ОЦІНКА СТРУКТУРИ ТА ВЛАСТИВОСТЕЙ ЖАРОМІЦНОГО НІКЕЛЕВОГО СПЛАВУ ЖС32-ВІ ЯК МАТЕРІАЛУ ДЛЯ ВИГОТОВЛЕННЯ ЛОПАТОК ГАЗОТУРБІННИХ ДВИГУНІВ
DOI:
https://doi.org/10.15588/1607-6885-2026-1-2Ключові слова:
жароміцний сплав, макро- та мікроструктура, механічні властивості, жароміцність, гомогенізація.Анотація
Мета роботи. Вивчити макро- та мікроструктурний стан дослідних плавок жароміцного сплаву ЖС32-ВІ для виробництва відповідальних деталей газотурбінного двигуна, оцінити механічні властивості та жароміцність.
Методи дослідження. Параметри структурної стабільності оцінювали за відомими розрахунковими методиками PHACOMP та New PHACOMP. Макро- та мікроструктурний аналіз і дослідження фазового складу проводили методом оптичної металографії. Механічні властивості при кімнатній температурі визначали відповідно до вимог ISO 6892-84, СТ СЕВ 471-88, а випробування на тривалу міцність – відповідно до вимог ДСТУ ISO 204:2019.
Отримані результати. Проведено дослідження структури та властивостей зразків сплаву ЖС32-ВІ,
отриманих у вакуумній печі FM 1-2-100 фірми “ULMAC” методом рівноосної кристалізації. Мікроструктура зразків до термічної обробки відповідає литому стану сплаву, а після термообробки – задовольняє технічним умовам та відповідає затвердженій шкалі мікроструктур. Механічні властивості та жароміцність відповідають вимогам технічної документації до відповідального жароміцного лиття.
Наукова новизна. Отримано нові дані про структуру та фазовий склад жароміцного сплаву ЖС32-ВІ дослідних плавок. Метод розрахунку та аналітичної оцінки підтвердив високий рівень структурної стійкості.
Практична цінність. Отримані результати дають можливість розширити застосування жароміцного нікелевого сплаву ЖС32-ВІ для виготовлення виливків відповідального призначення.
Посилання
Sims, C. T., Stoloff, N. S., & Hagel, W. C. (1987). Superalloys II: High-temperature materials for aerospace and industrial power (2nd ed.). John Wiley and Sons.
Miller, H. E., & Chambers, W. L. (1987). Con-structions of gas turbines and superalloys. In C. T. Sims, N. S. Stoloff, & W. C. Hagel (Eds.), Superalloys II: High-temperature materials for aerospace and industrial power (2nd ed., 27–56). John Wiley and Sons.
Haiduk, S. V., & Kononov, V. V. (2017). Forecast-ing of structural stability parameters for cast heat-resistant nickel alloys. Herald of Aeroenginebuilding, (1), 139–148. https://doi.org/10.15588/1727-0219-2017-1-24
Chyhryn, V. S. (2017). Konstruktsiya i prochnost' aviatsionnykh dvigateley [Design and strength of aircraft engines]. KhAI.
Velikanova, N. P., Velikanov, P. G., & Kiselev, A. S. (2011). Influence of operational operating time on short-term mechanical properties of heat-resistant alloys for turbine parts of aviation gas turbine engines. Herald of Aeroenginebuilding, (2), 239–243.
Sims, C. T., & Hagel, W. C. (Eds.). (1972). The Superalloys. John Wiley and Sons.
Birosca, S., & Kolisnychenko, S. (Eds.). (2020). Superalloys II. Trans Tech Publications Ltd.
Reed, R. C. (2006). The superalloys: Fundamen-tals and applications. Cambridge University Press.
Bohuslaiev, V. A., Muravchenko, V. F., Zhemanyuk, P. D., et al. (2017). Tekhnologicheskoye obespecheniye ekspluatatsionnykh kharakteristik detaley GTD. Lopatki kompressora i ventilyatora [Technological support of operational characteristics of GTE parts. Compressor and fan blades] (Part 2). Motor Sich.
Myalnitsa, H. P., Verkhovliuk, A. M., Narivskyi, A. V., et al. (2023). Materialy i tekhnolohii dlia lopatok vitchyznyanykh promyslovykh hazovykh turbinnykh dvyhuniv [Materials and technologies for blades of do-mestic industrial gas turbine engines] (V. V. Verotska, Ed.). Naukova Dumka.
Andriienko, A. G., Haiduk, S. V., & Kononov, V. V. (2010). Evaluation of the influence of the tantalum to rhenium ratio on the structural stability and mechanical properties of the heat-resistant nickel alloy ZhS-32. Her-ald of Aeroenginebuilding, (1), 128–132.
Haiduk, S. V. (2015). Complex calculation and analytical methodology for the design of cast heat-resistant nickel alloys. New Materials and Technologies in Metallurgy and Mechanical Engineering, (2), 92–103.
Saunders, N., Fahrmann, M., & Small, C. J. (2000). The application of CALPHAD calculations to Ni-based superalloys. In K. A. Green, T. M. Pollock, & R. D. Kissinger (Eds.), Superalloys 2000, 803–811, TMS.
Haiduk, S. V., & Bielikov, S. B. (2017). Naukovi osnovy proektuvannya lyvarnykh zharomitsnykh nikelʹovykh splaviv z neobkhidnym kompleksom slu-zhbovykh vlastyvostey [Scientific foundations of design-ing cast heat-resistant nickel alloys with the required complex of service properties]. ZNTU.
Haiduk, S. V., & Kononov, V. V. (2016). Calcu-lation of the phase composition of a cast weldable heat-resistant corrosion-resistant nickel alloy using the CAL-PHAD method. Herald of Aeroenginebuilding, (1), 107–112.
Haiduk, S. V. (2018). Rozvytok i zastosuvannya naukovykh pryntsypiv lehuvalnya dlya rozrobky zharo-mitsnykh nikelʹovykh splaviv z harantovanymy vlas-tyvostyamy [Development and application of scientific principles of alloying for the development of heat-resistant nickel alloys with guaranteed properties] (Doc-toral dissertation). ZNTU, Zaporizhzhia.
Morinaga, M., Yukawa, N., Adachi, H., & Ezaki, H. (1984). New PHACOMP and its applications to alloy design. In M. Gell et al. (Eds.), Superalloys 1984, 523–532, AIME.
Yukawa, N., Morinaga, M., Ezaki, H., & Murata, Y. (1986). Alloy design of superalloys by the d-electrons concept. In High temperature alloys for gas turbines and other applications: Proceedings of Conference, Liege, 935–944, CRM.
Haiduk, S. V., & Kononov, V. V. (2014). Evalua-tion of the influence of tantalum on critical temperatures in a cast weldable heat-resistant nickel alloy using calcu-lation and experimental methods. New Materials and Technologies in Metallurgy and Mechanical Engineering, (2), 34–40.
Haiduk, S. V., Kononov, V. V., & Kurenkova, V. V. (2017). Application of a complex calculation-analytical technique for multi-criteria optimization of the compositions of cast heat-resistant nickel alloys. Modern Electrometallurgy, (1), 44–51.
Olshanetskii, V. Y., Glotka, A. A., & Kononov, V. V. (2021). Influence of the alloying system and dimen-sional mismatch of γ- and γ'- phase lattices on the strength characteristics of single-crystal heat-resistant nickel alloys. New Materials and Technologies in Metal-lurgy and Mechanical Engineering, (2), 6–10. https://doi.org/10.15588/1607-6885-2021-3-01
##submission.downloads##
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License.
Положення про авторські права Creative Commons
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
-
Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
-
Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
-
Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи.
