автореферат диссертации по металлургии, 05.16.01, диссертация на тему:Разработка жаропрочных сплавов на никелевой основе с рабочей температурой до 1300°С

кандидата технических наук
Трунин, Валерий Федорович
город
Москва
год
2007
специальность ВАК РФ
05.16.01
цена
450 рублей
Диссертация по металлургии на тему «Разработка жаропрочных сплавов на никелевой основе с рабочей температурой до 1300°С»

Автореферат диссертации по теме "Разработка жаропрочных сплавов на никелевой основе с рабочей температурой до 1300°С"



На правах рукописи

Трунин Валерий Федорович

«Разработка жаропрочных сплавов на никелевой основе с рабочей температурой до 1300°С»

Специальность 05 16 01 «Металловедение и термическая обработка металлов»

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

0031Т4842

Москва 2007

Диссертационная работа выполнена на кафедре металловедения и физики прочности Государственного технологического университета «Московский институт стали и сплавов»

НАУЧНЫЙ РУКОВОДИТЕЛЬ.

Доцент, кандидат технических наук Доронин И В

НАУЧНЫЙ КОНСУЛЬТАНТ

Доктор физико-математических наук Орлов Ю Ф

ОФИЦИАЛЬНЫЕ ОППОНЕНТЫ Доктор технических наук Беломытцев М Ю Кандидат технических наук Орлов М.Р

ВЕДУЩЕЕ ПРЕДПРИЯТИЕ-ОАО «Металлургический завод «Электросталь»

Защита диссертации состоится « 15 » ноября 2007 г в 1500 часов на заседании Диссертационного совета Д 212 132 08 при Государственном технологическом университете «Московский институт стали и сплавов» по адресу 119049, г Москва, ГСП-1, Ленинский проспект, д 4, ауд 436

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Государственного технологического университета «Московский институт стали и сплавов»

Справки по телефону 237-84-45

Автореферат разослан « » 2007 г

Ученый секретарь

Диссертационного совета, проф

Мухин С И

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность проблемы

Повышение экономической и технической эффективности авиационных реактивных двигателей, увеличение эксплуатационных параметров реакторов атомных электростанций, стационарных газовых турбин и других энергетических установок в значительной степени определяется ростом рабочих температур жаропрочных конструкционных материалов, среди которых наибольшее распространение получили сплавы на базе системы «никель - хром»

Последнее объясняется тем, что они сравнительно дешевы, характеризуются удовлетворительной жаростойкостью, относительно высокими рабочими температурами, технологичны Для их производства используется серийное оборудование плавильные агрегаты, нагревательные печи, кузнечные молоты, прессы, прокатные станы

Жаропрочные сплавы на базе системы «никель - хром», созданные в конце 40-х годов и имевшие первоначальную рабочую температуру 700 - 750° С, впоследствии непрерывно совершенствовались, главным образом за счет рационального легирования

По мере их развития средний условный прирост рабочих температур составлял в 50-е годы - 20°С, в 60-е - 10 °С, в 70-е всего - 5°С; а в последнее десятилетие максимальные рабочие температуры деформируемых никель - хромовых сплавов стабилизировались на уровне 1000 - 1050 °С, что составляет 0,8 от температуры плавления и является по-видимому физическим пределом для материалов этого класса

Таким образом, разработка технологичных, высокожаропрочных сплавов на базе новой системы «никель - элемент» позволяющей на 100 - 200 °С повысить рабочие температуры, является актуальной и представляет интерес, как в теоретическом плане, так и с позиции совершенствования промышленных жаропрочных сплавов, предназначенных для создания изделий новой техники

Цель работы

Создать надежную методику горячих механических испытаний в интервале температур 1100 — 1400° С

Изучить поведение серийных жаропрочных сплавов на никелевой основе при температурах 1100 - 1300°С, что составляет 0,80 - 0,95 Тпл (температуры плавления)

Используя основные положения теории жаропрочности произвести поиск новой перспективной базовой системы «никель - элемент», позволяющей резко повысить уровень рабочих температур по

сравнению с традиционными жаропрочными сплавами на никель -хромовой основе

На базе новой системы осуществить разработку серии промышленных жаропрочных сплавов с рабочей температурой 1100 - 1200° С

Научная новизна

С использованием общих положений теории длительной прочности осуществлена разработка новой перспективной базовой композиции «никель - вольфрам», что дало возможность значительно до 1100 - 1400°С повысить рабочие температуры сплавов на никелевой основе

Проведены исследования горячих механических свойств, фазовых и структурных превращений в системе «никель - вольфрам» при нагреве и охлаждении С учетом полученных данных разработаны рекомендации по совершенствованию технологии производства ряда промышленных жаропрочных сплавов принципиально нового класса

Для оценки термодинамических характеристик сплавов никеля с переходными металлами был использован метод псевдопотенциала, который показал хорошее качественное совпадение с результатами эксперимента

Практическая ценность

Получены и включены в отраслевой стандарт справочные данные по горячим механическим свойствам 16 промышленных жаропрочных сплавов

На базе системы «никель - вольфрам» создан ряд сплавов с рабочей температурой 1100 — 1400°С, конкурентоспособных по отношению к жаропрочным композициям на основе ниобия и молибдена Пять сплавов защищены авторскими свидетельствами.

Реализация работы в промышленности

Разработана технология производства жаропрочного сплава Н70ВТЮ - ИД (ЭК-27 ИД) с использованием серийных сталеплавильных агрегатов и оборудования для горячей механической обработки Выпущены и действуют технические условия (ТУ 14 -1 - 3565 - 83)

Сплав хорошо зарекомендовал себя в процессе стендовых испытаний при температуре 1100 - 1200°С Он характеризуется высокой коррозионной стойкостью в атмосфере технически чистого гелия, который используется в качестве теплоносителя в высокотемпературных газоохлаждаемых атомных реакторах (ВТГР)

Сплав Н70ВТЮ - ИД может быть использован в качестве матрицы при создании ВКМ, армированных тугоплавкими частицами или волокнами

Апробация результатов работы

Материалы диссертации были доложены и обсуждены на семинаре «Повышение качества, надежности и долговечности изделий из конструкционных, жаропрочных и инструментальных сталей и сплавов» (г Санкт - Петербург 1911т), на восьмом научно - техническом совещании по тепловой микроскопии металлических материалов «Структура и прочность металлических материалов в широком диапазоне температур» (г Москва 1978г), на V Международном симпозиуме о композиционных металлических материалах (г Братислава Чехия 1983г), на VI Конференции по композиционным материалам (г Ереван Армения 1987г), на Ш-ей Евразийской научно-практической конференции «Прочность неоднородных структур» (г Москва, 2006 г)

Публикации

По результатам проведенных исследований опубликовано 13 работ, 8 статей и 5 авторских свидетельств на изобретение

Объем работы

Диссертация изложена на 211 страницах и состоит из введения, 6 глав с 78 рисунками и 36 таблицами, выводов и библиографии литературных источников, включающей 198 наименований

Основное содержание работы I Материалы и методы исследований

Спектр материалов, исследуемых в работе очень широк (более 40 составов), что связано с необходимостью экспериментальной проверки основных теоретических положений, лежащих в основе разработок по созданию новых высокожаропрочных сплавов

Все изучаемые композиции можно разделить на четыре группы

1 Промышленные жаропрочные сплавы на основе железа и никеля, в том числе и новый сплав на никель - вольфрамовой основе Н70ВТЮ-ИД (табл 1)

2. Опытные составы, выплавленные в лабораторной индукционной 50 кг электропечи и соответствующие лучшим зарубежным сплавам на базе систем № - Сг - (Япония) и N1 - Сг - Мо (Англия)

3. Опытные составы типа ХН67МВТЮ, 12Х25Н16Г7АР, Н70МФ с различным содержанием бора и углерода, включая металл промышленных плавок указанных марок

4. Модельные композиции «никель - элемент» (N1 - Сг, N1 - V, N1 - N5, N1 - Мо, № - \¥) с изменением содержания второго компонента в широких пределах.

Изучение механических свойств этих материалов в интервале 1100-1400°С позволило:

- установить влияние, как отдельных легирующих элементов, так и их сочетаний на жаропрочность и ползучесть наиболее перспективных никелевых сплавов при температурах более 0,8 Тпл

- оценить практическую значимость ряда теоретических разработок

Таблица 1

Химический состав исследуемых материалов_

Марка сплава Среднесрочное содержание легирующих элементов % (масс)

N1 Сг А1 П в Мо Со Ре

ХН78Т (ЭИ-435) осн. 20

ХН58В (ЭП-795) осн. 40

ХН70Ю (ЭИ-652) осн. 28 3

ХН77ТЮ (ЭИ-437А) осн. 20 1 2,5

ХН77ТЮР (ЭИ-437Б) осн. 20 1 2,5 0,01

Н70МФ (ЭП-814А) осн. 26

Н70ВТЮ (ЭК-27) осн. 29

ХН60ВТ (ЭИ-868) осн. 25 15

ХН65МВ (ЭП-567) осн. 15 16 4

ХН67МВТЮ (ЭП-202) осн. 20 1 2,5 0,01 5 5

ХН55ВМТКЮ (ЭИ-929) осн. 10 4 1,5 0,01 5 5 15

ХН51ВМТЮКФР (ЭП-220) осн. 10 4 2,5 0,01 5 5 15

ЖСЗДК осн. 12 4 2,5 0,01 4 4 7

Х20Н60В20 (опыт. Япония) осн. 20 20

Х25Н65М10 (опыт. Англия) 25 10

ОХ27Ю5А (ЭИ-626) 27 5 осн.

12Х251116Г7АР (ЭИ-835) 16 25 осн.

ХН45Ю (ЭП-747) 45 16 3,5 осн.

- сравнить эффективность различных научных направлений в создании высокожаропрочных композиций

Т

Металл промышленных s сплавов (|а исключением литейного ЖСЗДК) отбирали в сортовых заготовках диаметром от 18 до 40 мм Опытные составы обычно разливали в слитки от 20 до 45 кг, которые подвергали свободной ковке на молотах на сутунку сечением 20 х 150 мм или прутки квадратного профиля со стороной 36 мм Часть прутков прокатывали на заготовки диаметром от 8 до 22 мм Сутунку прокатывали на стане «Кварто - 1000» на лист толщиной 4 мм, после чего раскатывали на шестивалковом стане на ленту толщиной от 0,1 до 0,5 мм опытные литейные составы, а также промышленный сплав ЖСЗДК разливали в трефовидные изложницы

Новый высокожаропрочный сплав Н70ВТЮ - ИД (ТУ 14-13565-83) выплавляли по схеме ВИ + ВДП Слитки ВДП диаметром 320 мм и весом 1,2 тонны ковали на молотах (7тн и 3 тн), а также экстру-дировали на прессе «6300» с последующей радиально-сдвиговой прокаткой (РСП) на стане 350/250 Металл 4-х промышленных плавок (табл 2) поставлялся заказчикам в виде сутунки сечением 20 х 250 мм, сортовой заготовки диаметром от 22 до 110 мм, листа толщиной 0,8 мм, проволоки диаметром от 0,8 до 1,5 мм

Для определения механических свойств при температурах от 20 до 1000° С использовали стандартные образцы диаметром 5 мм и испытательные машины ИМ - 12, Р - 5 (ГОСТ 1497 - 84, ГОСТ 9651 - 84)

Испытания на длительную прочность и ползучесть при температурах 900 - 1100 °С осуществляли на машинах ИП - 2, ИП - 4 и МП - 3 (ГОСТ 10145-81, ГОСТ 3248 - 81)

Испытания на растяжение, ползучесть и длительную прочность при температурах 1100 - 1400°С проводили на специально сконструированной и изготовленной установке, с учетом специфики поведения материалов при температурах более 0,8 Тпл и соблюдением основных требований ГОСТ 1497 - 84, ГОСТ 9851 - 84, ГОСТ 10145-81, ГОСТ 3248-81

Температуры плавления (Т Liq и Т Soi) исследуемых материалов определяли по изменению плотности сплавов в процессе нагрева образцов до жидкого состояния и последующей кристаллизации Плотность расплавов определяли методом гамма излучения в режиме непрерывного охлаждения со скоростью 6 градусов в минуту на установке «Параболоид - 3» Точность измерения плотности составляла 0,2% Погрешность измерения температуры, включающая погрешности градуировки термопар, регистрации и расшифровки оценивалась 0,5 % Изучение микроструктуры проводили на микроскопах МИМ - 8 и «NEOFOT - 2» при увеличениях от х25 до хЮОО

Для оценки количества неметаллических включений в никель -вольфрамовых сплавах различного способа выплавки использовали «Квантиметр - 720/30»

Фрактографический анализ осуществляли на установке «САМЕ-ВАХ» и растровом электронном микроскопе «Stereoscan -100», оснащенным энергодисперсионным микрорентгеноспектральным анализатором «Link -860»

Результаты эксперимента подвергали статистической обработке с использованием стандартных программ

Таблица 2

Химический состав промышленных никель ___- вольфрамовых сплавов_

Сплав, номер и способ выплавки Содержание основных легирующих элементов % (масс)

С Ni Сг W Мо V Ti А1

СОСТАВ ПО ТУ14-1-3565-83 0,03-0,08 осн н б 0,2 28,0-31,0 - - 0,10-0,50 0,10-0,50

Н68ВКМФТЮ МИ-20728 ВИ 0,023 осн 0,01 29,34 0,34 0,33 0,13 0,03

Н70ВТЮ МД-34936 ВИ + вдп 0,010 осн 0,18 28,94 - - 0,12 0,16

Н70ВТЮ МД-57232 ВИ + ВДП 0,026 осн 0,20 28,4 - - 0,16 0,14

Н70ВТЮ МД-57241 ВИ + ВДП 0,031 осн 0,24 28,7 - - 0,17 0,16

II Оценка потенциальных возможностей различных групп промышленных жаропрочных сплавов при 1100 - 1400°С

Использование специально разработанной установки для высокотемпературных испытаний позволило провести оценку длительной прочности и ползучести при 1100 - 1400°С серии промышленных жаропрочных никель - хромовых сплавов (ХН78Т, ХН77ТЮ), дополнительно легированных бором (ХН77ТЮР), вольфрамом и молибденом (ХН60ВТ, ХН67МВТЮ)

Полученные экспериментальные данные (рис 1 и рис 2) показывают, что по мере введения тугоплавких легирующих элементов возрастает жаропрочность и увеличивается сопротивление ползучести при температурах 0,8 - 0,95 Тпл Положительный эффект пропорциона-

лен количеству введенного тугоплавкого элемента (ХН67МВТЮ, ХН60ВТ, Н70МФ, Н70ВТЮ) В то же время легирование легкоплавким алюминием 0™= 660 °С) - сплав ХН45Ю, 0Х27Ю5А, несмотря на существенное увеличение окалиностойкости, не приводит к повышению прочностных свойств Это связано с подавлением диффузионных процессов при введении тугоплавких элементов и полностью подтверждает действие гомологического закона диффузии в случае сплавов металлов (работы Прокошкина Д А и Васильевой Е В)

Неожиданным оказалось отрицательное влияние бора на жаропрочность при 1100 °С (рис 1а - ХН77ТЮ и ХН77ТЮР) Этот эффект оказался устойчивым при испытании металла 3-х промышленных плавок каждого сплава Кроме того, он был обнаружен на опытных плавках сплава ХН67МВТЮ, и стали 12Х25Н16Г7АР, выплавленных, как без бора, так и с его добавками в количестве от 0,01 до 0,1% Такое влияние бора можно объяснить увеличением степени разнозернисто-сти, а также уменьшением количества карбидной фазы при его введении (работы Голикова И И и Масленкова СБ) Кроме того, как это следует из работ Бокштейна С 3 , Гинзбурга С С , Кишкина С Т бор ликвируя обогащает междендритные пространства и границы зерен, понижая температуру плавления

Следует отметить, что присутствие в структуре частиц второй фазы (сплавы ХН55ВМТКЮ, ХН51ВМТЮКФР и ЖСЗДК) существенно повышает длительную прочность и сопротивление ползучести при 1100 °С (рис 1)

В виду предельно высоких температур испытания (> 0,8 Тпл) увеличение размера зерна сопровождается ростом длительной прочности, при снижении скорости ползучести (табл 3) По мере увеличения ресурса работы положительный эффект возрастает

0,1 1 Ю /00 1000 Время до разрушения, ч.

Рис. 1. Длительная прочность при 1100 1С сплавов на железной и никелевой основах

Примечание:

Охлаждение сплавов при термической обработке проводили на воздухе.

Большое значение имеет поведение границ зерен в процессе ползучести и в частности возможность их миграцйи

Таблица 3

Влияние величины зерна на длительную прочность и скорость ползучести сплавов ХН67МВТЮ и ХН60ВТ при температуре _ 1000 "С и напряжении о = 15Мпа_

Сплав Режим термической обработки Средняя величина зерна, (мкм) Результаты испытаний

Время разрушения, ч Скорость установившейся ползучести, %/ч

ХН67МВТЮ 1100°-0,5 ч 1100°-5ч 1100°-50ч 1150°-5ч 1220°-5ч 25 + 6 39 + 7 53 + 8 61 + 8 117 + 11 монокристалл 54+11 57 + 6 63 + 7 86 ±8 143 + 12 400+16 2,1+0,2 1,1 ±0,2 1,0 + 0,2 0,7 ± 0,2 0,6 + 0,15 0,15 ±0,02

ХН60ВТ 1160°-1ч 1220°-5ч+ +1100°-5ч 81+9 214 ± 18 26 + 5 173 + 12 1,2 + 0,2 0,10 ±0,05

Так и в сплаве ХН67МВТЮ при испытании на жаропрочность при 1100 °С и напряжением а = 10 МПа «уход» границы зерна от зарождающихся зернограничных пор блокирует их рост И напротив, стабилизация границ зерен частицами у1 - фазы (сплав ХН55ВМТКЮ) способствует непрерывному развитию интеркристаллитных трещин При этом, несмотря на большее сопротивление ползучести сплав ХН55ВМТКЮ, характеризуется меньшим уровнем длительной прочности при 1100 °С по сравнению с ХН67МВТЮ в процессе длительных испытаний (т >10ч, при ст < 20 МПа - рис 1)

Высокая релаксабельность сплава ХН67МВТЮ в условиях ползучести при 1100 °С позволила рекомендовать его в качестве матрицы ВКМ с рабочей температурой до 1200° С ВКМ с матрицей из ХН67МВТЮ, армированный вольфрамовым волокном (Vf ~ 15%) показал при 1100° С и напряжении 50 МПа время разрушения ~ 142 часа Деталь, изготовленная из этого материала успешно прошла стендовые испытания при 1100 - 1150° С

Жаропрочные промышленные сплавы на железной основе ХН45Ю, ОХ27Ю5А и 12Х25Н16Г7АР при удовлетворительной окали-ностойкости обнаружили крайне низкие прочностные свойства в интервале 1100 - 1400°С, особенно ОХ27Ю5А, имеющий ОЦК решетку (рис 1,рис 2)

0.01 0.1

ю

100

Ъ)

0.01 0,1 1 10 юо

до разрушения, ч.

Рис. 2. Длительная прочность при 1200 "С и 1300 °С сплавов на железной и никелевой основах

Оценка горячих механических свойств различных групп жаропрочных сталей и сплавов при 1100 - 1400°С позволила:

- получить справочные данные и разработать рекомендации по использованию этих материалов в указанном интервале температур.

- дала исходные сведения экспериментального характера, которые были использованы при разработке новых высокожаропрочных композиций.

III Обоснование и выбор направления экспериментального поисйа

С целью определения главного направления экспериментальных разработок перспективных систем, являющихся базой новых высокожаропрочных сплавов, был проведен анализ основных положений теории длительной прочности. При этом рассматривались

- концепция Бочвара А А, получившая последовательное развитие в ряде работ отечественных и зарубежных ученых и требующая для повышения сопротивления ползучести, создания сложнолеги-рованных сплавов с максимальной гетерогенизацией их структуры,

- рекомендации по легированию матрицы жаропрочных сплавов тугоплавкими компонентами с целью максимального подавления диффузионных процессов (гомологический закон диффузии для сплавов работы Прокошкина Д А и Васильевой ЕВ),

- получение максимальной температуры плавления базовой системы жаропрочного сплава, что обеспечивает наибольшую прочность межатомной связи (работы Григоровича В К , Осипова К А и

др),

- оценка прочности межатомной связи на основе расчета внутренней энергии системы с использованием метода псевдопотенциала, представляющего собой перспективное направление физики твердого тела (работы Портнова К И , Фукса Д Л , Кацнельсона А А , Работы Харрисона У, Хейне В , Анималу А И др)

Концепция Бочвара А А оправдала себя вплоть до последнего времени и была наиболее эффективно реализована при создании литых жаропрочных никелевых сплавов первого поколения, с рабочей температурой до 1050° С Однако, при попытке дальнейшего ее увеличения, стала проявляться негативная сторона многокомпонентного легирования, выражающаяся, прежде всего в снижении температуры солидуса и оплавлений границ зерен при еще более низкой температуре, достигающей у сплава ХН51ВМТЮКФР 1200 - 1220°С (при температуре солидус- 1300° С)

В результате по мере увеличения температуры испытания более 0,8 Тпл (рис 1 и рис 2) сложнолегированные сплавы быстро теряют свои преимущества Так, при 1300°С (рис 2) более высоким уровнем жаропрочности обладает базовый состав Х20Н80, а сложнолегирован-ный сплавХН67МВТЮ наряду с меньшим уровнем жаропрочности (рис 2) характеризуется, к тому же, значительным разбросом экспериментальных данных у различных плавок Это объясняется превышени-

ем температуры начала оплавления границ зерен. Степень же развития процесса оплавления определяется конкретным плавочным составом.

Из рисунка 2 также следует, что при температуре более 0,85 Тпл. максимальным уровнем длительной прочности обладают бинарные системы на основе никеля, имеющие достаточно высокую температуру солидус и содержащие одновременно максимальное количество наиболее тугоплавкого компонента. Таким образом, в случае никелевых сплавов и высоких гомологических температур (более 0,8 Тпл) рассмотренные выше второе и третье теоретические положения получают хорошее экспериментальное подтверждение. В результате, в качестве базовых композиций, с целью разработки новых высокожаропрочных сплавов был взят ряд систем «никель - тугоплавкий элемент». При этом в качестве второго компонента отбирали тугоплавкие металлы относительно дешевые и менее дефицитные: Zl^, Сг, V, ТЧЬ, Мо, Та, \У. Кроме того, для сравнения была взята хорошо изученная композиция №-Сг.

Горячие механические испытания бинарных сплавов и всесторонний анализ различных факторов (включая предельную растворимость второго компонента в никеле) показали, что наиболее перспективными представляются системы: N1 - Мо и N1 - XV (рис. 3).

170

I

^ но

но

I

170 50

¡0

1 м- и

1' И-//«

/ / / У

1 ' / • 110 0°С

$ АЬ Л!

И' и/ Ж -"-Г

\ §

М- и

* а -II л >4 !§

И' го

¿7 1 1 1} м-л 'Я

к -¿г и- А х-Сг, ---*•

5 15 25 35 45 Содержание компонента

Г5 25 35 45 Содержание компонента %ат

Рис. 3. Предел прочности (а) и длительная прочность (б) бинарных сплавов «никель-элемент» при 1100°С в зависимости от количества второго компонента

С целью уточнения полученных данных в работе была произведена качественная оценка прочности межатомной связи в исследуемых системах с использованием метода псевдопотенциала, который представляет собой попытку квантово - механического подхода к проблеме создания новых сплавов

Метод псевдопотенциала позволяет рассчитать термодинамические характеристики металлов и сплавов, их атомные свойства Его с успехом использовали для расчета фазовых равновесий в различных многокомпонентных системах Наибольшая эффективность метода псевдопотенциала проявляется в случае щелочных и щелочноземельных металлов, где наблюдается четкое разделение электронов на валентные электроны проводимости и электроны ионного остова

Для переходных металлов и их сплавов использование метода псевдопотенциала осложняется тем, что волновые функции (1 - электронов заполненных (или частично заполненных) оболочек оказываются «размытыми» в результате эти состояния не могут быть отнесены к состояниям «сердцевины» В тоже время степень «размытости» оказывается недостаточной для того, чтобы считать эти электроны свободными Поэтому, в настоящей работе, для расчета термодинамических характеристик сплавов никеля был использован модельный псевдопотенциал Анималу, который в настоящий момент является наиболее надежным при расчете физических свойств переходных металлов

Рассчитывали внутреннюю энергию неупорядоченного бинарного сплава «никель - элемент» без учета колебаний атомов в кристаллической решетке (Т = О °К), которая в расчете на один ион определяется соотношением

Е = Е0 + Е1 +Е2 + Е3 (1)

где Е0 - энергия свободных электронов (электронного газа) сплава в нулевом и первом порядке теории возмущений,

Ех - обменно-корреляционная энергия однородного электронного газа,

Е2 - энергия зонной структуры, характеризующая косвенное взаимодействие электронов с ионами и друг с другом, Е3 - электростатическая энергия Эвальда

Программа расчетов, разработанная на кафедре физики ЭПИ МИСиС и состоящая из основной программы и пяти подпрограмм, предусматривала вычисление энергии чистых компонентов и их сплавов для трех наиболее распространенных структур ГЦК, ОЦК и ГПУ

За время выполнения программы на ПК, энергия сплавов вычислялась в интервале концентраций второго компонента от 0 до 1 с шагом 0,1. При расчете энергии зонной структуры (Е2) суммирование осуществлялось по 1240 узлам обратной решетки для ГЦК структур, 2456 - для ОЦК и 1330-для ГПУ.

Полученные значения внутренней энергии, как функции состава сплава для различных типов кристаллических решеток, позволяют установить интервалы концентрации, в которых энергетически выгодна та или иная структура, вычислить величины энергий смешения и таким образом качественно (в сравнении) оценить прочность межатомной связи.

Расчеты представленные на рис. 4а в сравнении с результатами испытаний на ползучесть (рис. 46) и жаропрочность (рис. 36) обнаруживают хорошее качественное совпадение.

О Ю 20 30 АО 50 60 70 Содержание Второго компонента, %ап>.

Рис. 4. Изменение внутренней энергии (а) скорости ползучести (б) бинарных сплавов «никель-элемент»

С учетом максимальных значений температуры солидус бинарных сплавов в системе «никель - вольфрам» (рис. 5) последняя была выбрана в качестве базовой для разработки новых высокожаропрочных сплавов.

IV Структура и свойства сплавов системы «никель - вольфрам»

Изучение системы «никель - вольфрам» не выходило за рамки лабораторных исследований. Недостаток внимания к этим сплавам, по-видимому, связан с относительно низкой их коррозионной стойкостью в окислительных средах, а также с невысоким значением характеристик прочности (в сплавах ~ до 40% вольфрама при 20°С о 0,2 < 450 МПа). Кроме того, при содержании вольфрама более ~ 29%, сплавы, согласно диаграмме состояния (рис. 56), становятся двухфазными. В результате технологическая пластичность их должна резко снижаться.

а) Ю

то шо

о

- 1200 й 5.

5») юоо

400

1 >Нид кос т I

«5; р / ' Г 17,70°

ЯЮ1/ /

Й

сС с 1*1 —• V » + £

690°

и ( + У/ ♦ 1 £

/ (1 ё> 0

/еоо то 1200 ЮОО 800 600 400

Ж ! ' 1дкость / Ж + Г

1А5Ы 505и 495°

об •У

об .. .я 70° ..

¡4 14- р. +

Ш !|Ь Р

ш

НС 10 20 30 АО 50 60+Мо Л/с Ю 20 30 АО 50-Содержоние второго компонента ."/о (по массе)

■и/

Рис. 5. Диаграмма состояния систем «никель-молибден» (а) и «никель-вольфрам» (б)

В настоящей работе было проведено детальное изучение структуры и горячих механических свойств бинарных сплавов системы «никель - вольфрам», содержащих от 0 до 50% вольфрама.

При этом было показано:

1. высокой жаропрочностью характеризуются сплавы с содержанием вольфрама более 25% (по массе);

2. в реальных условиях кристаллизации вторая фаза появляется только при 33 - 35% вольфрама и до начала ее появления сплавы характеризуются высокой технологической пластичностью (хорошо куются, прокатываются на сортовую заготовку, лист, раскатываются в холодном состоянии на ленту и т. п.);

3. высокая прочность (в том числе сопротивление ползучести и жаропрочность) сплавов системы «никель - вольфрам» (28 - 32%) проявляется при температурах более 1000°С (рис. 16 и рис. 2).

Наибольшей жаропрочностью обладают двухфазные сплавы с содержанием вольфрама 45 — 50%. Они могут использоваться в литом состоянии способны выдерживать кратковременно (до 1 часа) небольшие напряжения (о = 10-50 МПа) при температурах до 1400°С (рис. 6).

0,0/ 0,1 I ю

Время с/о разрушения, V.

Рис. 6. Длительная прочность при 1400 "С промышленного сплава Н70ВТЮ; бинарного сплава №+45и волокнистого композиционного материала (ВКМ): сплав Н70ВТЮ, армированный вольфрамовым волокном

В этих условиях они характеризуются достаточно высокой ока-линостойкостью, что связано с образованием на поверхности образца плотной пленки окислов темного цвета, которая в течение короткого времени (до момента растрескивания и осыпания) является препятствием для проникновения кислорода.

V Новый промышленный жаропрочный сплав Н70ВТЮ - ИД (ЭК - 27 ИД)

Результаты исследования структуры и свойств бинарных композиций системы «никель - вольфрам были использованы для разработки серии высокотехнологичных деформируемых жаропрочных сплавов (табл. 4).

Так, для повышения прочностных характеристик (в ь и о 0,2) никель - вольфрамого твердого раствора в области умеренных темпера-

тур (20 - 900° С) в базовый состав (N1 + 30 - 36% '^вводили хром и молибден Дополнительное легирование ниобием и ванадием сопровождалось образованием дисперсных карбидов, что способствовало сохранению относительно мелкого зерна 2-3 балла (состав 1ас 704259 -табл 4)

Однако дополнительное легирование никель - вольфрамого твердого раствора хромом (~ 1 5%) и молибденом (~ 2%) приводит к снижению температуры «солидус» (табл 4) В тоже время металл открытый оказывается не достаточно раскислен Поэтому осуществляли микролегирование титаном и алюминием, что способствовало сохранению относительно мелкого зерна и резко снижало количество крупных оксидных включений (состав 2, а с 984224 - табл 4)

Некоторое снижение содержания вольфрама (до 27 - 31%) и введение кальция (0,005 - 0,05%) позволило повысить технологическую пластичность и улучшить свариваемость (состав 3, а с 1104894 -табл 4)

Наилучшим сочетанием технологических и механических свойств обладает сплав Н70ВТЮ (ЭК - 27), (а с 984224 - табл 4), который прошел опытно - промышленное опробование Химический состав согласно ТУ 14 - 1 - 3565 - 83 представлен в таблице 2 структура сплава в литом и деформированном состоянии представляет собой гомогенный у - твердый раствор (ГЦК) Выплавка по схеме ВИ + ВДП позволяет, по сравнению с выплавкой в открытой печи в 1,5 раза снизить количество оксидных включений и резко в 2,5 - 3 раза уменьшить их максимальный размер Последнее обстоятельство позволяет существенно повысить качество особотонкостенных труб из сплава Н70ВТЮ (ЭК - 27)

Введение в сплав ЭК - 27 небольших количеств иттрия, по - видимому, повышает пластичность окалины и способствует некоторому увеличению окалиностойкости

Сплав Н70ВТЮ показал высокую коррозионную стойкость при температуре 850°С в среде технически чистого гелия, являющегося теплоносителем в высокотемпературных газоохлаждаемых реакторах (ВТГР)

Базовая композиция сплава (N1 + 28% \¥) имеет максимальные значения температуры плавления (рис 5) Это и обуславливает высокую температуру солидус сплава Н70ВТЮ промышленной выплавки, составляющую 1474 + 10°С, что на 100 - 150°С выше аналогичной температуры жаропрочных никель - хромистых сплавов

ч1

о

ш

900

1

у М№ %

I

I ~ ¡00

(^/00

5 ■А /

/

{

/

V N

1 •

11 I

_

¡п -1 -—кси \ К

\ / :

1

к

-р—

А \ 1

1 \ ' У

'Чн бп, —

]

I* 8 ^

» 3

$ -

600 \г|'-500 -

ш |

Я» |

Н

г 4

»ч

70 ^ 60 | Я |

20 600 $00 Ш /200 Тепп

20 Ш 800 /ООО /2В0

испытания °С

Рис. 7. Влияние температуры на механические свойства сплава Н70ВТЮ (ЭК-27)

По уровню жаропрочности при 1100°С, сплав сопоставим с высоколегированными сплавами ХН51ВМТЮКФР (ЭП - 220) и ЖСЗДК (рис. 1, рис. 2), а, начиная с 1200°С и выше, он не имеет конкурентов среди известных никелевых композиций, как отечественных, так и зарубежных. Это единственных деформируемый никелевый сплав, способный выдерживать относительно небольшие напряжения, кратковременно, при 1400°С (рис. 6).

Сплав Н70ВТЮ (ЭК — 27) характеризуется высокой пластичностью в интервале температур 20 - 1250°С (рис. 7). Он хорошо поддается горячей механической обработке (ковке, прокатке, экструдирова-нию, прошивке на трубную заготовку). При этом не боится перегревов. Посредством холодной раскатки и волочения из него получены лента толщиной до 0,3 мм и проволока диаметром до 0,5 мм. Сплав Н70ВТЮ устойчив против образования трещин в околошовной зоне при сварке электродами из сплавов ЭП - 367 и ЭП - 642.

Таблица 4

Химический состав новых никель - вольфрамовых сплавов

Сплав (номер авторского свидетельства) Содержание основных легирующих элементов (% масс) Температура соли- Дус

С W Мо Сг Nb V Ti Al Прочие элементы

Состав 1 а. с. 704259 (деформируемый) н. б. 0,10 30-36 0,3-3,0 0,1-2,0 0,1-2,0 0,2-1,5 - - - -

Состав 2 а. с. 984224 (деформируемый) 0,030,08 27-31 - - - - 0,10-0,40 0,10-0,40 - 1475+ + 10

Состав 3 а. с. [104894 (деформируемый) 0,030,08 28-31 - - 0,1-0,5 - 0,1-0,5 - Са = 0,05-0,05 -

Состав 4 а. с. 807658 (литой) 0,030,07 42-47 - - 0,2-0,5 - - - Се = 0,001-0,1 1493+ ±8

Состав 5 а. с. 1072499 (литой) 0,08-0,15 42-46 0,08-1,5 - - - У= 0,01 --0,10 -

VI Перспективы развития жаропрочных сплавов на базе системы «никель — вольфрам»

Рациональное легирование (в том числе и микролегирование) в сочетании с оптимизацией режима горячей механической обработки позволили повысить содержание вольфрама в опытных деформируемых сплавах до 34 - 36%. Такие сплавы содержат 3 - 8% избыточной фазы.

Их прочностные характеристики в интервале температур 1100 -1400°С на 12 - 17% выше по сравнению со сплавом Н70ВТЮ (ЭК -27).

Наибольшим уровнем длительной прочности обладают сплавы, содержащие 42 - 47% вольфрама (состав 4, а. с. 807658 - табл. 4). Эти сплавы не поддаются горячей пластической деформации (количество избыточной г| - фазы 25 - 40%) и рекомендуются к применению в литом состоянии. Повышение прочности и пластичности литых никель -вольфрамовых сплавов наблюдается при одновременном увеличении содержания углерода и ниобия, образующих стойкие карбиды, а также дополнительного введения циркония (состав 5, а. с. 1072499 - табл. 4).

"Л - фаза в литых сплавах входит в состав эвтектики и содержит, согласно данным микрорентгеноспектрального анализа, ~ 98% вольф-

рама С появлением в структуре частиц избыточной фазы прочностные свойства при 1100 - 1400°С заметно возрастают (рис 3 и рис 56) Дополнительно прироста прочности можно ожидать при направленной кристаллизации литых сплавов Косвенным подтверждением такого предположения является резкое увеличение жаропрочности сплава Н70ВТЮ (ЭК - 27) при армировании его вольфрамовым волокном (рис 6)

Выводы

1 Спроектированы и изготовлены оборудование и оснастка, разработаны методики для проведения испытаний на растяжение, ползучесть жаропрочность в интервале температур 1000 - 1400°С, с соблюдением основных требований ГОСТ 9651-84, гост 3242-81 и ГОСТ 10145-81

2 Изучены процессы и особенности изменения структуры при высокотемпературных испытаниях (0,80 - 0,95 Тпл) основных групп жаропрочных сплавов на железной и никелевой основах Получены справочные данные по горячим механическим свойствам 18-ти промышленных сплавов

3 Изучено раздельное и совместное влияние основных легирующих элементов (С, Сг, Мо, А1, Со, В) на жаропрочность и ползучесть многокомпонентных сплавов на основе железа и никеля при температурах более 0,8 Тпл

4 Разработаны рекомендации по выбору матриц на Бе и N1 основах для жаропрочных волокнистых композиционных материалов, армированных тугоплавкими волокнами с рабочей температурой 1100 -1200°С

5 На основе анализа общих положений теории длительной прочности осуществлен экспериментальный поиск новой базовой системы «никель - вольфрам», являющейся основой серии высокожаропрочных сплавов с рабочей температурой 1100 -1400° С

6 Предпринята попытка существенно расширить область использования модельного псевдопотенциала Анималу (метод псевдопотенциала) применительно к расчету термодинамических свойств бинарных сплавов переходных металлов, в частности систем «никель -элемент»

Получены расчетные данные по качественной оценке прочности межатомной связи сплавов 2-х компонентных композиций N1 - Сг, N1 -Мо, N1 - N1 -14 Ь. N1 - V, которые качественно согласуются с результатами эксперимента

7 Разработан и внедрен в металлургическое производство высокожаропрочных сплав на принципиально новой никель - вольфрамовой основе Н70ВТЮ - ИД (ЭК - 27 ИД) с температурой солидус 1474 + 10 0 С Разработана технология его промышленного производства Выпущены технические условия ТУ 14 - 1 - 3565 - 83 на сортовую заготовку Согласно результатам стендовых испытаний сплав работоспособен до 1200 °С и выдерживает кратковременно (до 1-5 час ) небольшие нагрузки при 14000 С

8 Сплав Н70ВТЮ - ИД обладает относительно высокими прочностными свойствами в интервале температур 1100 - 1400 °С Начиная с 1200 °С и выше он не имеет конкурентов по длительной прочности среди известных никелевых композиций, как отечественных, так и зарубежных

9 Сплав Н70ВТЮ - ИД высокотехнологичен - хорошо поддается холодной (прокатка и волочение) и горячей механической обработкам (ковка, прокатка, экструдирование, прошивка на трубную заготовку)

10 Установлено, что сплав Н70ВТЮ - ИД обладает высокой коррозионной стойкостью при температуре 850 0 С в среде технически чистого гелия

11 Показана принципиальная возможность повышения рабочих температур сплавов системы «никель - вольфрам» до 1400°С, посредством увеличения содержания вольфрама до 45 - 50% и дополнительного легирования Получено 2 авторских свидетельства (№ 807658, № 1072499) на разработанные композиции, которые могут быть использованы как самостоятельные конструкционные материалы

Основные результаты опубликованы в следующих работах:

1 Шоршоров М X , Банных О А , Доронин И В , Антипов В И , Трунин В Ф , и др «О создании матриц жаропрочных композиционных материалов с рабочей температурой 1100°С» Физика и химия обработки материалов -М 1977г №1 с 112-116

2 Шоршоров М X , Доронин И В , Антипов В И , Рыбаль-ченко М М, Трунин В Ф «Структура и свойства ВКМ - жаропрочных сплав на никелевой основе, армированный волокнами вольфрама» Физика и химия обработки материалов -М 1977г №2, с 130-132

3 Доронин И В , Макаренко В И , Расторгуева И А , Голиков В А , Трунин В Ф «Влияние величины зерна на механические свойства и жаропрочность сталей и сплавов в условиях кратковременной

службы» Производственно - технический опыт ЦНТИ - M 1978гю № 3, с 29-31

4 Доронин И В , Чернуха А И , Трунин В Ф И др «Влияние легирующих элементов на жаропрочность никелевых сплавов при 1100 0 С» Тезисный доклад 8-го научно - технического совещания по тепловой микроскопии металлических материалов M - 1979г , с 26-27

5 А с 704259 РФ, МКИ С22с, 19/05 «Жаропрочный сплав на основе никеля» Доронин И В , Банных О А , Шоршоров M К , Топи-лин В В , Трунин В Ф , и др

6 А с 807658 РФ, МКИ С22с, 19/05 «Жаропрочный сплав на основе никеля» Доронин И В , Тяпкин Ю Д , Макаренко В И , Трунин В Ф идр

7 Доронин И В , Чернуха А И , Трунин В Ф «Влияние углерода, бора и железа на жаропрочность никелевых сплавов для матриц В КМ при 1100°С» Физика и химия обработки материалов -М 1981 г №3, с 155-156

8 А с 984224 РФ, МКИ С22с, 19/5 «Жаропрочный сплав на основе никеля» Доронин И В , Беломытцев Ю С , Жучин В H , Трунин В Ф и др

9 А с 1072499 РФ, МКИ С22с, 19/5 «Жаропрочный сплав на основе никеля» Доронин И В , Трунин В Ф Макаренко В И , и др

10 Sorsorov M Eh,DoronmI V , Antipov V I, Rybalcenco M M , Solodichm V I, TrunmV F , Makarenco V F The election of matrix for nikel alloys tungsten fibres composite materials Тезисный доклад 5-го Международного симпозиума о композиционных материалах Чехия Братислава, 8-11 ноября 1983

11 Ас 1104894 РФ, МКИ С22с, 19/5 «Жаропрочный сплав на основе никеля» Доронин И В , Жучин В H, Клюев M M, Косырев JI К , Трунин В Ф и др

12 Красильников О M , Доронин И В , Трунин В Ф, и др «Расчетная и экспериментальная оценка стабильности вольфрамового волокна в никелевой матрице. Тезисный доклад конференции по композиционным материалам Ереван Армения, 13-15 октября 1987 с 7071

13. И В Доронин, О M Красильников, В Ф Трунин «Расчетная и экспериментальная оценка стабильности вольфримового волокна в никилевой матрице» журнал, «Деформации и разрушение материалов», № 5, 2001т с 44-46

Заказ № 200/10/07 Подписано в печать 15 10 2007 Тираж 100 экз Уел п л 1,5

, ООО "Цифровичок", тел (495) 797-75-76, (495) 778-22-20 14 -У шшш с/т ги, е-тай т/о@о/г ги

Оглавление автор диссертации — кандидата технических наук Трунин, Валерий Федорович

Введение.

1. Разработка методики и оборудования для горячих механических испытании при 1100°С - 1400°С.

1.1. Выбор способа нагрева образца.

1.2. Методика горячих механических испытаний при температурах 1100°С - 1400°С.

1.2.1. Разработка испытательной машины.

1.2.2. Электрические нагревательные печи с рабочей температурой 1100°С - 1400°С

1.3. Конструкции образцов и захватов для высокотемпературных испытаний

2. Оценка потенциальных возможностей различных групп -жаропрочных сталей и сплавов 1100°С- 1400°С.

2.1. Исследование процессов, сопровождающих явление ползучести при температурах 0,8 Тпл

2.2. Роль структурного фактора.

2.3. Влияние легирующих элементов на жаропрочность твердых растворов на железной и никелевой основах при 1100°С - 1400°С.

2.3.1. О выборе матриц для высокожаропрочных композиционных материалов

3. Обоснование и выбор направления экспериментального поиска материалов на принципиально новой основе.

3.1. Анализ основных положений теории длительной прочности с целью выбора перспективных базовых составов.

3.2. Расчет термодинамических характеристик ряда композиций «никель-элемент» с использованием метода псевдо потенциала.

3.2.1. Применение метода псевдопотенциала для оценки физико-механических свойств бинарных никелевых сплавов

3.2.2. Термодинамические характеристики переходных металлов.

3.2.3. Энергия неупорядоченных твердых растворов систем «никель-элемент»

3.2.4. Расчет энергии смешения бинарных сплавов на никелевой основе.

3.3. Результаты экспериментального исследования физико-механических свойств наиболее перспективных систем «никель-элемент».

3.3.1. Анализ диаграмм состояния и диаграмм «состав-жаропрочность»

3.3.2. Изучение горячих механических свойств сплавов систем «никель-тугоплавкий элемент»

4. Структура и свойства сплавов системы «никель-вольфрам».

4.1. Особенности диаграммы состояния.

4.2. Структура никель-вольфрамовых сплавов

4.3. Окалиностойкость сплавов системы «никель-вольфрам»

4.4. Влияние вольфрама на горячие механические свойства бинарных сплавов никеля

5. Новый промышленный жаропрочный сплав Н70ВТЮ-ИД (ЭК-27 ИД).

5.1. Обоснование выбора состава высокожаропрочного сплава.

5.2. Особенности промышленного производства и получения полуфабрикатов.

5.3. Выбор режима термической обработки.

5.4. Структура и горячие механические свойства сплава Н70ВТЮ-ИД (ЭК-27 ИД) в интервале температур 20°С -1400°С.

5.5. Свариваемость сплава.

6. Перспективы использования жаропрочных сплавов на принципиально новой никель-вольфрамовой основе.

6.1. Жаропрочность и ползучесть сплавов системы никель-вольфрам с содержанием вольфрама более 35 %.

6.2. Физико-механических свойств ВКМ с матрицей из сплава Н70ВТЮ-ИД (ЭК-27 ИД).

Выводы:

Введение 2007 год, диссертация по металлургии, Трунин, Валерий Федорович

Увеличение эксплуатационных параметров энергетических установок, интенсификация процессов в химической промышленности, развитие реактивной авиации и ракетно-космической техники, непосредственно связано с совершенствованием жаропрочных конструкционных материалов и прежде всего с ростом их рабочих температур (рис. В Л). В этом отношении современные, наиболее распространенные жаропрочные сплавы на основе железа, кобальта и никеля практически полностью исчерпали свои потенциальные возможности и подошли к своему физическому пределу (> 0,8 Тпл.) /1-5/, что и поставило перед конструкторами проблему "теплового барьера" /6/.

Решение этой задачи требует поиска принципиально новых подходов. При этом следует принимать во внимание весь комплекс предъявляемых к новым материалам требований: экономичности, технологичности, жаропрочности, коррозионной стойкости в рабочих средах и т.д.

В настоящее время наметились следующие основные направления в развитии жаропрочных материалов:

1. Дальнейшее усложнение химического состава сплавов на базе систем железо - хром - никель и никель-хром с одновременным применением рафинирующих переплавов (ЭШП, ВДП, ЭЛП, ПДП) /1-15/.

При этом следует отметить, что наряду с химическим составом осуществляется коррекция режимов термической обработки, поиск оптимального структурного состояния.

2. Получение монокристаллических изделий с заданной (наиболее благоприятной) кристаллографической ориентировкой /16, 17/

3. Создание композиционных материалов с матрицей из традиционных железо - хром - никелевых и никель-хромистых сплавов, упрочненных тугоплавкими частицами или волокнами /18-23/.

4. Получение естественных композиционных материалов в виде направленно кристаллизующихся эвтектик /19,24-27/.

1960

Рис. В.1.

5. Разработка жаропрочных сплавов на основе тугоплавких материалов /28-30/.

6. Керамические и металлокерамические материалы, получаемые методами порошковой металлургии /31,32/.

К сожалению, первое и второе направление малоэффективны; третье и четвертое трудно осуществимы в технологическом плане; реализация пятого осложняется низкой коррозионной стойкостью базовых компонентов (вольфрама, молибдена, ниобия), а также их крайне высокой стоимостью и дефицитностью; шестое для своего широкого внедрения требует решения целого комплекса серьезных сопутствующих проблем, среди которой основной является опасность хрупкого разрушения.

Поэтому, наряду с вышеизложенными, общепринятыми направлениями научно-экспериментального поиска, представляет интерес еще одно, лишенное указанных недостатков и заключающееся в создании принципиально новых систем на базе железа и никеля, аналогичных железо-хром - никелевым и никель-хромистым, но обладающих более высокой температурой плавления, прочностью межатомной связи, стабильностью структурного состояния.

Заключение диссертация на тему "Разработка жаропрочных сплавов на никелевой основе с рабочей температурой до 1300°С"

выводы

1. Спроектированы и изготовлены оборудование и оснастка, разработаны методики для проведения испытаний на растяжение, ползучесть и жаропрочность в интервале температур 1000°С - 1400°С с соблюдением основных требований ГОСТ 9651-84, ГОСТ 3242-81 и ГОСТ 10145-81.

2. Изучены процессы и особенности изменения структуры при высокотемпературных испытаниях (0,80-0,95 Тпл.) основных групп промышленных жаропрочных сплавов на железной и никелевой основах. Получены справочные данные по горячим механическим свойствам 18-ти промышленных сплавов.

3. Изучено раздельное и совместное влияние основных легирующих элементов ( С, Сг, Мо, IV, А1, Со, В ) на жаропрочность и ползучесть промышленных многокомпонентных сплавов на основе железа и никеля при температурах более 0,8 Тпл.

4. Разработаны рекомендации по выбору матриц на Ре и № - основах для жаропрочных волокнистых композиционных материалов, армированных тугоплавкими волокнами с рабочей температурой 1100°С -1200°С.

5. На основе анализа общих положений теории длительной прочности осуществлен экспериментальный поиск новой базовой системы "никель-вольфрам", являющейся основой серии высокожаропрочных сплавов с рабочей температурой 1100°С - 1400°С.

6. Предпринята попытка существенно расширить область использования модельного псевдопотенциала Анималу (метод псевдопотенциала) применительно к расчету термодинамических свойств бинарных сплавов переходных металлов, в частности систем "никель-элемент"

Получены расчетные данные по качественной оценке прочности межатомной связи сплавов 2-х компонентных композиций: N1-01, №-Мо, N¡-N1), №-У которые качественно согласуются с результатами эксперимента.

7. Разработан и внедрен в металлургическое производство высоко-жаропрочнмй сплав на принципиально новой никель-вольфрамовой основе - Н70ВТЮ ИД (ЭК - 27 ИД) с температурой солидус 1474°С+10°С. Разработана технология его промышленного производства. Выпущены технические условия ТУ 14-1-3565-83 на сортовую заготовку. Согласно результатам стендовых испытаний сплав работоспособен до 1200°С и выдерживает кратковременно (до 1-5 час) небольшие нагрузки при 1400°С.

8. Сплав Н70ВТЮ-ИД (ЭК - 27 ИД) обладает относительно высокими прочностными свойствами в интервале температур 1100°С -1400°С. Начиная с 1200 °С и выше он не имеет конкурентов по длительной прочности среди известных никелевых композиций, как отечественных, так и зарубежных.

9. Сплав Н70ВТЮ-ИД высокотехнологичен - хорошо поддается холодной (прокатка и волочение) и горячей механическим обработкам (ковка, прокатка, прошивка на трубную заготовку, экструдирование).

10. Установлено, что сплав Н70ВТЮ - ИД (ЭК - 27 ИД) обладает высокой коррозионной стойкостью при температуре 850°С в среде технически чистого гелия.

11. Показана принципиальная возможность повышения рабочих температур сплавов «никель-вольфрам» до 1400°С посредством увеличения содержания вольфрама до 45 - 50 % и дополнительного легирования. Получено 2 авторских свидетельства (№ 807658 и № 1072499) Разработанные композиции могут быть использованы как самостоятельные конструкционные материалы.

Библиография Трунин, Валерий Федорович, диссертация по теме Металловедение и термическая обработка металлов

1. Herteman. J. P. The evolution of turbine blade materials. // Mater.et.techn. 1985. 73 № 10-11,559-566.

2. Химушин Ф.Ф, Жаропрочные стали и сплавы. М. : Металлургия, 1969. 749 с.

3. Фоулей Р.У. Успехи в разработке жаропрочных сплавов. В кн.: Жаропрочные сплавы. - М.: Металлургия, 1976. c.l 1.

4. Клыпин Б. А., Островская Т.В. Современное состояние производства жаропрочных сплавов за рубежом. М.: /Ин-т "Черметинформация", 1978. 80 с.

5. Ляпунов А.И. Современное состояние и пути развития жаростойких металлических материалов в СССР и за рубежом. М.: / Ин-т

6. Черметинформация", сер. 12., вып. 4., 1980. 48 с.

7. Тайра С., Отани Р. Теория высокотемпературной прочности материалов.

8. Пер. с япон. М.: Металлургия» 1986. 280с.

9. Симе Ч., Хагель В. Жаропрочные сплавы. Пер. с англ. М.: Металлургия, 1976. 568 с.

10. Шпунт К. Я. Основы легирования и производства высокожаропрочныхсплавов на никелевой основе.- Автореф. дис. докт. техн. наук М.Т976 г.

11. Судариков B.C., Рогова Р.Н., Старченко Г.Г., Цветкова М.А., Филатова М. А. Влияние редких элементов на структуру и свойства никелевых сплавов. В кн.; Жаропрочные и жаростойкие стали и сплавы на никелевой основе. - М.: Наука, 1984. с. 132.

12. Гуляев А. П. Чистая сталь, М.: Металлургия, 1975. 184 с.

13. Митхем Ж.В. Технология производства жаропрочных сплавов и ее вклад в разработку газотурбинных двигателей. В кн.: Жаропрочные сплавы для газовых турбин. М.: Металлургия, 1981. с.452.

14. Кремисио P.C. Выплавка сплавов. В кн.: Жаропрочные сплавы.- -М.: Металлургия», 1976. с 354.

15. Tehnology Gorecast 98. Superalloys. // Metal progr. 1986, 129 № 1, 71-73.

16. Киреева В. Б. Стали и сплавы для высокотемпературной службы.

17. В кн.; Жаропрочные и жаростойкие металлические материалы. Физико-химические принципы создания. М.: Наука, 1987. с. 40.

18. Масленков С.Б. Жаропрочные сплавы, состояние и перспективы развития. В кн.: Жаропрочные и жаростойкие металлические материалы. Физико-химические принципы создания. - М.: Наука, 1984. с 15 .

19. Буханова А. А., ТолорайяВ.Н. О структуре и свойствах монокристаллов никелевых жаропрочных сплавов. В кн.: Жаропрочный и жаростойки стали и сплавы на никелевой основе. - М: Наука, 1984. с. 213

20. Yamagata Toshihiro. Монокристаллы жаропрочных сплавов. // Сэймицу Кикай, J. Jap.Soc Precis. Eng., 1985, 51, № 1, с. 46-49.

21. Портной К.И, Бабич Б.Н., Светлов И.А. Композиционные материалы на никелевой основе, М.: Металлургия, 1979. 264.с

22. Композиционные материалы: В 8-ми т. Пер. с англ. Т.4. Композиционные материалы с металлической матрицей / Под ред. КрейдераК. М.: Машиностроение, 1978. 503с.

23. Портной К.И., Бабич Б.Н. Дисперсноупрочненные материалы. М.:, Металлургия, 1974. 200 с.

24. Hack G.A.J Dispersion strengthened alloys for aerospace. // Metalls and mater. 1987. 3 № 8, c. 457 462.

25. Столофф. H.C. Механические свойства направленных эвтектик. В кн.: Достижения в области композиционных материалов. - М.: Металлургия, 1982.с 189.

26. Драпье Ж.М. Успехи в развитии направленно закристаллизованных и эвтектических жаропрочных сплавов. В кн.: Жаропрочные сплавы для газовых турбин. - М.; Металлургия, 1981. с 365.

27. Beeley P.R. Driver D. Directionally solidified gas turbine alloys // Metalls Forum 1984, 7, №3, 146-161.

28. Татарченко B.A. Направленная кристаллизация. // Итоги науки и техники. ВИНИТИ. Металловедение и термическая обработка металлов. -М.: 1985, 19, с 3-74.

29. Савицкий Е.М. Бурханов Г.С. Металловедение тугоплавких металлов и сплавов. М.: Наука, 1967. 324 с.

30. Савицкий Е.М. Бурханов Г.С. Редкие металлы и сплавы. М: Наука, 1980. 255.с

31. Моргунова Н.Н, Казакова Н,И. Жаропрочные сплавы на основе молибдена, вольфрама, ниобия и тантала. // Итоги науки и техники. ВИНИТИ. Металловед, и терм, обраб. мет. М.: 1982, 16, с 106-169.

32. Тонкая техническая керамика. / под ред. Янагида X. / Япония, 1982: пер. с японск. М. : Металлургия, 1986,. 279с

33. Зубарев П.В. Жаропрочность фаз внедрения М.: Металлургия, 1985. 102 с.

34. Борздыка A.M. Методы горячих механических испытаний металлов. -М: Металлургиздат, 1962. 488с.

35. Сазонова Н.Д, Испытания жаропрочных материалов на ползучесть и длительную прочность. М.: Машиностроение, 1965. 266с

36. Агеев Н.П, Каратушин С.И. Механические испытания металлов при высоких температурах и кратковременном нагружении. М.: Металлургия , 1968. 280 с.

37. Испытательная техника . Справочник. В 2-х кн. Под ред. Клюева В.В. т.2. М.: Машиностроение, 1982. 560 с.

38. Жуков JI.JI., Племянникова И.М., Миронова М.Н., Барская Д.С. и др. Сплавы для нагревателей. М.: Металлургия, 1985. 144 с.

39. Доронин И.В. Эффективность различных методов упрочнения жаропрочных сплавов для кратковременной службы. Автореф. дис. канд. тех. наук. М.: 1968.

40. Антикайн П.А., Шапочкин В.А., Розенблат А.Г. Исследование сталей и сплавов на основе Ni и Сг в интервале температур от 800 до 1500°С. В кн.: Исследования по жаропрочным сплавам. - М.: Изд-во ИМЕТ АН СССР, 1965. с 117.

41. Исследование механических свойств жаропрочных хромо-никелевых сталей и сплавов применительно к коротким срокам службы. Отчет о НИР (заключительный) / ЭФ МИСиС; руководитель Доронин И.В. № ГР 75005272; инв., № Б-376064. - Электросталь, 1974.

42. Бессонов А.Ф. Установки для высокотемпературных комплексных исследований-М.: Машиностроение, 1974. 192 с .

43. Линчевский Б.В. Техника металлургического эксперимента. М.: Металлургия, 1979. 256 с.

44. Линдблом И. Ползучесть и структурная стабильность высокотемпературных материалов. В кн.: Жаропрочные сплавы для газовых турбин. Пер. с англ. - М.: Металлургия, 1981. с. 147.

45. Бокштейн С.З., Гинзбург С.С., Кишкин С.Т. и др. Авторадиография поверхностей раздела и структурная стабильность сплавов. М: Металлургия, 1987. 272 с .

46. Andrade Е. Proceeding Ro yal Society, v. A 84, 1910, p .1.

47. Andrade E. Proceeding Royal Society, v. A 90, 1914, p .329

48. Розенберг В.М. Основы жаропрочности металлических материалов. -М.: Металлургия, 1973. 324 с.

49. Одинг И.А., Иванова B.C., Бурдукский В.В., Геминов В.Н. Теория ползучести и длительной прочности металлов. М.: Металлургиздат, 1969. 488 с.

50. Лепин Г.Ф. Ползучесть металлов и критерии жаропрочности. М.: Металлургия, 1976. 343 с.

51. Розенберг В.М. Ползучесть металлов. М.: Металлургия, 1967. 275 с.

52. Геминов В.Н. Ползучесть металлов и сплавов. В кн.: Металловедение и термическая обработка. - М.: ВИНИТИ, 1984. т. 18, с.57-97.

53. Физическое металловедение: В 3-х т., 3-е изд., перераб. и доп. Под ред. Кана Р.У., Хаазена П. Т.З.: Физико-механичеокие свойства металлов и сплавов: Пер. с англ. М.: Металлургия, 1987. 663 с.

54. Иванова B.C. Разрушение металлов. М.: Металлургия, 1979. 168 с.

55. Бокштейн С.З. Строение и свойства металлических сплавов. М.: Металлургия, 1971, 496 с.

56. Weertman J // J. Appl Phys 1957, v .28. p 1185.

57. Ansell G.S., Weertman J. // J. Trans. Met.Soc., 1959, AIME, 215, p 838.

58. Sherby O.D., Burke P.M. // Progr. Mat.Sci., 1967, v. 13 ., p. 325.

59. Исследование структуры и горячих механических свойств жаропрочных сталей и сплавов применительно к кратковременным срокам службы. Отчет о НИР (промежуточный) / ЭФ МИСиС; руководитель Доронин И.В. № ГР 76053306; инв. № Б 645128 --Электросталь, 1977.

60. Разработка жаропрочного сплава с повышенной окалиностойкостыо при 1100°С. Отчет о НИР (заключительный) / ЭФ МИСИС; руководитель Доронин И.В. № ГР 01830011427; инв. № 02840073022 Электросталь, 1983.

61. Разработка жаропрочных сплавов для длительно работающей тепловой изоляции установки ВГ- 400. Отчет о НИР (промежуточный) / ЭФ МИСиС; руководитель Доронин И.В. № ГР 01840070435; инв. № 02860031816 -Электросталь, 1985

62. Василевски. Г.Е. Рапп. Р.А. Высокотемпературное окисление В кн. Жаропрочные сплавы. - М.: Металлургия, 1976. с 266-293.

63. Уиттл Д.П. Высокотемпературное окисление жаропрочных сплавов. В кн.: Жаропрочные сплавы для газовых турбин. - М.: Металлургия, 1981. с 44-59.

64. Бирке Н., Дж.Майер. Введение в высокотемпературное окисление металлов. Пер.с англ. / Под. Ред. Ульянина Е.А. М.: Металлургия, 1987. 184 с.

65. Мровец С.М., Вербер Т. Современные жаростойкие материалы. Справ. Изд. Пер. с. польск. М.: Металлургия, 1986. 360 с.

66. Stiiwe Н.Р. Do metals recrystallize during hot working ? Proc. of the conf.on «Déformation under hot working conditions», Sheffild, July 1966, JSJ. Publ. 108, 1968. p 1-6.

67. Горелик C.C. Рекристаллизация металлов и сплавов. M.: Металлургия, 1978. 568 с.

68. Gifkins R.C. Grain boundary migration in high-temperature deformation. // Crystal Res. and Technol. 1984, T 19.№ 6, p. 808-818.

69. Кайбышев О.А., Валиев Р.З. Границы зерен и свойства металлов. -М.: Металлургия, 1987. 214 с.

70. Гарафало Ф. Законы ползучести и длительной прочности металлов. М.: Металлургия, 1968. 304 с.

71. Масленков С.Б. Жаропрочные стали и сплавы. Справ, изд. М.: Металлургия, 1983.192 с.

72. Доронин И.В. Влияние величины зерна на прочность и пластичность сплава ХН 67 МВТЮ. // Металловедение и термическая обработка металлов. 1975. №1 с. 65 .

73. Доронин И. В. О термической обработке матриц высокотемпературных композиционных материалов. // Физика и химия обработки материалов. 1976, № 3, с.154.

74. Gessinger G Н . Mettallische Hochtemperaturwerkstoffe. // Schweizer Maschinemarkt. 10, 1986. 56-61.

75. Приданцев M.B. Жаропрочные стареющие сплавы. М.: Металлургия, 1973. 183 с.

76. Векслер Ю.Г., Копылов А.А., Богаевский В.В. Структурная стабильность дисперсионно-твердеющих никелевых сплавов. В кн.: Жаропрочные и жаростойкие металлические материалы: Физико-химические принципы создания. - М.: Наука, 1987. с. 22-39.

77. Лупино В. Факторы, влияющие на ползучесть никель-хромовых сплавов. В кн.: Жаропрочные сплавы для газовых турбин. - М.: Металлургия, 1981. с.191-212.

78. Киреев В.Б. Стали и сплавы для высокотемпературной службы. В кн.: Жаропрочные и жаростойкие металлические материалы: Физико-химические принципы создания.-М.: Наука, 1987. с 40-55.

79. Логунов A.B., Петрушин Н.В., Хацинская И.М. Температура растворения упрочняющих интерметаллидных фаз в жаропрочных никелевых сплавах. // Металловедение и термическая обработка металлов. 1983, № 6 с. 67-68.

80. Петрушин Н.В., Логунов A.B., Горин В.А. Структурная стабильность никелевых жаропрочных сплавов при высоких температурах.

81. Металловедение и термическая обработка металлов. 1984, № 5. с 36-39.

82. Лашко Н.Ф., Заславская ЛВ, Козлова М.Н. Физико-химический фазовый анализ сталей и сплавов. М.: Металлургия, 1978. 336 с.

83. Бокштейн С.З., Василенок Л.В., Каблов E.H. Микролегирование бором и структурная стабильность никелевых сплавов. // Металлы. АН СССР, 1986, №6. с. 137-141.

84. Доронин И.В., Чернуха А.И, Трунин В.Ф. и др. Влияние углерода, бора и железа на жаропрочность никелевых сплавов для матриц ВКМ при1100 °С. // Физика и химия обработки материалов. 1981, № 3, с. 155.

85. Винтайкин Е.З., Урушадзе Г.Г. Упорядочение сплавов системы никель-хром. // ФММ 1969, т.27, вып. 5, с. 895.

86. Смитлз К.Дж. Металлы. Справочник. М.: Металлургия, 1980. 447 с.

87. Свойства элементов: Справочник / Под ред. Дрица М.Е. М.: Металлургия, 1985. 672 с.

88. Свойства элементов. 41. Физические свойства. Справочник / Под ред. Самсонова Г.В. М.: Металлургия, 1976. 600 с.

89. Васильева Е.В., Прокошкин Д. А. Принцип жаропрочного легирования // Металловедение и термическая обработка. 1967, № 8. с. 2-7.

90. Прокошкин Д.А., Васильева Е.В. Гомологический закон диффузии и жаропрочное легирование металлов. В кн.: Физико-химические исследования жаропрочных сплавов. - М.: Наука, 1968. с.96-106.

91. Прокошшн Д.А., Васильева Е.В., Вергасова JT.JT, //ФММ, 1967. т. 23 вып. 6 с. 1134.

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

93. Григорович В.К. Жаропрочность и диаграммы состояния. М.: Металлургия, 1969, 324 с.

94. Корнилов И.И. Физико-химические основы жаропрочности сплавов. -М.; Наука, 1971.318 с.

95. Бочвар A.A. Металловедение. М.: Металлургиздат, 1956. 494 с.

96. Криштал М.А., Миркин И. J1. Ползучесть и разрушение сплавов. М.: Металлургия, 1966. 191 с.

97. Захаров М.В., Захаров A.M. Жаропрочные сплавы. М.: Металлургия, 1977. 384 с.

98. Осипов К.А. Вопросы теории жаропрочности металлов и сплавов. М.: Изд. АН СССР, 1960.285 с.

99. Jena А,К, Chaturvedi M,С, The role of alloying elements in the disingn of nickel-base superalloys.//Journal of materials sciens. 1984, 19,p. 3121-3139.

100. Мурата E. Юкаван.Нода. T, Митани Т. Изучение процесса кристаллизации жаропрочного сплава на никелевой основе IW -100. пер. с япон.// Тэцу то хаганэ 1985, 71. 127-134.

101. Шиняев А.Я. Диффузионные процессы в сплавах. М.: Наука, 1976. 228 с.

102. Куманин ВИ., Ковалева JI.A., Алексеев C.B. Долговечность металла в условиях ползучести. М.: Металлургия, 1988. 224 с .

103. Герцрикен С.Д., Дехтяр И.Я. Диффузия в металлах и сплавах в твердой фазе. М.: Физматгиз, I960. 528 с.

104. Боровский И.Б., Гуров К.П., Марчукова И.Д., Угасте Ю.Э. Процессы взаимной диффузии в сплавах. М.:Наука, 1973. с. 299-305.

105. Грузин П.А., Курдюмов Г.В., Тютюник А.Д., Энтин Р.И. // Исследования по жаропрочным сплавам . Тр. ИМЕТ. АН СССР. М.: 1957, т.2. с.З.

106. Федоров Г.Б., Смирнов Е.А. Взаимная диффузия и диффузионнотермодинамический критерий жаропрочности. В кн.: Структура и свойства жаропрочных металлических материалов.-М.:Наука,1973. с 171-178.

107. Федоров Г. Б., Смирнов Е.А., Жомов Ф.И Взаимная диффузия в

108. Ni Cr сплавах. - В кн.: Диффузионные процессы в металлах. Тула: ТПИ, 1968, с .375-382.

109. Федоров Г.Б., Гусев В.Н., Угасте Ю.Э., Смирнов Е.А. Исследование взаимной диффузии в системе Zr~ Nb -В кн.: Металлургия и металловедение чистых металлов. М. Атомиздат, 1971. вып. 9.,с. 37-41.

110. Шоршоров М.Х., Банных O.A., Доронин И. В., Трунин В.Ф. и др. О создании матриц жаропрочных композиционных материалов с рабочей температурой 1100°С. // ФиХоМ, 1977, № I, с 112-116.

111. Разработка жаропрочных сталей и сплавов для изготовления тонкостенных труб с рабочей температурой 900-1300°С. Отчет о НИР (промежуточный) / ЭФ МИСиС; руководитель Доронин И.В. № ГР 01814003280; инв № 02830021274. - Электросталь, 1982.

112. Соколовская Е.М., Гузей JI.C. Современное положение и перспективы изучения диаграмм состояния систем на основе Ni. В кн.: Фазовые равновесия в металлических сплавах. - М.: Наука, 1981. с. 186-197.

113. ИЗ. Villars P. Stability diagrams for binary system. // J.Less -Common Metals 1985, 110, № 1-12, 11-25.

114. Беттеридж У. Жаропрочные сплавы. М.: Металлургиздат,1961. 381с.203

115. Гуляев Б.Б. Синтез сплавов (Основные принципы. Выбор компонентов). М.: Металлургия, 1984. 160 с.

116. Разработка жаропрочных сплавов на никелевой основе //. Jron and Steell Inst. Jap, 1981 vol. 67, № 5 p. 605-608.

117. Woodyatt L.R., Sims C.T. Beattie H.J. Prediction of Sigma Тире phase ocurrense from compositions in austenitic Supperralloys. // Trans actions AJME, 1966, v. 236 p. 519-534.

118. Decker R.F. Strengthening mechanisms in nickel-base supperalloys. In Climax molibdenum company Symp, Ziirich May (1969), B. springer, 1970.

119. Mongean DE and Wallace WCritical electron-vacancy consentrations and Sigma formation in UDIMET 700. // Scripta metallurgica, 1975, vol. 9 p. 1189-1193.

120. Mongean DE and Wallace W. A revised method for calculating у -phase compositions in nickel-base supperalloys. // Scripta metallurgica, 1975, vol. 9 p. 1185-1189.

121. Симе. Ч. О существовании топологически плотноупакованных фаз. В Кн.: Жаропрочные сплавы. - М: Металлургия. 1976. с 241-265.

122. Collings Н.Е., Qvigg R.L., Dreshfield R.L. Development of nickel-base supperalloys using statistically disigned experiments. //Ttrans.ASME, 1968, vol. 61, p 711-721.

123. Ямадзаки M., Харада X. Проектирование суперсплавов на никелевой основе с использованием компьютеров. // Киндзоку, 1983 , т.53, № 10, с. 11- 15,. Пер. с япон. № КЛ-81705.

124. Должанский Ю.М., Новик Ф.С. Чемлева Т. А. Планирование экс иеримента при исследовании и оптимизации свойств сплавов. М.: Наука, 1974. 131 с.

125. Ртищев В. В. Статистические расчеты 100 и 1000-часового пределов длительной прочности жаропрочных лопаточных сплавов на никелевой основе при температурах 800 и 900 °С. Тр.: НПО ЦКТИ, 1980, вып. 177, с 121-132.

126. Гуляев Б.Б. Физико-химические основы синтеза сплавов. JL: Изд. ЛГУ, 1980. 192 с.

127. Приходько Э.В. Система неполяризованных ионных радиусов и ее использование для анализа электронного строения и свойств веществ. Киев.: Наук, думка., 1973. 62 с.

128. Приходько Э.В. Электронное строение и физико-химические свойства сплавов и соединений на основе переходных металлов-Киев.: Наук, думка., 1976,.с 60-64.

129. Приходько Э.В Физико-химическое моделирование процессов формирования структуры и свойств жаропрочных сталей и сплавов. -В кн.: Жаропрочные и жаростойкие стали и сплавы на никелевой основе. М.: Наука, 1984. с 4-11.

130. Регель А. Р., Глазов В.М. Периодический закон и физические свойства электронных расплавов. М.: Наука, 1978. 308 с.

131. Харрисон У. Псевдопотенциал в теории металлов. М.: Мир, 1968. 366 с.

132. Хейне В., Коэн М., Уэйр Д. Теория псевдопотенциала. М.: Мир, 1973. 557 с.

133. Панин В.Е., Жоровков М.Ф., Фукс Д. JI. Метод псевдопотенциала и термодинамика сплавов. // Изв. Вузов, сер.Физика, 1976, № 8, с.22-39.

134. Animolu А.О.Е. Electronic structure of transition metals, I. Quantum defects and model potential. // Phys. Rev B: Solid State, 1973, v. 8,p. 3542-3554.

135. Канцельсон А.А., Ястребов Л.И. Псевдопотенциальная теория кристаллических структур. -М.: Изд. МГУ, 1981. 192с.

136. Ястребов Л.И. Канцельсон А.А. Основы одноэлектронной теории твердого тела. М: Наука, 1981. 320с .

137. Портной К.И. Богданов В.И. Фукс Д.Л. Расчет взаимодействия и стабильности фаз. М.: Металлургия, 1981. 247с .

138. Фукс Д.Л. Метод псевдопотенциала и термодинамика фазовых превращений в непереходных металлах и сплавах. Автореф. Дис. Докт физ. Математ. Наук. М.-: 1984.

139. Wallace D.C. Thermodynamics of crystals. // John Willy Sons. Inc N, Y, 1972. 478p.

140. Кацнельсон А. А., Татаринская O.M, Хрущев M.M. Модельные потенциалы Анима1у и проблема стабильности структуры переходных металлов. // ФММ., 1987, т. 64, вып. 4, с. 655-661.

141. Пярнпуу А.А. Програмирование на Алголе и Фортране. М.: Наука, 1978.315с.

142. Математическое обеспечение ЕС ЭВМ Минск: 1974, вып. №4, 120с

143. Жовтанецкий М.И. Гурский З.А. Дутчак Я.И. Якибчук П.Н. Метод модельного псевдопотенциала в теории переходных металлов. // Металлофизика, 1983 т 5 , № 1 с 22-28.

144. Singh R.S., Gupta Н.С, Tripathi В.В, Phonon Anomalies in Niobim using a model potential approach. // J. Phys. Soc. Japan, v. 51, № 1, 1182,p 111-115.

145. Zunger. A, Cohen M.L. Self-consistent pseudopotential calculation of the bulk properties of Mo and W//. Phys. Rev. B. 1979, v. 19. № 2,p. 568-582.

146. Bylander D.M. Kleiman L. SelF-consistent relativistic calculation of the energy bands and cohesive energy of W // Phys. Rev В., 1984, v. 29, № 4, p. 1534-1539.

147. Moruzzi V.L. Januk J.E., Williams A.R. Calculated Elecronic properties of Metall. N.Y. Pegraman, 1978.

148. Hormon B.H, Weber W, Hamann D.R. // J.Phys. (Paris) Collog., 1981, c. 6 p 628.

149. Вайнштейн B.K., Фридкин B.M., Иденбом B.A. Современная кристаллография, т.2. М.: Наука, 1979. 365 с.

150. Винтайкин Е.З. Исследование термодинамики, кристаллической структуры и кинетики фазовых превращений в сплавах никель-хром и железо-хром. Автореф. Дис. док. физ. мат. наук. М.: 1971.

151. Хансен М., Андерко К. Структуры двойных сплавов, т. 1,2 М.: Металлургиздат, 1962.1488 с.

152. Вол А. Е Строение и свойства двойных металлических систем . т-2 . -М.; Физматгиз, 1962. 984 с.

153. Бернштейн M.JL, Доронин И.В., Запорожцев Ю.В. и др. Пластичность сплава ЭП-220 ВД при горячей обработке давлением и ее связь со структурой. // Изв. Вузов. Ч.М., 1975, № I, с. 90.

154. Голиков И.Н., Масленков С.Б. Дендритная ликвация в сталях и сплавах. М.: Металлургия, 1977. 224 с.

155. А.с. 993644. СССР, МКИ С22с, 19/05. Сплав на основе никеля / Доронин И.В., Косырев J1.K., Трунин В.Ф. и др.

156. Гарьянов Ф.К., Третьяков В.И. // ЖТФ, 15, 1326, 1938.

157. Ellinger F.B., Sykes W. // Trans. ASM, 28, 619, 1940.

158. Корнилов И.И., Будберг П.Б. Диаграмма состав-жаропрочность сплавов двойной системы никель- вольфрам. Докл. АН СССР, т. 100, № I, 1955, с 73-75.

159. Корнилов И.И., Домотенко Н.Т. Жаропрочность и горячая твердость сплавов двойных систем никеля с хромом, молибденом и вольфрамом.- В кн.: Исследования по жаропрочным сплавам, т.З. М.: Изд. АН1. СССР, 1958. с 394-401.

160. Васько А.Т., Шатурьска В,И., Тоболич В.В. и др. Исследование фазового строения электролитических Ni- W сплавов. // Украип.хим. ж-л. 1970,36, р. 6, с. 633-635.

161. Gabriel A., Lukas H.L., Allibert С.Н, Ansara I. Experimental and calculated phase diagrams of the Ni-W, Co W and. Co-Ni-W sustem // Z.Metalk, 1985, 76, 39 p.589-595.

162. Шурин A.K. Жаропрочные эвтектические сплавы. В кн.: Жаропрочность и жаростойкость металлических материалов. - М.: Наука, 1976. с.64-70.

163. Мак-Лин М., Шуберт Ф. Механические свойства жаропрочных сплавов и эвтектик направленной кристаллизации. В кн.: Жаропрочные сплавы для газовых турбин. - М.: Металлургия, 1981. с. 212-236.

164. Коломыцев П.Т. Жаростойкие диффузионные покрытия. М.: Металлургия, 1979. 271 с.

165. Коломыцев П.Т. Газовая коррозия и прочность никелевых сплавов. -М.: Металлургия, 1984. 216 с.

166. A.C. 591002 СССР, МКИ С22с, 19/05. Сплав на основе никеля. / Доронин И.В.

167. A.C. 704259 СССР, МКИ С22с, 19/05. Сплав на основе никеля./ Доронин И.В., Банных O.A., Трунин В.Ф. и др.

168. A.c. 807658 СССР, МКИ С22с, 19/05. Сплав на основе никеля./ Доронин И.В., Тяпкин Ю.Д., Трунин В.Ф. и др.

169. A.c. 841384 СССР, МКИ С22с, 19/05. Сплав на основе никеля./ Доронин И.В., Клюев М.М., Трунин В.Ф. и др.

170. A.c. 984224 СССР, МКИ С22с, 19/05. Сплав на основе никеля./ Доронин И.В., Беломытцев Ю.С., Трунин В.Ф. и др.

171. Иверонова В.И. Кацнельсон A.A. Ближний порядок в твердых растворах. М.: Наука, 1977. 212 с.

172. Попов JI.E. Козлов Э.В. Механические свойства упорядоченных твердых растворов. М.: Металлургия. 1970. 217 с

173. Гадалов. В.Н. Нагин. A.C., Новичков П.В., Тригуб В.Г., Воздействие атомного упорядочения на структуру и свойства жаропрочных никельхромовых сплавов. В.кн.: Жаропрочность и жаростойкость металлических материалов. -М.: Наука, 1976. 27-30 с.

174. Куранов A.A., Саханская И.И. Влияние пластической деформации и отжига на механические свойства сплава Ni-Pt.// Металловедение и термическая обработка металлов. 1984, № 8, с. 60-62.

175. Иванова B.C. Разрушение металлов. М.: Металлургия, 1979. 168 с.

176. Гордеева Т.А., Жегина И.П. Анализ изломов при оценке надежности материалов. М.: Машиностроение, 1978. 200 с.

177. Медовар. Б.И. Сварка жаропрочных аустенитных сталей и сплавов. -М.: Машиностроение, 1965. 430 с.

178. Ерохин. A.A., Шоршоров М.Х, Чернышова Т.А. Вопросы теории и технологии сварки жаропрочных сплавов на основе ниобия и никеля. В кн.: Физико-химические исследования жаропрочных сплавов. М.:1. Наука, 1968. 145-153 с.

179. Енискевич. В. Соединение деталей из жаропрочных сплавов.- В кн.: Жаропрочные сплавы.-М.: Металлургия, 1976. с 480-503.

180. Зимина. JT.H. Свариваемые жаропрочные никелевые сплавы и принципы их легирования. // Металловедение и термическая обработка металлов. 1977, № 11, с 2-7.

181. Адам. П. Сварка жаропрочных сплавов для газовых турбин. В кн.: Жаропрочные сплавы для газовых турбин. - М.: Металлургия, 1981. 388-407 с.

182. John P. Collier, Paul W. Keefe and John K.Tien. The effects of replacing the refractory elements W, Nb, and Та with Mo in nickel-base superalloys on microstructural, microchemistry and mechanical properties. // Metall. Trans. V 17 A, 1986. p. 651-661.

183. A.c 1112800. СССР, МКИ C22c, 19/05. Сплав на основе никеля./ Доронин И.В.

184. Туманов А.Т. Роль композиционных материалов в техническом прогрессе. В кн.: Волокнистые и дисперсионно-упрочненные композиционные материалы. - М.: Наука, 1976. 5-9 с.

185. Келли. А. Высокопрочные материалы. -М.: Мир, 1976, 262 с.

186. Волоконные композиционные материалы. Под. Ред. Дж. Уитона и Э. Скала. Пер с англ. М.: Металлургия, 1976. 240 с.

187. Композиционные материалы: В 8-ми .т. пер. с англ. Под. ред.

188. Браутмана JI. и Крока Р.: т. 4. Композиционные материалы с металлической матрицей. Под. Ред. Крейдера К. .М.: Машиностроение, 1976. 503 с.

189. Портной. К.И. Современные тенденции развития композиционных материалов. В кн.: Композиционные материалы.- М.: Наука, 1981. 18-24 с.

190. Шоршоров М.Х., Антипов В.И., Доронин И.В., Рыбальченко М.М., Трунин. В.Ф. Структура и свойства ВКМ жаропрочный сплав на никелевой основе, армированный волокнами вольфрама. // Физика и химия обработки материалов, 1977, № 2, с 130-132.

191. Клыпин Б.А., Маслов A.M., Масленков С.Б. Влияние легирования матрицы на структурную стабильность композиционных материалов никель-вольфрам и кобальт-вольфрам. // Металловедение и термическая обработка металлов. 1977, № 5, с 6-11.

192. Голованенко С.А. Взаимодействие между волокнами и матрицей в никелевых сплавах, армированных волокнами вольфрама. // Физика и химия обработки материалов, 1975, № 3, с 42.

193. Клыпин Б.А. Маслов A.M., Масленков С.Б. Термическая стабильность армирующих волокон вольфрама и молибдена в сплаве ХН 70 Ю. В кн.: Специальные стали и сплавы. - М.: Металлургия, 1974, № 3,с. 128-136.

194. Доронин И.В., Красильников О.М., Трунин В.Ф. Расчетная и экспериментальная оценка стабильности вольфрамового волокна в никелевой матрице. // Деформация и разрушение материалов. 2007, № 5, с. 44-46.