Структура и свойства износостойкого сплава на основе кобальта с карбидом ниобия

Исследованы структура, фазовый состав и свойства серийного сплава ХТН-61 промышленного производства, разработанного в ИМФ НАН Украины, для защиты от высокотемпературного износа контактирующих поверхностей лопаток турбины газотурбинного двигателя. Определено оптимальное соотношение между содержанием...

Full description

Saved in:
Bibliographic Details
Published in:Металлофизика и новейшие технологии
Date:2015
Main Authors: Дмитриева, Г.П., Черепова, Т.С., Косорукова, Т.А., Ничипоренко, В.И.
Format: Article
Language:Russian
Published: Інститут металофізики ім. Г.В. Курдюмова НАН України 2015
Subjects:
Online Access:https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/112262
Tags: Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
Journal Title:Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Cite this:Структура и свойства износостойкого сплава на основе кобальта с карбидом ниобия / Г. П. Дмитриева, Т. С. Черепова, Т. А. Косорукова, В. И. Ничипоренко // Металлофизика и новейшие технологии. — 2015. — Т. 37, № 7. — С. 973-986. — Бібліогр.: 17 назв. — рос.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
_version_ 1859887999600295936
author Дмитриева, Г.П.
Черепова, Т.С.
Косорукова, Т.А.
Ничипоренко, В.И.
author_facet Дмитриева, Г.П.
Черепова, Т.С.
Косорукова, Т.А.
Ничипоренко, В.И.
citation_txt Структура и свойства износостойкого сплава на основе кобальта с карбидом ниобия / Г. П. Дмитриева, Т. С. Черепова, Т. А. Косорукова, В. И. Ничипоренко // Металлофизика и новейшие технологии. — 2015. — Т. 37, № 7. — С. 973-986. — Бібліогр.: 17 назв. — рос.
collection DSpace DC
container_title Металлофизика и новейшие технологии
description Исследованы структура, фазовый состав и свойства серийного сплава ХТН-61 промышленного производства, разработанного в ИМФ НАН Украины, для защиты от высокотемпературного износа контактирующих поверхностей лопаток турбины газотурбинного двигателя. Определено оптимальное соотношение между содержанием в сплаве ниобия и углерода, обеспечивающее температуру плавления выше 1300°C. Показано, что жаростойкость и износостойкость сплава оптимального состава при температурах до 1100°C обусловлены структурой, сформированной в процессе равновесной кристаллизации эвтектики кобальта с карбидом ниобия. Досліджено структуру, фазовий склад та властивості серійного стопу ХТН-61 промислового виробництва, розробленого в ІМФ НАН України, для захисту від високотемпературного зношування контактувальних поверхонь лопаток турбіни газотурбінного двигуна. Визначено оптимальне співвідношення між вмістом у стопі ніобію та вуглецю, яке забезпечує температуру топлення вище 1300°C. Показано, що жаротривкість і зносостійкість стопу оптимального складу за температур до 1100°C зумовлені структурою, сформованою при кристалізації із розтопу евтектики кобальту з карбідом ніобію. Structure, phase composition, and properties of the off-the-shelf wear resistant industrial alloy KhTN-61 designed at the IMPh, N.A.S. of Ukraine for the protection of the blades’ contact surfaces in gas turbine engines at high temperatures are investigated. The optimal range of niobium/carbon ratio providing melting temperature above 1300°C is determined. As a result, appropriate changes of the industrial technology of the alloy fabrication are studied. As shown, the wear resistance and the heat resistance of the industrial alloy with optimal composition at temperatures up to 1100°C are caused by structure formed upon crystallization of cobalt—niobium carbide eutectic.
first_indexed 2025-12-07T15:53:26Z
format Article
fulltext 973 PACS numbers:62.20.Qp, 68.60.-p,81.05.Bx,81.05.Je,81.05.Ni,81.40.Cd, 81.40.Pq Структура и свойства износостойкого сплава на основе кобальта с карбидом ниобия Г. П. Дмитриева, Т. С. Черепова, Т. А. Косорукова, В. И. Ничипоренко Институт металлофизики им. Г. В. Курдюмова НАН Украины, бульв. Акад. Вернадского, 36, 03680, ГСП, Киев, Украина Исследованы структура, фазовый состав и свойства серийного сплава ХТН-61 промышленного производства, разработанного в ИМФ НАН Украины, для защиты от высокотемпературного износа контактирующих поверхностей лопаток турбины газотурбинного двигателя. Определено оптимальное соотношение между содержанием в сплаве ниобия и углеро- да, обеспечивающее температуру плавления выше 1300C. Показано, что жаростойкость и износостойкость сплава оптимального состава при тем- пературах до 1100C обусловлены структурой, сформированной в процес- се равновесной кристаллизации эвтектики кобальта с карбидом ниобия. Досліджено структуру, фазовий склад та властивості серійного стопу ХТН-61 промислового виробництва, розробленого в ІМФ НАН України, для захисту від високотемпературного зношування контактувальних по- верхонь лопаток турбіни газотурбінного двигуна. Визначено оптимальне співвідношення між вмістом у стопі ніобію та вуглецю, яке забезпечує температуру топлення вище 1300C. Показано, що жаротривкість і зносо- стійкість стопу оптимального складу за температур до 1100C зумовлені структурою, сформованою при кристалізації із розтопу евтектики коба- льту з карбідом ніобію. Structure, phase composition, and properties of the off-the-shelf wear re- sistant industrial alloy KhTN-61 designed at the IMPh, N.A.S. of Ukraine for the protection of the blades’ contact surfaces in gas turbine engines at high temperatures are investigated. The optimal range of niobium/carbon ratio providing melting temperature above 1300C is determined. As a re- sult, appropriate changes of the industrial technology of the alloy fabrication are studied. As shown, the wear resistance and the heat resistance of the in- dustrial alloy with optimal composition at temperatures up to 1100C are caused by structure formed upon crystallization of cobalt—niobium carbide eutectic. Металлофиз. новейшие технол. / Metallofiz. Noveishie Tekhnol. 2015, т. 37, № 7, сс. 973—986 Оттиски доступны непосредственно от издателя Фотокопирование разрешено только в соответствии с лицензией 2015 ИМФ (Институт металлофизики им. Г. В. Курдюмова НАН Украины) Напечатано в Украине. 974 Г. П. ДМИТРИЕВА, Т. С. ЧЕРЕПОВА, Т. А. КОСОРУКОВА, В. И. НИЧИПОРЕНКО Ключевые слова: кобальт, карбид ниобия, сплав промышленного произ- водства, фазовый состав, эвтектика, структура, износостойкость. (Получено 4марта 2015 г.; окончат. вариант– 23 июня 2015 г.) 1. ВВЕДЕНИЕ Защита контактирующих поверхностей рабочих лопаток турбины газотурбинного двигателя (ГТД) от износа при возросших эксплуа- тационных температурах и нагрузках остаётся одной из актуаль- ных задач авиастроения [1]. Нанесение износостойкого при высо- ких температурах покрытия на такие поверхности является одним из путей продления рабочего ресурса двигателя и приносит суще- ственный экономический эффект. С этой целью в Институте метал- лофизики им. Г. В. Курдюмова НАН Украины совместно с ГП ЗМКБ «Прогресс» (г. Запорожье) был разработан эвтектический композиционный литейный сплав на основе кобальта ХТН-37, упрочнённый дисперсными эвтектическими частицами карбида (Nb, Ti)C. Сплав обладает высокой износостойкостью до 1000C в условиях работы авиационного двигателя [2] и значительно превос- ходит по свойствам применяемый с этой целью серийный сплав на никелевой основе ВЖЛ-2 [3]. Однако при промышленном произ- водстве сплава возникли технологические трудности, связанные с присутствием в его составе титана, вступающего в химическое вза- имодействие с материалом плавильных тиглей, в результате чего слитки имели литейные дефекты. Необходимо было создать сплав, не содержащий титан, но обладающий требуемыми свойствами. Ис- следования фазовых равновесий в сплавах кобальта с карбидами тугоплавких металлов [4, 5] и представление о возможности полу- чения естественного композита в условиях равновесной эвтектиче- ской кристаллизации из расплава [6], позволило разработать ли- тейный износостойкий сплав на основе кобальта с карбидом ниобия не содержащий титан [7]. Сплав внедрён под маркой ХТН-61 и вне- сён в чертежи производства двигателей на предприятиях ОАО «Мо- тор-Сич» и ГП ЗМКБ «Прогресс» согласно «Техническим услови- ям» (ТУ) [8] и используется в турбинах крупногабаритных двигате- лей Д18Т, устанавливаемых в самолётах АН-225 «Мрія» и АН-124 «Руслан». Согласно испытаниям, выполненным с участием ГП ЗМКБ «ПРОГРЕСС» и ОАО «Мотор-Сич» в г. Запорожье, межре- монтный ресурс ГТД с незащищёнными от износа лопатками тур- бины составляет 1000 полётных часов. Износостойкий сплав ВЖЛ- 2 позволил увеличить ресурс работы двигателя до 2000 часов при температурах до 950C. Сплав разработки ИМФ НАН Украины ХТН-37 продлил ресурс до 4000 часов полётного времени. Серий- ный сплав ХТН-61, обладающий целым рядом преимуществ по СТРУКТУРА И СВОЙСТВА СПЛАВА НА ОСНОВЕ Co С КАРБИДОМ Nb 975 сравнению с ранее разработанными сплавами, увеличил ресурс ра- боты двигателей до 9000 часов при температурах до 1100C [9]. В работе представлены результаты исследования структуры и свойств серийного сплава ХТН-61 промышленного производства, используемого для изготовления наплавочных пластин для защиты от износа торцов верхних бандажных полок рабочих лопаток ГТД при температурах до 1100C. Целью исследования является опти- мизация структуры и свойств сплава ХТН-61 промышленного про- изводства. 2. МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТА Согласно принятой технологии, сплав выплавляют в высокочастот- ных (ВЧ) плавильных печах методом индукционной плавки в кера- мических муллитокорундовых тиглях. ВЧ-плавка выполняется в вакууме 10 3 мм рт. ст. или в защитной атмосфере инертного газа – аргона или гелия – с выдержкой расплавленного металла при  1650C в течение пяти минут после полного растворения шихто- вых материалов с целью полного перемешивания и усреднения со- става сплава. Расплав выливают в стальную изложницу. В качестве шихтовых материалов используют кобальт марки К1 (99,35%), хром Х99 (99,96%), ниобий НБШ-1 (99,96%), алюминий A1 (99,6%), вольфрам ВРН (99,931%), молибден МЧ-1 (99,955%), графит электротехнический чистый МГ-1 (99,95%). Химический состав полученных сплавов контролируют на соответствие ТУ 88.061.007.98 методом флуоресцентного рентгеноспектрального анализа на спектрометре VRA-30. Микроструктурный анализ (МСА) выполнен с использованием оптического микроскопа NEOPHOT-32. Морфологию эвтектиче- ских структурных составляющих в сплаве исследовали методом растровой электронной микроскопии (РЭМ) на микроскопе JM700F. Содержание металлических элементов в фазовых состав- ляющих сплава определяли методом энергодисперсионной рентге- новской спектроскопии (ЭДС). Рентгенофазовый анализ (РФА) шлифов сплава выполнялся на дифрактометре ДРОН-3М. Термиче- ский анализ выполнен методом дифференциальной сканирующей калориметрии (ДСК) на калориметре «Netzsch DSK 404 F1 Pegasus» со скоростью нагрева и охлаждения 50C/мин. Коэффициент ли- нейного термического расширения получен с использованием вы- сокотемпературного автоматизированного дилатометра ВАДК-1. Износостойкость определяли на газодинамическом стенде ДКН-1 по методике [10], обеспечивающей условия работы торцов бандаж- ных полок рабочих лопаток газотурбинных авиационных двигате- лей, максимально приближенные к полётным по нагрузкам, уров- ням ускорений, скоростям нагрева и охлаждения, частотой вибра- 976 Г. П. ДМИТРИЕВА, Т. С. ЧЕРЕПОВА, Т. А. КОСОРУКОВА, В. И. НИЧИПОРЕНКО ций, составу газовой среды в потоке сгорания авиационного топли- ва. Исследования выполнены в изотермических условиях при тем- пературах 20, 500, 850, 1000, 1100C и нагрузке 47,5 МПа. Площадь поверхности образцов для испытания жаростойкости определяли с точностью 0,1 мм 2. Образцы в тиглях из окиси алю- миния, накрытых крышками, помещали в печь сопротивления, нагревали до температуры 1100C в спокойном воздухе, выдержи- вали 10 часов и охлаждали с печью, после чего взвешивали с точно- стью до 10 4 г. Полученный привес соотносили с первоначальной площадью поверхности образцов. Процедуру повторяли пять раз, создавая условия циклических испытаний (нагрев—выдержка— охлаждение), соответствующие запуску, работе и остановке двига- теля. Общее время выдержки при 1100C составило 50 часов. 3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ Сплав ХТН-61 разработан на основе эвтектики в квазибинарной си- стеме кобальта с карбидом ниобия, содержащей 14% масс. NbC при температуре 1400  20C [11]. Легирование комплексом применён- ных при разработке состава сплава элементов снижает температуру плавления до 1340  10C, что соответствует ТУ и позволяет выпол- нять соответствующие технологические операции по нанесению пластин из сплава ХТН-61 на торцы бандажных полок с помощью высокотемпературных припоев. Монокарбиды тугоплавких металлов IV—VA подгрупп, к кото- рым относится и карбид ниобия, имеющие высокие значения сво- бодной энергии образования, температуры плавления, модуля упругости, твёрдости, используются в конструкционных сплавах авиационного машиностроения [12]. Они образуют с металлами группы железа диаграммы плавкости эвтектического типа и при- сутствуют в эвтектических сплавах в виде равновесных дисперсных частиц, равномерно распределённых в объёме металлической осно- вы, создавая композиционное упрочнение. С термодинамической точки зрения эвтектические материалы исключительно стабильны в силу равновесных условий кристаллизации [13]. При кристалли- зации эвтектики формируется композиционная структура, в кото- рой металлическая основа армирована дисперсными карбидными кристаллами толщиной порядка 1 мкм, создающими сопротивле- ние перемещению дислокаций в объёме эвтектического зерна. Та- кие материалы отличаются стабильностью структуры и фазового состава вплоть до температуры плавления, а их износостойкость определяется количеством карбида. Выбор карбида ниобия для композиционного эвтектического упрочнения износостойкого сплава ХТН-61 на кобальтовой основе обусловлен его высокой температурой плавления, высокой твёрдо- СТРУКТУРА И СВОЙСТВА СПЛАВА НА ОСНОВЕ Co С КАРБИДОМ Nb 977 стью, отсутствием химической активности по отношению к матери- алу плавильных тиглей, меньшей плотностью, чем для других мо- нокарбидов тугоплавких металлов, находящихся в термодинами- ческом равновесии с кобальтом – карбидов гафния, циркония или тантала. Известно [14], что карбид MeC не является строго стехиометриче- ским соединением и имеет широкую область гомогенности. Свой- ства этой бинарной фазы зависят от относительного содержания в ней металла и неметалла, что может существенно влиять на свой- ства карбида как физические, так и механические. Различная тех- нология получения сплавов, содержащих эту фазу внедрения, мо- жет быть причиной различной дефектности структуры, определяя свойства карбида в сплаве, в том числе температуру плавления. В области гомогенности карбида ниобия есть состав близкий к сте- хиометрическому с максимальной температурой плавления 3600C и с соотношением ниобия к углероду (в % масс.)  7,73 [15]. При термическом анализе образцов сплава ХТН-61 промышлен- ного переплава, взятых из разных партий, в некоторых случаях об- наружили снижение температуры плавления ниже 1300C, что не соответствует требованиям ТУ. В процессе исследования установи- ли, что снижение температуры плавления обусловлено избытком в составе сплава ниобия либо углерода. Это отклоняет состав сплава от оптимального соотношения этих элементов, обеспечивающего сплаву максимальную температуру плавления. Оптимальное соот- ношение ниобия и углерода в пределах от 7,5 до 8,3 (в % масс.), обеспечивающее сплаву температуру солидуса на уровне 1340   10C, определили экспериментально. На рисунке 1 представлены данные термического анализа (ДСК), свидетельствующие о том, что при соблюдении оптимального соотношения в содержании ниобия и углерода, сплав ХТН-61 промышленного производства имеет толь- ко один термический эффект на термических кривых нагрева и охлаждения, отвечающий температуре солидуса при 1334C (рис. 1, а). При отклонении от рекомендованного соотношения стабиль- ность фазового состава нарушается, возникает возможность проте- кания фазовой реакции с образованием неравновесной фазы с тем- пературой плавления 1260C (рис. 1, б), в результате чего темпера- тура плавления сплава снижается. Данные исследования сплавов промышленного производства ме- тодом РФА подтвердили необходимость соблюдения оптимального соотношения содержания ниобия и углерода для обеспечения спла- ву стабильного двухфазного состава, состоящего из твёрдого рас- твора на основе кобальта и карбида ниобия (табл. 1). Усреднённые по результатам двух измерений данные локального рентгеноспектрального анализа (ЛРСА) свидетельствуют о том, что фазовыми составляющими сплава ХТН-61 оптимального состава 978 Г. П. ДМИТРИЕВА, Т. С. ЧЕРЕПОВА, Т. А. КОСОРУКОВА, В. И. НИЧИПОРЕНКО (рис. 2) являются легированный твёрдый раствор на основе кобаль- та, содержащий по массе: 21,5% Cr, 1,0% Mo, 6,5% W и 2,5% Al, и карбид ниобия, соотношение металлических компонентов в кото- ром по массе составляет: 0,8% Cr, 1,2% Co, 2,0% W, 0,4% Mo и 95,6% Nb. а б Рис. 1. Дифференциальная сканирующая калориметрия образцов сплава ХТН-61 промышленного производства, отличающихся соотношением со- держания ниобия и углерода: 7,8:1 (а), 9:1 (б). ТАБЛИЦА 1. Фазовый состав сплава с оптимальным соотношением нио- бия к углероду. Фаза Объёмная доля Параметры решёток Параметры решёток Nb6C5 37% a  5,4642 Å b  9,4722 Å c  5,4797 Å   109,46 aet  5,447 Å [1990 Kha]* bet  9,435 Å cet  5,447 Å et  109,47 Co ГПУ 63% a  2,5336 Å c  4.1332 Å aet  2,5074 Å [1950 Tay]** cet  4,0699 Å *B. Khaenko and O. P. Sivak, Soviet Physics. Crystallography, 35, No. 5: 653 (1990). **A. Taylor and R. W. Floyd, Acta Crystallographica, 3, No. 4: 285 (1950). СТРУКТУРА И СВОЙСТВА СПЛАВА НА ОСНОВЕ Co С КАРБИДОМ Nb 979 Температура расплава в промышленных условиях ограничивает- ся 1650C. Перегрев сплава выше 1650C и длительная выдержка в расплавленном состоянии приводят к загрязнению расплава газами и неметаллическими включениями. В результате исследования [16] установлены и рекомендованы производителям максимальная ско- рость плавки и минимальное время выдержки расплава, нашедшие отражение в технологическом температурно-временном режиме плавки слитков различного веса. Количественное определение присутствия углерода в фазах за- труднительно для использованных в работе методов исследования. В эвтектике присутствуют все компоненты сплава. По результатам исследования установлено, что при выполнении дополнений, вне- а № зоны Состав, % масс. Примечания Co Cr W Nb Al Mo 757 68,46 21,52 6,52 0 2,46 1,04 (Co) 758 68,18 21,61 6,58 0 2,52 1,1 759 1,41 0,96 2,32 95,31 0 0 (NbC) 760 1,04 0,77 1,81 96,38 0 0 761 51,83 25,44 6,98 13,58 1,54 0,62 Эвтектика 762 57,89 21,96 6,27 11,21 1,96 0,71 53,7 20 6 15,5 2 1 Номинальный состав б Рис. 2. Данные исследования сплава ХТН-61 оптимального состава мето- дом ЭДС: первичные карбиды в структуре сплава и расположение зон из- мерения (а), соотношение количества металлических элементов в струк- турных составляющих сплава (б). 980 Г. П. ДМИТРИЕВА, Т. С. ЧЕРЕПОВА, Т. А. КОСОРУКОВА, В. И. НИЧИПОРЕНКО сённых в ТУ по результатам настоящей работы, требования, каса- ющиеся фазового состава сплавов и химического состава фаз сплава промышленного производства, удовлетворительны. Физические свойства сплава ХТН-61 соответствуют материалам, используемым в авиадвигателестроении. Плотность, составляющая 8,3 г/см 3, и коэффициент линейного расширения (табл. 2) сопоста- вимы с аналогичными характеристиками для лопаточного матери- ала ЖС-32ВИ, что обеспечивает одинаковое поведение матрицы и износостойкого покрытия в условиях термических нагрузок, а, следовательно, возможность наплавлять износостойкий материал непосредственно на детали двигателя. При испытаниях износостойкости на газодинамическом стенде, позволяющем полностью воспроизвести условия работы газотур- бинного двигателя, определили величину объёмного износа Iv106 мм3/цикл за один цикл колебаний с базой испытаний 0,5106 цик- лов, амплитудой взаимного перемещения 0,7 мм, частотой 33 Гц, при температурах 20, 500, 850, 1000 и 1100C, в потоке сгорания авиационного топлива, при удельной нагрузке 47,5 МПа. Использовались образцы в виде пластин, нанесённых на держав- ки Т-образной формы методом пайки высокотемпературным припо- ем ВПр 26 при температуре 1260—1270C. После пайки пластины механически обрабатывались и отжигались для снятия напряже- ния, затем проходили неразрушающий контроль люминесцентным методом. Испытания на износ выполняли на паре образцов, пло- щадь сопряжения которых была приблизительно 50%. Износо- стойкость за цикл испытаний определяли как обратную величину отношения объёма износа сплава (мм 3) к числу циклов при данной температуре и нагрузке. В таблице 3 представлена зависимость объ- ёмного износа от температуры испытания для сплава ХТН-61 в сравнении со сплавами ХТН-37 и ВЖЛ-2. Из полученных результа- тов следует, что повышение температуры испытания сопровожда- ется усилением интенсивности изнашивания всех исследованных материалов, однако несомненное преимущество сплава ХТН-61 очевидно. При комнатной температуре сплавы изнашиваются ТАБЛИЦА 2. Коэффициент термического линейного расширения 106 (C1) для износостойкого кобальтового сплава ХТН-61 в сравнении с жа- ропрочным сплавом ЖС-32ВИ. Марка сплава Интервал температур, C 20— 100 20— 200 20— 300 20— 400 20— 500 20— 600 20— 700 20— 800 20— 900 20— 1000 ХТН-61 10,9 11,7 12,0 11,9 12,3 12,5 13,0 13,1 12,8 12,5 ЖС-32 11,7 12,2 12,6 13,0 13,4 14,0 14,5 15,1 15,9 17,2 СТРУКТУРА И СВОЙСТВА СПЛАВА НА ОСНОВЕ Co С КАРБИДОМ Nb 981 практически одинаково, но с увеличением температуры испытания износ сплава ХТН-61 существенно меньше. Анализ результатов ис- пытаний сплавов в одинаковых условиях (табл. 3) позволяет сде- лать вывод о том, что износостойкость сплава ХТН-61 превышает износостойкость сплава ХТН-37 при 1000C в три раза, а сплава ВЖЛ-2 – в семь раз. По результатам испытаний при 1100C только сплав ХТН-61 имеет износостойкость, соответствующую конструк- ционным требованиям. Сплав ВЖЛ-2 при этих испытаниях опла- вился, а сплав ХТН-37 уже при 1000C значительно уступает спла- ву ХТН-61. Исследования методом МСА показали, что в сплаве промышлен- ного производства не наблюдается существенного изменения струк- туры по сравнению со структурой разработанного сплава. Появле- ние выделений карбида ниобия в виде неразвитых первичных денд- ритов (рис. 3, а) в дополнение к армирующим твёрдый раствор на основе кобальта карбидам эвтектического происхождения, вызван- ное технологическим снижением скорости кристаллизации сплава при выливе в большие изложницы, не влияет на температуру плав- ления и на износостойкость. Твёрдость сплава остаётся на уровне 5400 МПа. Суммарная объёмная доля упрочняющей карбидной со- ставляющей в сплаве ХТН-61 превышает 30% об. Для кристаллов карбида ниобия в эвтектике характерна преимущественно пла- стинчатая форма (рис. 3, б) с большой несоразмерностью длины кристаллов (15—20 мкм) к их толщине (0,7—1 мкм), что определяет упрочняющий эффект, создаваемый карбидом в таком естествен- ном композите. Эвтектическая структура сплава ХТН-61 является важным фактором, определяющим сопротивление высокотемпера- турному изнашиванию в условиях газодинамического нагружения, отличается стабильностью и восстанавливается после переплава. Жаростойкость при температуре 1100C на воздухе определяли по отношению увеличения массы образцов к первоначальной пло- щади их поверхности. По результатам испытаний жаростойкость сплава ХТН-61 оптимального состава характеризуется удельным ТАБЛИЦА 3. Объёмный износ серийных износостойких сплавов в услови- ях испытаний на газодинамическом стенде при нагрузке 47,5 МПа. Материал Интенсивность изнашивания Jv106, мм 3/цикл Температура испытаний, C 20 500 850 1000 1100 ХТН-61 0,800 0,280 0,250 0,400 15,100 ХТН-37 0,610 0,538 0,330 1,190 — ВЖЛ-2 0,651 1,350 0,955 4,49 982 Г. П. ДМИТРИЕВА, Т. С. ЧЕРЕПОВА, Т. А. КОСОРУКОВА, В. И. НИЧИПОРЕНКО приростом массы образца (г/м 2) со временем (ч) составившим при 1100C 11,2 за 20 часов, 12,3 за 30 часов, 14,99 за 40 часов и 16,7 за 50 часов, что позволяет использовать материал без защитного по- крытия. Однако испытания, выполненные в ЗМКБ «Прогресс», по- казали возможность дополнительно продлевать время эксплуата- ции сплава ХТН-61 при использовании защитного покрытия [17]. После испытаний на жаростойкость при 1100C со временем об- щей выдержки при данной температуре 50 часов исследовались из- менения микроструктуры и фазового состава сплава от центра об- разца к его краю, а также продукты окисления. Удалось опреде- лить, что максимальная глубина внутреннего повреждённого слоя не превышает 110 мкм. Интересным является тот факт, что именно в этом слое наблюдается заметная сегрегация алюминия (рис. 4). В полностью разрушенном слое образца соотношение количества ме- таллических элементов указывает на вероятность присутствия двух сложных оксидов (рис. 5). По соотношению металлических компонентов фаза на основе ко- бальта и ниобия представляет собой оксид Co4Nb2O9, что подтвер- ждается методом РФА. Стехиометрическое соотношение основных металлических компонентов – кобальта, хрома и алюминия второ- го оксида – 3:3:1, а структура его требует дальнейшего изучения. По результатам работы в ТУ по производству серийного сплава ХТН-61 внесены изменения, корректирующие состав сплава с учё- а б Рис. 3. Микроструктура эвтектического композиционного материала ХТН-61: кристаллы карбида ниобия в виде неразвитых первичных денд- ритов на эвтектическом поле, 500 (МСА) (а), карбиды ниобия эвтектиче- ского происхождения (светлые) в вытравленной кобальтовой основе спла- ва, 5000 (РЭМ) (б). СТРУКТУРА И СВОЙСТВА СПЛАВА НА ОСНОВЕ Co С КАРБИДОМ Nb 983 том оптимального соотношения в содержании ниобия и углерода. 4. ВЫВОДЫ 1. Разработанный в ИМФ НАН Украины совместно с ГП ЗМКБ «Прогресс» литейный серийный сплав ХТН-61, представляющий собой эвтектический композит на основе кобальта с карбидом нио- бия, промышленно производится и используется для защиты от из- носа контактирующих поверхностей лопаток ГТД. 2. Причиной изменения фазового состава, ведущего к снижению температуры плавления ниже 1300C, является нарушение содер- жания в сплавах ниобия и углерода. Экспериментально определено оптимальное соотношение Nb:C (% масс.) в пределах 7,5—8,3, обес- печивающее сплаву температуру плавления на уровне 1340C. В ТУ, определяющие технологический режим изготовления сплава, внесены соответствующие изменения. 3. Показано, что структура, температура плавления, твёрдость, ко- а б в г д е Рис. 4. Пространственное распределение химических элементов в припо- верхностной зоне торцевого шлифа сплава ХТН-61, прошедшего испыта- ния на жаростойкость при 1100C со временем общей выдержки 50 часов. Снимки получены в отражённых электронах (а) и рентгеновском излуче- нии K1-линии Cr (б), K1-линии Co (в), L1-линии Nb (г), K1-линии Al (д) и L1-линии Мо (е). 984 Г. П. ДМИТРИЕВА, Т. С. ЧЕРЕПОВА, Т. А. КОСОРУКОВА, В. И. НИЧИПОРЕНКО эффициент термического расширения, износостойкость, жаростой- кость при температуре 1100C соответствуют ТУ при соблюдении рекомендованного соотношения. 4. Эвтектический серийный кобальтовый сплав ХТН-61 с карбидом NbC в качестве упрочняющей фазы в условиях испытаний, при- ближенных к полётным, при 1000C превосходит по износостойко- сти сплавы того же назначения как минимум в три раза, а при 1100C единственный удовлетворяет условиям эксплуатации. ЦИТИРОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА 1. Г. И. Пейчев, В. Е. Замковой, Г. П. Калашников, Н. В. Андрейченко, О. С. Белозерцев, Авиационно-космическая техника и технология, № 9: 221 (2005). 2. Г. П. Дмитриева, Т. С. Черепова, Металлофиз. новейшие технол., 35, № 10: 1383 (2013). 3. Сплавы жаропрочные литейные вакуумной выплавки, ОСТ 1-90126-85. 4. А. К. Шурин, Г. П. Дмитриева, Т. С. Черепова, Порошковая металлургия, а № зоны Состав, % масс. Co Cr W  Mo Nb Al Примечания 853 48,69 19,70 7,35 21,90 2,36 Общий состав 854 46,94 1,24 12,28 39,08 0,47 Co4Nb2O9 855 47,67 1,36 12,57 37,94 0,46 856 47,22 44,06 0,52 1,71 6,33 857 47,56 42,64 0,72 2,30 6,77 б Рис. 5. Данные анализа методом ЭДС разрушенного слоя образца сплава ХТН-61, прошедшего испытания на жаростойкость при 1100C со време- нем общей выдержки при этой температуре 50 часов: микроструктура об- разца (отражённые электроны) и расположение зон измерения (а), соот- ношение количества металлических элементов в разрушенном слое (б). СТРУКТУРА И СВОЙСТВА СПЛАВА НА ОСНОВЕ Co С КАРБИДОМ Nb 985 № 11/12: 44 (1996). 5. А. К. Шурин, Г. П. Дмитриева, Т. С. Черепова, Порошковая металлургия, № 3/4: 86 (1997). 6. Суперсплавы II. Жаропрочные материалы для аэрокосмических и промышленных энергоустановок. Книга 2 (Ред. Р. Е. Шалин) (Москва: Металлургия: 1981). 7. Л. Й. Івщенко, Н. В. Андрійченко, А. К. Шурин, Г. П. Дмитрієва, Т. С. Черепова, Сплав на основі кобальту, Патент України UA 8240А. С22С 19/07 (Опубл. 29 березня 1996 р. Бюл. № 1). 8. Прутки литые из сплавов ХТН-37 и ХТН-61, Технические условия ТУУ 88.061.007-98. 9. В. Л. Леонтьев, С. Д. Заличихис, Э. В. Кондратюк, Вестник двигателестроения, № 4: 113 (2006). 10. Л. И. Ивщенко, А. Я. Кочан, Вестник двигателестроения, № 2: 160 (2008). 11. Г. П. Дмитриева, Материалы международной конференции «Современные проблемы физики металлов» (7—9 октября 2008 г.) (Киев: ИМФ НАН Украины: 2008), с. 236. 12. Т. С. Черепова, Г. П. Дмитрієва, Н. В. Андрійченко, Жароміцні сплави, неіржавіючі, жаростійкі сталі та композиційні матеріали (Запоріжжя: ЗМКБ «Прогрес»: 2010). 13. И. И. Портной, В. Н. Бабич, И. Л. Светлов, Композиционные материалы на никелевой основе (Москва: Металлургия: 1979). 14. Л. Тот, Карбиды и нитриды переходных металлов (Москва: Мир: 1974) (пер. с англ.). 15. Э. Стормс, Тугоплавкие карбиды (Москва: Атомиздат: 1970) (пер. с англ.). 16. Т. С. Черепова, Г. П. Дмитриева, А. В. Носенко, А. М. Семирга, Наука та інновації, 10, № 4: 22 (2014). 17. В. Е. Замковой, Г. П. Калашников, В. Г. Малышев, О. А. Цукило, Нові матеріали і технології в машинобудуванні, № 2: 50 (2004). REFERENCES 1. G. I. Peychev, V. E. Zamkovoy, G. P. Kalashnikov, N. V. Andreychenko, and O. S. Belozertsev, Aviatsionno-Kosmicheskaya Tekhnika i Tekhnologiya, No. 9: 221 (2005) (in Russian). 2. G. P. Dmitrieva and T. S. Cherepova, Metallofiz. Noveishie Tekhnol., 35, No. 10: 1383 (2013) (in Russian). 3. Splavy Zharoprochnye Liteynye Vakuumnoy Vyplavki, OST 1-90126-85 (in Russian). 4. A. K. Shurin, G. P. Dmitrieva, and T. S. Cherepova, Poroshkovaya Metallurgiya, Nos. 11/12: 44 (1996) (in Russian). 5. A. K. Shurin, G. P. Dmitrieva, and T. S. Cherepova, Poroshkovaya Metallurgiya, Nos. 3/4: 86 (1997) (in Russian). 6. Supersplavy II. Zharoprochnye Materialy dlya Aerokosmicheskikh i Promyshlennykh Energoustanovok. Kniga 2 (Ed. R. E. Shalin) (Moscow: Metallurgiya: 1981) (in Russian). 7. L. Y. Ivshchenko, N. V. Andriychenko, A. K. Shuryn, G. P. Dmytrieva, T. S. Cherepova, Splav na Osnovi Kobal’tu, Patent of Ukraine UA 8240A. C22C 986 Г. П. ДМИТРИЕВА, Т. С. ЧЕРЕПОВА, Т. А. КОСОРУКОВА, В. И. НИЧИПОРЕНКО 19/07 (Publ. March 29, 1996. Bull. No. 1) (in Ukrainian). 8. Prutki Litye iz Splavov KhTN-37 i KhTN-61, Tekhnicheskie Usloviya TUU 88.061.007-98 (in Russian). 9. V. L. Leont’ev, S. D. Zalichikhis, and E. V. Kondratyuk, Vestnik Dvigatelestroeniya, No. 4: 113 (2006) (in Russian). 10. L. I. Ivshchenko and A. Ya. Kochan, Vestnik Dvigatelestroeniya, No. 2: 160 (2008) (in Russian). 11. G. P. Dmitrieva, Materialy Mezhdunarodnoy Konferentsii ‘Sovremennye Problemy Fiziki Metallov’ (October 7—9, 2008) (Kyiv: IMPh, N.A.S. of Ukraine: 2008), p. 236 (in Russian). 12. T. S. Cherepova, H. P. Dmitriyeva, and N. V. Andriychenko, Zharomitsni Splavy, Neirzhaviyuchi, Zharostiyki Stali ta Kompozytsiyni Materialy [Refractory Alloys, Stainless, Heat-Resistant Steels and Composites] (Zaporizhzhya: ZMKB ‘Progres’: 2010) (in Ukrainian). 13. I. I. Portnoy, V. N. Babich, and I. L. Svetlov, Kompozitsionnye Materialy na Nikelevoy Osnove [Composite Materials on a Nickel Base] (Moscow: Metallurgiya: 1979) (in Russian). 14. L. E. Toth, Karbidy i Nitridy Perekhodnykh Metallov [Transition Metal Car- bides and Nitrides] (Moscow: Mir: 1974) (Russian translation). 15. E. K. Storms, Tugoplavkie Karbidy [The Refractory Carbides] (Moscow: Atomizdat: 1970) (Russian translation). 16. T. S. Cherepova, G. P. Dmitrieva, A. V. Nosenko, and A. M. Semirga, Nauka ta Innovatsiyi, 10, No. 4: 22 (2014) (in Russian). 17. V. E. Zamkovoy, G. P. Kalashnikov, V. G. Malyshev, and O. A. Tsukilo, Novi Materialy i Tekhnologiyi v Mashynobuduvanni, No. 2: 50 (2004) (in Russian). << /ASCII85EncodePages false /AllowTransparency false /AutoPositionEPSFiles true /AutoRotatePages /None /Binding /Left /CalGrayProfile (Dot Gain 20%) /CalRGBProfile (sRGB IEC61966-2.1) /CalCMYKProfile (U.S. Web Coated \050SWOP\051 v2) /sRGBProfile (sRGB IEC61966-2.1) /CannotEmbedFontPolicy /Error /CompatibilityLevel 1.4 /CompressObjects /Tags /CompressPages true /ConvertImagesToIndexed true /PassThroughJPEGImages true /CreateJobTicket false /DefaultRenderingIntent /Default /DetectBlends true /DetectCurves 0.0000 /ColorConversionStrategy /CMYK /DoThumbnails false /EmbedAllFonts true /EmbedOpenType false /ParseICCProfilesInComments true /EmbedJobOptions true /DSCReportingLevel 0 /EmitDSCWarnings false /EndPage -1 /ImageMemory 1048576 /LockDistillerParams false /MaxSubsetPct 100 /Optimize true /OPM 1 /ParseDSCComments true /ParseDSCCommentsForDocInfo true /PreserveCopyPage true /PreserveDICMYKValues true /PreserveEPSInfo true /PreserveFlatness true /PreserveHalftoneInfo false /PreserveOPIComments true /PreserveOverprintSettings true /StartPage 1 /SubsetFonts true /TransferFunctionInfo /Apply /UCRandBGInfo /Preserve /UsePrologue false /ColorSettingsFile () /AlwaysEmbed [ true ] /NeverEmbed [ true ] /AntiAliasColorImages false /CropColorImages true /ColorImageMinResolution 300 /ColorImageMinResolutionPolicy /OK /DownsampleColorImages true /ColorImageDownsampleType /Bicubic /ColorImageResolution 300 /ColorImageDepth -1 /ColorImageMinDownsampleDepth 1 /ColorImageDownsampleThreshold 1.50000 /EncodeColorImages true /ColorImageFilter /DCTEncode /AutoFilterColorImages true /ColorImageAutoFilterStrategy /JPEG /ColorACSImageDict << /QFactor 0.15 /HSamples [1 1 1 1] /VSamples [1 1 1 1] >> /ColorImageDict << /QFactor 0.15 /HSamples [1 1 1 1] /VSamples [1 1 1 1] >> /JPEG2000ColorACSImageDict << /TileWidth 256 /TileHeight 256 /Quality 30 >> /JPEG2000ColorImageDict << /TileWidth 256 /TileHeight 256 /Quality 30 >> /AntiAliasGrayImages false /CropGrayImages true /GrayImageMinResolution 300 /GrayImageMinResolutionPolicy /OK /DownsampleGrayImages true /GrayImageDownsampleType /Bicubic /GrayImageResolution 300 /GrayImageDepth -1 /GrayImageMinDownsampleDepth 2 /GrayImageDownsampleThreshold 1.50000 /EncodeGrayImages true /GrayImageFilter /DCTEncode /AutoFilterGrayImages true /GrayImageAutoFilterStrategy /JPEG /GrayACSImageDict << /QFactor 0.15 /HSamples [1 1 1 1] /VSamples [1 1 1 1] >> /GrayImageDict << /QFactor 0.15 /HSamples [1 1 1 1] /VSamples [1 1 1 1] >> /JPEG2000GrayACSImageDict << /TileWidth 256 /TileHeight 256 /Quality 30 >> /JPEG2000GrayImageDict << /TileWidth 256 /TileHeight 256 /Quality 30 >> /AntiAliasMonoImages false /CropMonoImages true /MonoImageMinResolution 1200 /MonoImageMinResolutionPolicy /OK /DownsampleMonoImages true /MonoImageDownsampleType /Bicubic /MonoImageResolution 1200 /MonoImageDepth -1 /MonoImageDownsampleThreshold 1.50000 /EncodeMonoImages true /MonoImageFilter /CCITTFaxEncode /MonoImageDict << /K -1 >> /AllowPSXObjects false /CheckCompliance [ /None ] /PDFX1aCheck false /PDFX3Check false /PDFXCompliantPDFOnly false /PDFXNoTrimBoxError true /PDFXTrimBoxToMediaBoxOffset [ 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 ] /PDFXSetBleedBoxToMediaBox true /PDFXBleedBoxToTrimBoxOffset [ 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 ] /PDFXOutputIntentProfile () /PDFXOutputConditionIdentifier () /PDFXOutputCondition () /PDFXRegistryName () /PDFXTrapped /False /CreateJDFFile false /Description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> /CHS <FEFF4f7f75288fd94e9b8bbe5b9a521b5efa7684002000410064006f006200650020005000440046002065876863900275284e8e9ad88d2891cf76845370524d53705237300260a853ef4ee54f7f75280020004100630072006f0062006100740020548c002000410064006f00620065002000520065006100640065007200200035002e003000204ee553ca66f49ad87248672c676562535f00521b5efa768400200050004400460020658768633002> /CHT <FEFF4f7f752890194e9b8a2d7f6e5efa7acb7684002000410064006f006200650020005000440046002065874ef69069752865bc9ad854c18cea76845370524d5370523786557406300260a853ef4ee54f7f75280020004100630072006f0062006100740020548c002000410064006f00620065002000520065006100640065007200200035002e003000204ee553ca66f49ad87248672c4f86958b555f5df25efa7acb76840020005000440046002065874ef63002> /CZE <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> /DAN <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> /DEU <FEFF00560065007200770065006e00640065006e0020005300690065002000640069006500730065002000450069006e007300740065006c006c0075006e00670065006e0020007a0075006d002000450072007300740065006c006c0065006e00200076006f006e002000410064006f006200650020005000440046002d0044006f006b0075006d0065006e00740065006e002c00200076006f006e002000640065006e0065006e002000530069006500200068006f006300680077006500720074006900670065002000500072006500700072006500730073002d0044007200750063006b0065002000650072007a0065007500670065006e0020006d00f60063006800740065006e002e002000450072007300740065006c006c007400650020005000440046002d0044006f006b0075006d0065006e007400650020006b00f6006e006e0065006e0020006d006900740020004100630072006f00620061007400200075006e0064002000410064006f00620065002000520065006100640065007200200035002e00300020006f0064006500720020006800f600680065007200200067006500f600660066006e00650074002000770065007200640065006e002e> /ESP <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> /ETI <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> /FRA <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> /GRE <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a stvaranje Adobe PDF dokumenata najpogodnijih za visokokvalitetni ispis prije tiskanja koristite ove postavke. Stvoreni PDF dokumenti mogu se otvoriti Acrobat i Adobe Reader 5.0 i kasnijim verzijama.) /HUN <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> /ITA <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> /JPN <FEFF9ad854c18cea306a30d730ea30d730ec30b951fa529b7528002000410064006f0062006500200050004400460020658766f8306e4f5c6210306b4f7f75283057307e305930023053306e8a2d5b9a30674f5c62103055308c305f0020005000440046002030d530a130a430eb306f3001004100630072006f0062006100740020304a30883073002000410064006f00620065002000520065006100640065007200200035002e003000204ee5964d3067958b304f30533068304c3067304d307e305930023053306e8a2d5b9a306b306f30d530a930f330c8306e57cb30818fbc307f304c5fc59808306730593002> /KOR <FEFFc7740020c124c815c7440020c0acc6a9d558c5ec0020ace0d488c9c80020c2dcd5d80020c778c1c4c5d00020ac00c7a50020c801d569d55c002000410064006f0062006500200050004400460020bb38c11cb97c0020c791c131d569b2c8b2e4002e0020c774b807ac8c0020c791c131b41c00200050004400460020bb38c11cb2940020004100630072006f0062006100740020bc0f002000410064006f00620065002000520065006100640065007200200035002e00300020c774c0c1c5d0c11c0020c5f40020c2180020c788c2b5b2c8b2e4002e> /LTH <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> /LVI <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> /NLD (Gebruik deze instellingen om Adobe PDF-documenten te maken die zijn geoptimaliseerd voor prepress-afdrukken van hoge kwaliteit. De gemaakte PDF-documenten kunnen worden geopend met Acrobat en Adobe Reader 5.0 en hoger.) /NOR <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> /POL <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> /PTB <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> /RUM <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> /RUS <FEFF04180441043f043e043b044c04370443043904420435002004340430043d043d044b04350020043d0430044104420440043e0439043a043800200434043b044f00200441043e043704340430043d0438044f00200434043e043a0443043c0435043d0442043e0432002000410064006f006200650020005000440046002c0020043c0430043a04410438043c0430043b044c043d043e0020043f043e04340445043e0434044f04490438044500200434043b044f00200432044b0441043e043a043e043a0430044704350441044204320435043d043d043e0433043e00200434043e043f0435044704300442043d043e0433043e00200432044b0432043e04340430002e002000200421043e043704340430043d043d044b04350020005000440046002d0434043e043a0443043c0435043d0442044b0020043c043e0436043d043e0020043e0442043a0440044b043204300442044c002004410020043f043e043c043e0449044c044e0020004100630072006f00620061007400200438002000410064006f00620065002000520065006100640065007200200035002e00300020043800200431043e043b043504350020043f043e04370434043d043804450020043204350440044104380439002e> /SKY <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> /SLV <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> /SUO <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> /SVE <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> /TUR <FEFF005900fc006b00730065006b0020006b0061006c006900740065006c0069002000f6006e002000790061007a006401310072006d00610020006200610073006b013100730131006e006100200065006e0020006900790069002000750079006100620069006c006500630065006b002000410064006f006200650020005000440046002000620065006c00670065006c0065007200690020006f006c0075015f007400750072006d0061006b0020006900e70069006e00200062007500200061007900610072006c0061007201310020006b0075006c006c0061006e0131006e002e00200020004f006c0075015f0074007500720075006c0061006e0020005000440046002000620065006c00670065006c0065007200690020004100630072006f006200610074002000760065002000410064006f00620065002000520065006100640065007200200035002e003000200076006500200073006f006e0072006100730131006e00640061006b00690020007300fc007200fc006d006c00650072006c00650020006100e70131006c006100620069006c00690072002e> /UKR <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> /ENU (Use these settings to create Adobe PDF documents best suited for high-quality prepress printing. Created PDF documents can be opened with Acrobat and Adobe Reader 5.0 and later.) >> /Namespace [ (Adobe) (Common) (1.0) ] /OtherNamespaces [ << /AsReaderSpreads false /CropImagesToFrames true /ErrorControl /WarnAndContinue /FlattenerIgnoreSpreadOverrides false /IncludeGuidesGrids false /IncludeNonPrinting false /IncludeSlug false /Namespace [ (Adobe) (InDesign) (4.0) ] /OmitPlacedBitmaps false /OmitPlacedEPS false /OmitPlacedPDF false /SimulateOverprint /Legacy >> << /AddBleedMarks false /AddColorBars false /AddCropMarks false /AddPageInfo false /AddRegMarks false /ConvertColors /ConvertToCMYK /DestinationProfileName () /DestinationProfileSelector /DocumentCMYK /Downsample16BitImages true /FlattenerPreset << /PresetSelector /MediumResolution >> /FormElements false /GenerateStructure false /IncludeBookmarks false /IncludeHyperlinks false /IncludeInteractive false /IncludeLayers false /IncludeProfiles false /MultimediaHandling /UseObjectSettings /Namespace [ (Adobe) (CreativeSuite) (2.0) ] /PDFXOutputIntentProfileSelector /DocumentCMYK /PreserveEditing true /UntaggedCMYKHandling /LeaveUntagged /UntaggedRGBHandling /UseDocumentProfile /UseDocumentBleed false >> ] >> setdistillerparams << /HWResolution [2400 2400] /PageSize [612.000 792.000] >> setpagedevice
id nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-112262
institution Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
issn 1024-1809
language Russian
last_indexed 2025-12-07T15:53:26Z
publishDate 2015
publisher Інститут металофізики ім. Г.В. Курдюмова НАН України
record_format dspace
spelling Дмитриева, Г.П.
Черепова, Т.С.
Косорукова, Т.А.
Ничипоренко, В.И.
2017-01-18T20:40:06Z
2017-01-18T20:40:06Z
2015
Структура и свойства износостойкого сплава на основе кобальта с карбидом ниобия / Г. П. Дмитриева, Т. С. Черепова, Т. А. Косорукова, В. И. Ничипоренко // Металлофизика и новейшие технологии. — 2015. — Т. 37, № 7. — С. 973-986. — Бібліогр.: 17 назв. — рос.
1024-1809
PACS: 62.20.Qp, 68.60.-p, 81.05.Bx, 81.05.Je, 81.05.Ni, 81.40.Cd, 81.40.Pq
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/112262
Исследованы структура, фазовый состав и свойства серийного сплава ХТН-61 промышленного производства, разработанного в ИМФ НАН Украины, для защиты от высокотемпературного износа контактирующих поверхностей лопаток турбины газотурбинного двигателя. Определено оптимальное соотношение между содержанием в сплаве ниобия и углерода, обеспечивающее температуру плавления выше 1300°C. Показано, что жаростойкость и износостойкость сплава оптимального состава при температурах до 1100°C обусловлены структурой, сформированной в процессе равновесной кристаллизации эвтектики кобальта с карбидом ниобия.
Досліджено структуру, фазовий склад та властивості серійного стопу ХТН-61 промислового виробництва, розробленого в ІМФ НАН України, для захисту від високотемпературного зношування контактувальних поверхонь лопаток турбіни газотурбінного двигуна. Визначено оптимальне співвідношення між вмістом у стопі ніобію та вуглецю, яке забезпечує температуру топлення вище 1300°C. Показано, що жаротривкість і зносостійкість стопу оптимального складу за температур до 1100°C зумовлені структурою, сформованою при кристалізації із розтопу евтектики кобальту з карбідом ніобію.
Structure, phase composition, and properties of the off-the-shelf wear resistant industrial alloy KhTN-61 designed at the IMPh, N.A.S. of Ukraine for the protection of the blades’ contact surfaces in gas turbine engines at high temperatures are investigated. The optimal range of niobium/carbon ratio providing melting temperature above 1300°C is determined. As a result, appropriate changes of the industrial technology of the alloy fabrication are studied. As shown, the wear resistance and the heat resistance of the industrial alloy with optimal composition at temperatures up to 1100°C are caused by structure formed upon crystallization of cobalt—niobium carbide eutectic.
ru
Інститут металофізики ім. Г.В. Курдюмова НАН України
Металлофизика и новейшие технологии
Физика прочности и пластичности
Структура и свойства износостойкого сплава на основе кобальта с карбидом ниобия
Структура та властивості зносостійкого стопу на основі кобальту з карбідом ніобія
Structure and Properties of a Wear-Resistant Alloy Based on a Cobalt with Niobium Carbide
Article
published earlier
spellingShingle Структура и свойства износостойкого сплава на основе кобальта с карбидом ниобия
Дмитриева, Г.П.
Черепова, Т.С.
Косорукова, Т.А.
Ничипоренко, В.И.
Физика прочности и пластичности
title Структура и свойства износостойкого сплава на основе кобальта с карбидом ниобия
title_alt Структура та властивості зносостійкого стопу на основі кобальту з карбідом ніобія
Structure and Properties of a Wear-Resistant Alloy Based on a Cobalt with Niobium Carbide
title_full Структура и свойства износостойкого сплава на основе кобальта с карбидом ниобия
title_fullStr Структура и свойства износостойкого сплава на основе кобальта с карбидом ниобия
title_full_unstemmed Структура и свойства износостойкого сплава на основе кобальта с карбидом ниобия
title_short Структура и свойства износостойкого сплава на основе кобальта с карбидом ниобия
title_sort структура и свойства износостойкого сплава на основе кобальта с карбидом ниобия
topic Физика прочности и пластичности
topic_facet Физика прочности и пластичности
url https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/112262
work_keys_str_mv AT dmitrievagp strukturaisvoistvaiznosostoikogosplavanaosnovekobalʹtaskarbidomniobiâ
AT čerepovats strukturaisvoistvaiznosostoikogosplavanaosnovekobalʹtaskarbidomniobiâ
AT kosorukovata strukturaisvoistvaiznosostoikogosplavanaosnovekobalʹtaskarbidomniobiâ
AT ničiporenkovi strukturaisvoistvaiznosostoikogosplavanaosnovekobalʹtaskarbidomniobiâ
AT dmitrievagp strukturatavlastivostíznosostíikogostopunaosnovíkobalʹtuzkarbídomníobíâ
AT čerepovats strukturatavlastivostíznosostíikogostopunaosnovíkobalʹtuzkarbídomníobíâ
AT kosorukovata strukturatavlastivostíznosostíikogostopunaosnovíkobalʹtuzkarbídomníobíâ
AT ničiporenkovi strukturatavlastivostíznosostíikogostopunaosnovíkobalʹtuzkarbídomníobíâ
AT dmitrievagp structureandpropertiesofawearresistantalloybasedonacobaltwithniobiumcarbide
AT čerepovats structureandpropertiesofawearresistantalloybasedonacobaltwithniobiumcarbide
AT kosorukovata structureandpropertiesofawearresistantalloybasedonacobaltwithniobiumcarbide
AT ničiporenkovi structureandpropertiesofawearresistantalloybasedonacobaltwithniobiumcarbide