметрами микроструктуры за счет замедления диффузионных процессов в твердо-жидкой зоне сплава.

Коэффициент переохлаждения КТь на основе которого выделены группы элементов Ьг и Ьь связан с коэффициентами ликвации данных элементов: элементы с отрицательной ликвацией имеют коэффициент Кть<1 °С/процент, элементы с положительной ликвацией имеют коэффициент Кть>1 °С/процент.

Корреляционный анализ показал статистически значимую зависимость между легирующими элементами (суммарное содержание элементов групп и Ь2), теплофизическими свойствами (ДТ, Т5) и параметрами литой микроструктуры (к, ¿у/^'). Результаты представлены в табл. 1.

Таким образом, появляется возможность прогнозировать параметры микроструктуры сплава в зависимости от химического состава сплава.

Таблица 1

Результаты корреляционного анализа

Фактор Параметр Уравнение корреляции Коэффициент корреляции, P2

АТ X 1=123,797* АТ°лт 0,587

Tl+Ts X=-1675,35+(Tl+T sf** 0,6371

l, Х=231,71 +0,0034LiJ,"z 0,766

L2 Х.=158,19+0,0178*L2as:>0 0,5«

Tl+Ts dy/y dy/y- =-537,738+(Tl+Ts)u'su4 0,6561

l, dy/y =29,521 +0,001 *Lj"8 0,634

l2 dv/y=0,056*L2';'"y 0,58

Примечание: - суммарное содержание элементов А1, 1\'Ь, Тл, Та, С, В, НГ в сплаве; 1.2 - суммарное содержание элементов Та, Сг, V/, Мо, Яе в сплаве.

В четвертой главе был проведен анализ влияния технологических режимов высокоскоростной направленной кристаллизации (температурный градиент G, и скорость кристаллизации R) на параметры литой микроструктуры. Первоначально он проводился на характерном представителе никелевых жаропрочных сплавов Rene5. В ходе прямых натурных экспериментов величина температурного градиента изменялась в пределах от 40 до 200 град/см, а скорость кристаллизации от 2,5 мм/мин до 20 мм/мин. Параметры микроструктуры (k, dy.y) определялись на электронном микроскопе EPIPHOT. Результаты измерения показали, что расстояние между осями дендрита X изменялось от

450 до 100 мкм, размер эвтектической у/у'-фазы - с1уу изменялся от 50 до 10 мкм.

Результаты корреляционного анализа приведены в табл. 2. Обработка полученных экспериментальных результатов позволила получить регрессионные уравнения (2) и (3), описывающие зависимость междендритного расстояния Х= Дв, Л) и среднего размера частиц эвтектики у/у' <±(у - А^Д) от основных параметров литья.

Таблица 2

Результаты корреляционного анализа по группе технологических факторов направленной кристаллизации

Фактор Уравнение корреляции Коэффициент корреляции, р2

в ^.=5168,281 *0"и,ьуь 0,969

^ =Ю46,423*0"и'8и8 0,958

Я Х=254,89*1Ги'и4/ -0,14

ау/у=34,82*К-и'им 0,199

А = 508,77-3,44'6-3,19-Я+ 0,0084-б2 — 0,02• 4-0,18• Л2 ; (2)

<1Г!Г = 72,78 - 0,56 • в - 0,65 • К + 0,0015 -в2 - 0,0035 • ОД + 0,035 -Я2. (3)

Корреляционный и регрессионный анализы, проведенные по факторам б и II, показали:

Температурный градиент в, создаваемый внешними факторами (теп-лоотводом от поверхности формы) на фронте роста отливки при ее охлаждении, является статистически значимым фактором, влияющим на размеры параметров микроструктуры монокристаллического сплава. Коэффициент корреляции в уравнениях <Л-С», «(1^ - в» более 0,9;

Величина параметров литой микроструктуры с увеличением температурного градиента и скорости кристаллизации значительно уменьшается. Резкое измельчение структурных составляющих сплава наблюдается при 0=60-150 °С/см;

- Скорость кристаллизации II является вторичным фактором и оказывает значительное влияние на параметры микроструктуры к и с!уг- только при высоком температурном градиенте. Доказательством являются контурные графики, построенные по соответствующим регрессионным уравнениям, приведенные на рис.1. При низком температурном градиенте невозможно формирование отливки на высоких скоростях.

Таким образом, в данной главе установлена значимая статистическая связь между параметрами микроструктуры X и и технологическими режимами ВСНК (в и Я).

Температурный градиент, С,°С/см Точки 1-10 соответствуют номерам технологических режимов

№т.р. <3, °С/см К, мм/мин Х,мкм

1 40 5 375

2 60 5 300

3 80 10 275

4 80 20 260

5 100 5 230

6 100 10 210

7 200 2,5 150

8 200 5 120

9 200 10 .100

10 200 20 '90

Рис. 1. Контурный график (а) для прогноза расстояния между осями дендрита, X в зависимости от технологического режима и таблица технологических

режимов (б)

Пятая глава посвящена разработке методики расчета скорости затвердевания отливки при высокоскоростной направленной кристаллизации. Задача решалась с использованием метода конечных разностей, с этой целью отливка по высоте была разделена на ряд слоев высотой ДЬ| каждый. При допущении, что в пределах каждого слоя тело однородно, его физические свойства постоянны, температуры на границах слоев изменяются от до ^ , было составлено балансовое уравнение видаДС^ДСЬ,

где ДС>1 - количество теплоты, которое выделяется в кристаллизующемся узле, Дж; ДСЬ - количество теплоты, которое отводится от кристаллизующегося слоя отливки, Дж;

Решение этого уравнения позволило получить формулы для расчета времени затвердевания произвольно-выбранного слоя отливки и скорости кристаллизации.

__О

Дт, =-

1

Я, =-

Ыг, Д т,

(4)

(5)

где ДЬц - толщина слоя отливки, м; Р; - площадь сечения выбранного слоя отливки, м2; Сэф - эффективная теплоемкость кристаллизующегося слоя отливки, Дж/кг*К; р - плотность жидкого металла отливки, кг/м3; Ь - толщина слоя, «парогазовой рубашки», см; т] - кинематическая вязкость паров алюминия, м7с;

Р|ф- периметр сечения формы выбранного слоя отливки, м; а - коэффициент теплоотдачи от литейной формы в теплоноситель (алюминий), Дж/м2*К; ц2 -температура наружной поверхности формы, °С; - скорость погружения формы в расплав теплоносителя, м/с; <1прф - приведенный диаметр формы, м; а - коэффициент температуропроводности расплава-теплоносителя, м2/с. Значения коэффициента теплоотдачи на поверхности формы рассчитывались по уравнениям подобия.

Проведенные расчеты скорости кристаллизации показали, что в различных сечениях отливки при идентичных скоростях погружения формы в жидкоме-таллический охладитель, скорость продвижения фронта кристаллизации будет отличаться (рис.2), и, следовательно, скорость погружения формы должна быть переменной по высоте отливки, во избежание появления в пере лопатки «паразитных» зерен.

О »0 2ОТ ЭОС <00 503 «00 7(Ю

Пшрдь сечент ьтхо спя оттеки, Р„шг

О 2 < 5!ЯЙ*Я

Скаросггь к/югтизации ¡-тхо сто атизкц Ц, ш/мн

Рис. 2. Графическая интерпретация зависимости скорости кристаллизации от площади сечения отливки

Таким образом, разработанная методика расчета позволяет:

- рассчитать скорость погружения залитой литейной формы в расплавленный теплоноситель при ВСНК для отливок различной конфигурации;

- оценить скорость кристаллизации отливки, необходимую для обеспечения заданной дисперсности микроструктуры и заданного комплекса механических и эксплуатационных свойств отливки.

В шестой главе приведен обобщенный анализ суммарного влияния технологических режимов высокоскоростной направленной кристаллизации (О, Я); химического состава (суммарное содержание легирующих элементов групп Ь, и Ь2) и теплофизических свойств сплава (ДТ, (Т5+Ть)) на параметры литой микроструктуры.

На основании обобщения собственных экспериментальных и производственных данных, результатов исследований, полученных другими авторами, были:

- получены регрессионные степенные уравнения, описывающие суммарное влияние приведенных выше факторов на параметры литой микроструктуры монокристаллической отливки:

Я = -165,41 - 45,7 • С-4'2 -124,91 • Л0'135 + 35,73 • А Г0'2" + 4,074 ■ (7^ + Т$ )°'И6; (6)

=-31,21-С?0'16 -88,47-Л0,004 -16,65■ ДГ0,36 + 0,23 • (Гг + Г,.)0'886 ; (7)

А = 549,189-0,085■ 4'8 +8,31-¿?-635 -41,21 -С'" -55,5-Л0,228 ; (8)

<1„у =63,46-13,59-О0'" -26,04-Д0'128 + 0,028• Ь]л + ; (9)

- проведен анализ влияния параметров микроструктуры на эксплуатационные характеристики отливок (на примере, сплава ЖС26), получены регрессионные уравнения:

сгв - 27660,2-Л~Ы9-{¿^ ; (10)

= 2436,657 а41'54'-^082 . (1 1)

Уравнения (6-9) адекватно описывают реальную зависимость в диапазоне значений факторов: 0= 10-200 °С/см; 11=5-20 мм/мин; Ь,=5-15%; Ь2= 15-25%.

Уравнения (10-11) адекватно описывают реальную зависимость в диапазоне значений параметров микроструктуры: Л,=150-450 мкм; ^■=10-35 мкм.

Полученные уравнения позволили построить номограммы (рис 3, а, б) которые позволяют:

1. Подбирать параметры технологического процесса литья лопаток методом направленной кристаллизации в зависимости от требуемых параметров литой микроструктуры конкретного сплава.

2. Прогнозировать параметры литой микроструктуры жаропрочных никелевых сплавов при определенных режимах кристаллизации.

3. Корректировать химический состав разрабатываемых сплавов с целью получения литой микроструктуры с улучшенной морфологией и получения сплавов с более высокими эксплуатационными характеристиками.

4. Определять параметры литой микроструктуры сплава в зависимости от требуемых свойств, предъявляемых к отливке.

Рис.3. Номограммы для определения режима направленной кристаллизации в за висимости от предела кратковременной прочности и параметров микроструктуры

Номограммы были опробованы на НПО «Сатурн» на сплавах AMI и DS200. Результаты контроля представлены на рис.4.

а б в

Рис. 4. - Фотографии литой микроструктуры (а, б - х50; в- xl 00) сплава AMI: а) перо Хср=253 мкм; б,в) замок Хср=253 мкм (диапазон от 230 до 280 мкм).

На основании проведенных исследований был разработан алгоритм решения задачи по выбору параметров литья с высокоскоростной направленной кристаллизацией для конкретного никелевого жаропрочного сплава с целью получения заданной дисперсности микроструктуры сплава и механических свойств. Схема решения задачи приведена на рис. 5.

I Номогронмо 'Л -I ' _ I

Лшйся но наюгро/ аютй&псдущая о

Шюй рехим НК№

. '.-[_—---ГЬтюсЬархчепз | ,

[Вы&р нтШ режима криаттзщшЬ---1----

Рис. 5. Алгоритм выбора режима кристаллизации отливки методом направленной кристаллизации с прогнозируемыми параметрами микроструктуры и свойствами

Выводы по работе:

1. На основании экспериментальных и теоретических исследований определены основные факторы (химический состав сплава (группы легирующих элементов Ь] и Ь2)), теплофизические свойства (ДТ, (Т5+Ть)), технологические режимы направленной кристаллизации (в, Я)), оказывающие непосредственное влияние на параметры литой микроструктуры (X и <1у/у-) отливок, получаемых методами высокоскоростной направленной кристаллизации. Доказано наличие корреляционной связи между указанными факторами, параметрами микроструктуры и механическими свойствами никелевых жаропрочных сплавов.

2. Получены математические модели, позволяющие прогнозировать параметры микроструктуры и свойства никелевых жаропрочных сплавов в зависимости от режимов кристаллизации и химического состава сплава на стадии технологической подготовки производства.

3. Разработана методика расчета скорости кристаллизации отливки, получаемой методом ВСНК, которая позволяет определить скорость погружения литейной формы в жидкометаллический охладитель для получения требуемой степени дисперсности литой микроструктуры изготавливаемой отливки.

4. Построены номограммы, позволяющие выбрать требуемые технологические параметры процесса высокоскоростной направленной кристаллизации

Ш

1Н& 7/та&1

У

Крибая но номограмме, ашЬетсЬцтю сп/юбц

Метод, режим

нкт

бсзнохнш' СКОРОСТИ!

отливок из различных жаропрочных никелевых сплавов в зависимости от требуемых свойств и параметров литой микроструктуры.

5. Разработан алгоритм определения режимов направленной кристаллизации в зависимости от параметров микроструктуры и эксплуатационных характеристик, предъявляемых к отливке.

Основные результаты работы представлены в следующих публикациях:

1. М.В. Васильчук. Химический состав и свойства сплавов для направленной кристаллизации и монокристаллического литья [Текст]// М.В. Васильчук, A.A. Жуков. /Тез. докл. XXIX Конференции молодых ученых и студентов/Рыбинск, РГАТА.-2005, С- 146-147.

2. М.В. Васильчук. Исследование влияния технологических режимов на структуру и свойства жаропрочных сплавов при направленной кристаллизации отливок ГТД [Текст]// М.В. Васильчук, A.A. Жуков./ Материалы международной школы-конференции молодых ученых, аспирантов и студентов им. П.А. Соловьева и В.Н. Кондратьева в 4 ч. - ч.4 - Рыбинск, РГАТА, 2006, С-108-112.

3. М.В. Васильчук. Влияние химического состава на условия формирования структуры и свойств жаропрочных никелевых сплавов с монокристаллической и столбчатой структурой [Текст]// М.В. Васильчук, A.A. Шатуль-ский//Заготовительные производства в машиностроении.- 2009. -№10 - С. 4550.

4. М.В. Васильчук. Исследование влияния технологических режимов и химического состава на микроструктуру монокристаллических жаропрочных никелевых сплавов при направленной кристаллизации [Текст]// М.В. Васильчук, A.A. Шатульский// Сборник материалов Российской научно-технической конференции «Новые материалы, прогрессивные технологические процессы и управление качеством в заготовительном производстве». Рыбинск, 20-21.09 2007 г. С. 35-41,

Зав. РИО М. А. Салкова Подписано в печать 26.11.2009. Формат 60x84 1/16. Уч.-изд.л. 1. Тираж 100. Заказ 112.

Рыбинская государственная авиационная технологическая академия имени П. А. Соловьева (РГАТА) Адрес редакции: 152934, г. Рыбинск, ул. Пушкина, 53 Отпечатано в множительной лаборатории РГАТА 152934, г. Рыбинск, ул. Пушкина, 53

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР.

1.1 Номенклатура отливок, изготавливаемых из жаропрочных никелевых сплавов, и требования, предъявляемые к ним. Общая постановка проблемы исследования.

1.2 Основные технологические схемы, способы и устройства получения отливок методом направленной кристаллизации. Анализ задач, решенных в данных устройствах.

1.2.1 Устройства и способы получения монокристаллической структуры за счет применения различных конструктивных элементов в литейной форме

1.2.2 Способы получения монокристаллической структуры с помощью затравок.

1.3 Способы получения монокристаллической структуры связанные с теплофизическими процессами, происходящими при плавке, заливке и направленной кристаллизации.

1.3.1 Модифицирование УДП.

1.3.2 Способы получения монокристаллической структуры, в основе которых лежит способ отвода тепла от кристаллизующейся отливки.

1.4 Формирование структуры при направленной кристаллизации.

1.5 Технологические режимы направленной кристаллизации. Влияние технологических режимов на формирование структуры и свойств жаропрочных сплавов.

1.6 Выводы. Цели и задачи исследования.

2 МАТЕРИАЛЫ И ПРИМЕНЯЕМЫЕ МЕТОДИКИ ИССЛЕДОВАНИЯ.

2.1 Краткая характеристика программы проведения экспериментов.

2.2 Характеристика сплавов, применяемых в эксперименте.

2.3. Проведение заливки и направленной кристаллизации отливок.

2.4 Краткое описание технологии контроля исследуемых сплавов на макроструктуру.

2.5 Технология изготовления шлифов и контроля микроструктуры.

2.6 Технология и оборудование для испытания механических свойств.

2.7 Порядок обработки данных полученных при металлографическом анализе и испытаниях механических свойств образцов.

ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА НА ЛИТУЮ МИКРОСТРУКТУРУ ПРОМЫШЛЕННЫХ ЖАРОПРОЧНЫХ НИКЕЛЕВЫХ СПЛАВОВ ПРИ НАПРАВЛЕННОЙ КРИСТАЛЛИЗАЦИИ.

3.1 Гипотеза влияния химического состава сплава на условия формирования его микроструктуры и свойств при направленной кристаллизации. Выделение групп основных элементов, оказывающих влияние на литую микроструктуру сплава.

3.1.1 Взаимосвязь коэффициента переохлаждения с градиентом температуры ликвидуса, диаграммой состояния «никель-легирующий элемент» и ликвационными процессами.

3.2 Статистический анализ влияния положения критических точек и групп легирующих элементов на параметры литой микроструктуры монокристаллических сплавов.

ГЛАВА 4. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ РЕЖИМОВ НАПРАВЛЕННОЙ КРИСТАЛЛИЗАЦИИ НА РАЗМЕРЫ ПАРАМЕТРОВ ЛИТОЙ МИКРОСТРУКТУРЫ ЖАРОПРОЧНЫХ НИКЕЛЕВЫХ СПЛАВОВ

4.1 Установление зависимости между технологическими параметрами литья и микроструктурой сплава.

4.2 Построение регрессионных моделей.

4.3 Пример использования регрессионных моделей зависимости параметров микроструктуры от технологических режимов литья.

ГЛАВА 5. РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ РАСЧЕТА СКОРОСТИ КРИСТАЛЛИЗАЦИИ ОТЛИВКИ, ПОЛУЧАЕМОЙ МЕТОДОМ ВСНК.

ГЛАВА 6. РАЗРАБОТКА АЛГОРИТМА ВЫБОРА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ РЕЖИМОВ ЛИТЬЯ С НАПРАВЛЕННОЙ КРИСТАЛЛИЗАЦИЕЙ, ОБЕСПЕЧИВАЮЩИХ ПОЛУЧЕНИЕ ЗАДАННОЙ МИКРОСТРУКТУРЫ И СВОЙСТВ.

6.1 Обобщенная модель зависимости параметров литой микроструктуры жаропрочных никелевых сплавов от химического состава и технологических режимов направленной кристаллизации.

6.1.1 Практические номограммы для определения режимов направленной кристаллизации в зависимости от параметров микроструктуры и теплофизических свойств сплава.

6.1.2 Практические номограммы для определения режимов направленной кристаллизации в зависимости от параметров микроструктуры и химического состава сплава.

6.2 Влияние параметров микроструктуры X и сЦу на механические и эксплуатационные свойства жаропрочных никелевых сплавов. Построение обобщенной практической модели для сплава ЖС26.

6.3 Промышленная апробация алгоритма определения режимов направленной кристаллизации в зависимости от требуемых параметров микроструктуры и эксплуатационных свойств отливки.

Достижение высоких эксплуатационных свойств лопаток турбин высокого давления, использующихся в авиационных двигателях и других энергетических установках, зависит от условий формирования структуры отливки в процессе ее затвердевания. В последние десятилетия значительное развитие получила идея производства отливок со столбчатой или монокристаллической структурой за счет направленного теплоотвода от поверхности кристаллизующегося металла.

Эксплуатационные свойства таких монокристаллических отливок определяются химическим составом, макро- и микроструктурой сплава, что можно описать схематическим уравнением: с]=[х,влэ]+[м]+[м], (1.1) где С — механическое или эксплуатационное свойство монокристаллической отливки (допустим, ae, er.j, 0-™0 и т.д);

X— химический состав;

ВЛЭ - влияние легирующих элементов;

М — годная макроструктура (макроструктура без зерен-паразитов, струйчатой ликвации, рекристаллизации, литейных дефектов); м — микроструктура определенной степени дисперсности.

Благодаря значительному объему исследований, проведенных по технологии и процессам направленной кристаллизации, изобретению многочисленных методов и устройств, обеспечивающих выращивание монокристаллической и столбчатой структур в отливке, решена задача получения необходимой и отвечающей всем требованиям макроструктуры. Однако, в лопатках, макроструктура которых полностью отвечает всем требованиям технических условий, при испытаниях наблюдается значительный разброс механических и эксплуатационных характеристик. Это позволяет говорить о том, что не менее важными факторами, определяющими конечные свойства литых лопаток с монокристаллитной и столбчатой структурами, являются параметры литой микроструктуры (расстояние между осями дендрита X, размер эвтектической у/у'-фазы dyy).

Однако, как показал анализ литературных данных и производственного опыта, практически отсутствуют надежные экспериментальные и теоретические данные о влиянии технологических режимов литья (температурного градиента G и скорости кристаллизации R), химического состава и теплофизических свойств сплава (интервал кристаллизации AT, температуры критических точек сплава TL и Ts) на дисперсность формирующейся в процессе затвердевания литой микроструктуры.

Поэтому исследование влияния технологических режимов направленной кристаллизации и химического состава сплава на параметры литой микроструктуры и свойства отливок, полученных методом высокоскоростной направленной кристаллизации (ВСНК), являются весьма актуальными.

Цель работы. Повышение уровня эксплуатационных свойств отливок «Лопатка» за счет обеспечения необходимых параметров микроструктуры на основе изучения влияния химического состава, теплофизических свойств сплава и технологических режимов монокристаллитного литья.

Для достижения цели в диссертационной работе решались следующие задачи:

1. Экспериментальное и теоретическое изучение процессов формирования монокристаллической и столбчатой структуры отливки при ВСНК.

2. Установление взаимосвязи между основными параметрами литой микроструктуры (расстояние между осями дендрита А., размер эвтектической у/у'-фазы) и технологическими режимами направленной кристаллизации (температурный градиент G, скорость кристаллизации R).

3. Разработка классификации легирующих элементов по их влиянию на дисперсность формирующейся в процессе литья микроструктуры.

4. Определение влияния теплофизических свойств сплава (интервал кристаллизации AT, температуры критических точек сплава TL и Ts) на дисперсность формирующейся в процессе литья микроструктуры.

5. Построение математических моделей и номограмм, позволяющих определять параметры микроструктуры для любой отливки в зависимости от содержания легирующих элементов в сплаве и технологических режимов направленной кристаллизации. Модели типа: параметр микроструктуры» — F (хим. состав, G, R)» «параметр микроструктуры» — F (теплофизические свойства, G, R)»

6. Разработка методики расчета скорости кристаллизации отливки и выбора скорости опускания формы в расплавленный теплоноситель при высокоскоростной направленной кристаллизации, обеспечивающих получение микроструктуры заданной дисперсности.

7. Разработка алгоритма прогноза свойств сплава в зависимости от параметров микроструктуры, химического состава и режимов литья.

Научная новизна работы.

1. Предложены классификация легирующих элементов по механизму влияния на дисперсность микроструктуры сплава и коэффициент переохлаждения Ak TL, позволяющий оценить степень влияния каждого конкретного легирующего элемента на склонность сплава к формированию дисперсности структуры.

2. Установлены зависимости между теплофизическими свойствами, химическим составом сплава, технологическими режимами литья (температурный градиент G и скорость кристаллизации R) и параметрами литой микроструктуры при высокоскоростной направленной кристаллизации.

3. Разработана методика расчета скорости кристаллизации отливки при ВСНК, позволяющая определить основные параметры литья для обеспечения заданной дисперсности микроструктуры.

4. Разработаны математические модели и алгоритм, позволяющие рассчитать параметры технологического процесса ВСНК в зависимости от требуемых параметров микроструктуры и эксплуатационных свойств отливки.

Практическая значимость работы:

1. Разработана методика расчета режимов технологического процесса направленной кристаллизации в зависимости от требуемых свойств монокристаллической отливки, параметров микроструктуры и химического состава сплава отливки.

2. Разработаны номограммы для выбора технологических режимов направленной кристаллизации, включающие определение параметров литой микроструктуры в зависимости от требуемых свойств отливки, определение метода и режима направленной кристаллизации в зависимости от определенных параметров микроструктуры.

Разработанные номограммы и математические модели опробованы на ОАО НПО «Сатурн».

Результаты работы в виде номограмм и методик определения режимов направленной кристаллизации отливок используются в учебном процессе на кафедре «Материаловедение, литье и сварка» РГАТА им. П.А.Соловьева в ряде изучаемых дисциплин, а также при курсовом и дипломном проектировании.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Основные факторы, влияющие на дисперсность микроструктуры сплавов, сформулированные на основании теоретического исследования процессов кристаллизации и экспериментального анализа литой микроструктуры отливок, полученных методами высокоскоростной направленной кристаллизации.

2. Разработанная методика расчета скорости кристаллизации отливки при высокоскоростной направленной кристаллизации, которая основана принципах сложного теплообмена.

3. Предложенный алгоритм определения режимов высокоскоростной направленной кристаллизации в зависимости от параметров микроструктуры, химического состава сплава и требуемых эксплуатационных свойств.

Основные результаты работы можно сформулировать следующим образом:

1. На основании экспериментальных и теоретических исследований определены основные факторы (группы легирующих элементов L! и L2), теплофизические свойства сплава (AT, Ts, TL) и технологические режимы направленной кристаллизации (G, R), оказывающие непосредственное влияние на параметры литой микроструктуры (X и dy/Y ) отливок, получаемых методами высокоскоростной направленной кристаллизации. Доказано наличие корреляционной связи между указанными факторами, параметрами микроструктуры и механическими свойствами никелевых жаропрочных сплавов.

2. Получены математические модели, позволяющие прогнозировать параметры микроструктуры и свойства никелевых жаропрочных сплавов в зависимости от режимов направленной кристаллизации (G, R), теплофизических свойств (AT, Ts, TL) и химического состава сплава (группы легирующих элементов Li и Ь2) на стадии технологической подготовки производства.

3. Разработана методика расчета скорости кристаллизации отливки, получаемой методом ВСНК, которая позволяет определить скорость погружения литейной формы в жидкометаллический охладитель для получения требуемой степени дисперсности литой микроструктуры изготавливаемой отливки.

4. Построены номограммы, позволяющие выбрать требуемые технологические режимы процесса высокоскоростной направленной кристаллизации отливок из различных жаропрочных никелевых сплавов в зависимости от требуемых свойств и параметров литой микроструктуры.

5. Разработан алгоритм определения режимов направленной кристаллизации в зависимости от параметров микроструктуры и эксплуатационных характеристик, предъявляемых к отливке.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Золоторевский B.C. Механические свойства металлов. Текст./ Золоторевский B.C.: Справочник М: Металлургия, 1983.- 352 с.

2. Пат. 2070476 Российская Федерация, МПК7 С1 6 B22D27/04.

3. Пат. 2080209 Российская Федерация, МПК7 С1 6 B22D27/04.

4. И.Пат. 5309976 США, МПК7 B22D 27/04. Method and apparatus for epitaxial solidification Текст. / Paul R., Paul D; заявитель и патентообладатель Howmet Corporation №08/033274, заявл. 16.03.1993, опубл. 10.05.1994, - 10 с.

5. Пат. 2179087 Российская Федерация, МПК С1 7 В22 D27/04. Устройство для литья монокристаллических отливок Текст./ Зорин Н.П.; заявитель и патентообладатель ФГУП «НПП «Салют». №2000118152/02; заявл. 12.07.2000; опубл. 10.02.2002 - 3 с.

6. Пат. 4015657 США. МПК7 117/939; 164/122.2; 164/361. Method and apparatus for directed solidification Текст. / Petrov D.A., Tumanov А. Т.; заявитель и патентообладатель Petrov D.A.- №05/609976. заявл. 3.09.1975, опубл. 5.04.1977 12 с.

7. Ч. Симе. Суперсплавы Текст./Ч. Симе, В. Хагель/ пер. с английского Ю.П. Либерова, А.Б. Цепелева, под ред. Р.Е. Шалина М: Металлургия, 1995.425 с.

8. Каблов Е. Н. Литые лопатки газотурбинных двигателей (сплавы, технологии, покрытия) Текст./Каблов Е. Н. М: МИСИС, 2001. - 632 с.

9. А. с. 863171 СССР, МКИ В22 D27/04. Способ литья деталей с направленной структурой Текст./В.В. Герасимов (СССР). №2836278/22-02; заявл. 11.11.79; опубл. 30 15.09.81, Бюл. №34.-3 с.

10. Цацулина И. Е. Супер и Гипер скоростная направленная кристаллизация жаропрочных сплавов Текст. / Цацулина И. Е. - М.: ГНЦ «ЦНИИТМАШ», 2000. - 55 с.

11. Калюкин Ю.Н. Направленная кристаллизация лопаток газотурбинных двигателей в формах, нагретых до температуры ниже солидуса сплава Текст./ Калюкин Ю.Н.// Заготовительные производства в машиностроении. 2003. - №3. - С. 32-34.

12. Калюкин Ю.Н. Направленное затвердевание жаропрочного сплава под действием электрического тока Текст./ Калюкин Ю.Н.// Заготовительные производства в машиностроении. №4. - 2003. - С.7-11.

13. Калюкин Ю.Н. Структура и свойства жаропрочного сплава в отливках с направленным затвердеванием под действием электрического тока Текст./ Калюкин Ю.Н.//Заготовительные производства в машиностроении. -№5. 2003. - С.9-13.

14. Пат. 2238170 Российская Федерация, МПК С2 7 В22 D27/04.

15. Способ получения отливок направленной кристаллизацией Текст./ Калюкин Ю.Н., Мальцева Ю.Ю., Серебряков С.П., Почкарев Ю.А., Варенцов В.В.; заявитель и патентообладатель ОАО «НПО «Сатурн». №2002120957/02; заявл. 30.07.2002; опубл. 20.10.2004. - 4 с.

16. Шал ин Р.Е. Монокристаллы никелевых жаропрочных сплавов Текст./ Шалин Р.Е., Светлов И.Л., Качанов Е.Б.- М: Машиностроение, 1997.336 с.

17. Курц В. Направленная кристаллизация эвтектических материалов Текст./ Курц В., Зам П.Р. М. : Металлургия, 1980 - 272 с.

18. Поппель С.И. Теория металлургических процессов Текст./ Попель С.И., Сотников А.И., Бороненков В.Н. -М.: Металлургия, 1986.- 462 с.

19. Островский О.И. Свойства металлических расплавов Текст./ Островский О.И., Григорян В.А., Вишкарев А.Ф. М.: Металлургия, 1988. -304 с.

20. Чалмерс Б. Теория затвердевания Текст./Чалмерс Б.; пер. с англ. Алексеева В.А., под. ред. д.т.н. Приданцева М.В.- М.гМеталлургия, 1963. 288 с.

21. Жеманюк П.Д. Влияние состава и технологических факторов на структуру и свойства никелевых сплавов Текст./ П.Д. Жеманюк, Н.А. Лысенко, В.В. Клочихин, Э.И. Цивирко //Металловедение и термическая обработка металлов. 2001. - №9. - С. 20-23.

22. Каблов Е.Н. Монокристаллические никелевые ренийсодержащие сплавы для турбинных лопаток Текст./ Е.Н. Каблов, В.Н. Толораия, Н.Г. Орехов// Металловедение и термическая обработка металлов. 2002. - №7. - С. 2-5.

23. Каблов Е.Н. Направленная кристаллизация жаропрочных сплавов с повышенным температурным градиентом Текст./ Е.Н. Каблов, Ю.А. Бондаренко// Металловедение и термическая обработка металлов. 2002. - №7. -С. 20-23.

24. Каблов Е.Н. Производство турбинных лопаток методом направленной кристаллизации Текст./ Е.Н. Каблов // Газотурбинные технологии. 2003.- №3- С. 10-14.

25. Цивирко Э.И. Процессы кристаллизации, структура и свойства отливок из никелевых жаропрочных сплавов Текст./Э.И. Цивирко, П.Д. Жеманюк, В.В. Клочихин, В.В. Наумик, В.В. Лунев// Металловедение и термическая обработка металлов. 2001. - №10. - С. 13-17.

26. Каблов Е.Н. Новая основа для создания литейных высокотемператуных жаропрочных сплавов Текст./ Е.Н. Каблов, О.А. Базылева, М.А. Воронцов// Металловедение и термическая обработка металлов. -2006. №8.-С. 23-25.

27. Толорайя В.Н. Ростовая текстура при направленной кристаллизации никелевых жаропрочных сплавов Текст./ В.Н. Толорайя, Е.Н. Каблов, И.Л. Светлов// Металловедение и термическая обработка металлов. 2006. - №8. -С. 25-33.

28. Максимов Б.А. Способы получения монокристаллов на основе системы Fe-Cr-Co Текст. / Б.А. Максимов, А.Е. Колчин, Б.Г. Лившиц, Б.А. Самарин// Металловедение и термическая обработка металлов. 1986. - №12. -С. 44-46.

29. Каблов Е.Н. Получение монокристальных лопаток ГТД высокоградиентной направленной кристаллизацией Текст. / Е.Н. Каблов, Ю.А. Бондаренко // Авиационная промышленность. 2000. - №1.- С 53-56.

30. Романов JI.M. Повышение эффективности производства лопаток из жаропрочных никелевых сплавов для турбин высокого давления. Текст. / Л.М. Романов, А .Я. Денисов // Заготовительные производства в машиностроении. -2005. №4. - С. 4-7.

31. Петрушин Н.В. Структура и плавление направленных эвтектических никелевых жаропрочных сплавов Текст. / Н.В. Петрушин, И.Л. Светлов, Е.В. Монастырская, Е.А. Савельева // Металловедение и термическая обработка металлов. 1990. - №9. - С. 7-9.

32. Татаурова Э.В. Влияние режима направленной кристаллизации на свойства меди Текст. / Э.В. Татаурова // Металловедение и термическая обработка металлов. 1989. - №7. - С. 55-60.

33. Верин А.С. Поиск обратной связи между технологическими параметрами направленной кристаллизации и структурой монокристаллов N13AI Текст. / А.С. Верин // Металловедение и термическая обработка металлов. 1994. - №11.- С. 26-30.

34. Торопов В.М. Свойства жаропрочных сплавов системы Ni-Al-Nb с однонаправленной эвтектической структурой Текст. / В.М. Торопов, Ю.А. Бондаренко// Металловедение и термическая обработка металлов. 1984. -№9.- С. 11-15.

35. Верин А.С. Особенности фазообразования в интерметалл и де №зА1 при направленной кристаллизации с дозированным питанием отливки маточным расплавом (часть 1) Текст. / А.С. Верин // Металловедение и термическая обработка металлов. 1998. - №8. - С. 26-29.

36. Лебедева Т.Ю. Высокоскоростная направленная кристаллизация лопаток газотурбинных двигателей Текст. / Т.Ю. Лебедева // Заготовительные производства в машиностроении. 2005. - №5.- С. 13-16.

37. Бакрин Ю.Н. Направленная кристаллизация жаропрочных сплавов Текст. / Ю.Н. Бакрин, В.И. Севастьянов// Литейное производство. 1995. -№6.- С. 15-20.

38. Толораия В.Н. Коррозионно-стойкие жаропрочные сплавы для крупногабаритных монокристальных турбинных лопаток Текст. / В.Н. Толораия, Н.Г. Орехов, Б.С. Ломберг// Металловедение и термическая обработка металлов. 2003. - №1. - С. 30-32.

39. Булыгин И.П. Литейный сплав на основе интерметаллида №зА1 для монокристаллических рабочих лопаток турбин ГТД Текст. / И.П. Булыгин, В.П. Бунтушкин, О.А. Базылева // Авиационная промышленность. 1997. - №3. -С. 61-65.

40. Качанов Е.Б. Жаропрочные эвтектические сплавы с карбидно-интерметаллидным упрочнением Текст. / Е.Б. Качанов, Н.В. Петрушин, И.Л. Светлов// Металловедение и термическая обработка металлов. 1995. - №4. - С. 24-28.

41. Бронфин М.Б. Особенности микропластической деформации монокристаллических лопаток из сплава ЖС30 при эксплуатации Текст. / М.Б. Бронфин, Э.Н. Дарчинов, Н.А. Протасова // Металловедение и термическая обработка металлов. 1991. - №5. - С. 30-32.

42. Братухин А. Г. Производство качественных отливок из жаропрочных сталей и сплавов Текст. / А.Г. Братухин, Е.Б. Глотов, В.П. Калинин// Литейное производство. 1996. - №3. - С. 13-17.

43. Верин А.С. Некоторые особенности структуры и анизотропии в монокристаллах Ni3Al Текст. / А.С. Верин // Металловедение и термическая обработка металлов. 1994. - №2. - С. 25-27.

44. Светлов И.Л. Связь структуры жаропрочных сплавов с условиями направленной кристаллизации Текст. / И.Л. Светлов, Е.А. Кулешова, В.П. Монастырский // ДАН (Сер. Металлы). 1990. - №1. - С. 86-93.

45. Энциклопедия Машиностроение Текст.: энциклопедия в 22 томах, т. II-3 «Цветные металлы и сплавы. Композиционные металлические материалы./ под общей ред. К.В.Фролова. М: Машиностроение, 2001.- 880 с.

46. Электронная микроскопия в металловедении Текст.: справочник / под общей ред. А.В. Смирновой. М.: Металлургия, 1988. - 191 с.

47. ГОСТ 1497 84. Металлы. Методы испытаний на растяжение Текст. - Введ. 1986-01-01. - М.: Госстандарт России: Изд-во стандартов, 1986. - 37 с.

48. ГОСТ 10145-81. Металлы. Методы испытания на длительную прочность Текст. Введ. 1987-07-01. М.: Госстандарт России: Изд-во стандартов, 1987. - 12 с.

49. Айвазян С.А. Статистическое исследование зависимостей Текст./ С.А. Айвазян. М.: Металлургия, 1968.-227 с.

50. Елисеева И.И. Общая теория статистики Текст.: 4-е изд/ И.И. Елисеева, М.М. Юзбашев. М.: Финансы и статистика, 2003. - 480 с.

51. Воздвиженский В.М. Планирование эксперимента и математическая обработка результатов в литейном производстве Текст./ В.М. Воздвиженский, А.А. Жуков. Ярославль: ЯПИ, 1985. - 83 с.

52. Гуляев Б.Б. Исследование интервалов кристаллизации никеля Текст./ Б.Б. Гуляев, Е.Ф. Григораш, М.Н. Ефимова// Металловедение и термическая обработка металлов. 1978. - №11. - С. 34-37.

53. Гуляев Б.Б. Синтез сплавов Текст./ Б.Б. Гуляев. — Л.: Ленингр. гос.-тех. университет, 1991. — 80 с.

54. Диаграммы состояния двойных металлических систем Текст.: справочник в 3-х томах. Том 2/под общ. ред. Н.П. Лякишева. — М.: машиностроение, 1997.- 1023 с.

55. Кутателадзе С.С. Теплопередача и гидродинамическое сопротивление Текст.: справочное пособие/ С.С. Кутателадзе. М.: Энергоиздат, 1990. - 367 с.

56. Ерофеев B.JI. Теплотехника Текст./ B.JI. Ерофеев, П.Д. Семенов, А.С. Пряхин. М.: ИКЦ «Академкнига», 2006. - 456 с.

57. Смитлз К. Дж. Металлы Текст.: справочник/ пер. с англ. Л.И. Гриппас, под ред. д.т.н., проф. С.Г.Глазунова. М.: Металлургия, 1980. - 447 с.

58. Физические величины Текст.: справочник. М.: Энергоатомиздат, 1971.-560 с.