Повышение стойкости к высокотемпературной коррозиижаропрочных сплавов как резерв возрастания ресурсныхвозможностей газотурбинных двигателей
В работе представлены данные по анализу коррозионных испытаний на газодинамическом стенде образцов разработанного жаропрочного сплава типа ХН57КВЮТМБРЛ для рабочих лопаток ГТД. Показано, что введение тантала и рения способствует повышению стойкости к высокотемпературной коррозии. Вероятно, ввод акти...
Saved in:
| Published in: | Металл и литье Украины |
|---|---|
| Date: | 2016 |
| Main Authors: | , , |
| Format: | Article |
| Language: | Russian |
| Published: |
Фізико-технологічний інститут металів та сплавів НАН України
2016
|
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/162953 |
| 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: | Повышение стойкости к высокотемпературной коррозиижаропрочных сплавов как резерв возрастания ресурсныхвозможностей газотурбинных двигателей / Ю.Г. Квасницкая, И.И. Максюта, Г.Ф. Мяльница // Металл и литье Украины. — 2016. — № 5 (276). — С. 3-8. — Бібліогр.: 8 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-162953 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
Квасницкая, Ю.Г. Максюта, И.И. Мяльница, Г.Ф. 2020-01-19T15:30:39Z 2020-01-19T15:30:39Z 2016 Повышение стойкости к высокотемпературной коррозиижаропрочных сплавов как резерв возрастания ресурсныхвозможностей газотурбинных двигателей / Ю.Г. Квасницкая, И.И. Максюта, Г.Ф. Мяльница // Металл и литье Украины. — 2016. — № 5 (276). — С. 3-8. — Бібліогр.: 8 назв. — рос. 2077-1304 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/162953 669.245:536.421.4 В работе представлены данные по анализу коррозионных испытаний на газодинамическом стенде образцов разработанного жаропрочного сплава типа ХН57КВЮТМБРЛ для рабочих лопаток ГТД. Показано, что введение тантала и рения способствует повышению стойкости к высокотемпературной коррозии. Вероятно, ввод активного карбидообразующего тантала, приводит к тому, что большая часть хрома не расходуется на карбиды М₂₃С₆ остаётся в матрице вместе с рением, повышая коррозионную стойкость материала. Представлено дані аналізу корозійних випробувань на газодинамічному стенді зразків розробленого жароміцного сплаву типу ХН57КВЮТМБРЛ для робочих лопаток ГТД. Вірогідно введення активного карбідного утворюючого танталу призводить до того, що більша частина хрому не витрачається на карбіди М₂₃С₆, а залишається в матриці разом з ренієм, що тим самим підвищує корозійну стійкість матеріалу. The paper presents data on the analysis of corrosion tests on gas-dynamik stand of the samples developed heat-resistant alloy ХН57КВЮТМБРЛ type for GTE blades. It is shown that the introduction of tantalum and rhenium improves resistance to high temperature corrosion probably due to the preferential formation of MC-type carbides based on tantalum. Introduction of active carbide formation tantalium leads to the fact that most of the chromium is not consumed for М₂₃С₆ carbides and remains in the matrix together with rhenium, increasing corrosion resistance of the material. ru Фізико-технологічний інститут металів та сплавів НАН України Металл и литье Украины Повышение стойкости к высокотемпературной коррозиижаропрочных сплавов как резерв возрастания ресурсныхвозможностей газотурбинных двигателей Підвищення стійкості до високотемпературної корозії жароміцних сплавів як резерв росту ресурсних можливостей газотурбінних двигунів Improved resistance to high temperature corrosion of heat-resistant alloys as a reserve of increasing the resource capacity of gas-turbine engines Article published earlier |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| title |
Повышение стойкости к высокотемпературной коррозиижаропрочных сплавов как резерв возрастания ресурсныхвозможностей газотурбинных двигателей |
| spellingShingle |
Повышение стойкости к высокотемпературной коррозиижаропрочных сплавов как резерв возрастания ресурсныхвозможностей газотурбинных двигателей Квасницкая, Ю.Г. Максюта, И.И. Мяльница, Г.Ф. |
| title_short |
Повышение стойкости к высокотемпературной коррозиижаропрочных сплавов как резерв возрастания ресурсныхвозможностей газотурбинных двигателей |
| title_full |
Повышение стойкости к высокотемпературной коррозиижаропрочных сплавов как резерв возрастания ресурсныхвозможностей газотурбинных двигателей |
| title_fullStr |
Повышение стойкости к высокотемпературной коррозиижаропрочных сплавов как резерв возрастания ресурсныхвозможностей газотурбинных двигателей |
| title_full_unstemmed |
Повышение стойкости к высокотемпературной коррозиижаропрочных сплавов как резерв возрастания ресурсныхвозможностей газотурбинных двигателей |
| title_sort |
повышение стойкости к высокотемпературной коррозиижаропрочных сплавов как резерв возрастания ресурсныхвозможностей газотурбинных двигателей |
| author |
Квасницкая, Ю.Г. Максюта, И.И. Мяльница, Г.Ф. |
| author_facet |
Квасницкая, Ю.Г. Максюта, И.И. Мяльница, Г.Ф. |
| publishDate |
2016 |
| language |
Russian |
| container_title |
Металл и литье Украины |
| publisher |
Фізико-технологічний інститут металів та сплавів НАН України |
| format |
Article |
| title_alt |
Підвищення стійкості до високотемпературної корозії жароміцних сплавів як резерв росту ресурсних можливостей газотурбінних двигунів Improved resistance to high temperature corrosion of heat-resistant alloys as a reserve of increasing the resource capacity of gas-turbine engines |
| description |
В работе представлены данные по анализу коррозионных испытаний на газодинамическом стенде образцов разработанного жаропрочного сплава типа ХН57КВЮТМБРЛ для рабочих лопаток ГТД. Показано, что введение тантала и рения способствует повышению стойкости к высокотемпературной коррозии. Вероятно, ввод активного карбидообразующего тантала, приводит к тому, что большая часть хрома не расходуется на карбиды М₂₃С₆ остаётся в матрице вместе с рением, повышая коррозионную стойкость материала.
Представлено дані аналізу корозійних випробувань на газодинамічному стенді зразків розробленого жароміцного сплаву типу ХН57КВЮТМБРЛ для робочих лопаток ГТД. Вірогідно введення активного карбідного утворюючого танталу призводить до того, що більша частина хрому не витрачається на карбіди М₂₃С₆, а залишається в матриці разом з ренієм, що тим самим підвищує корозійну стійкість матеріалу.
The paper presents data on the analysis of corrosion tests on gas-dynamik stand of the samples developed heat-resistant alloy ХН57КВЮТМБРЛ type for GTE blades. It is shown that the introduction of tantalum and rhenium improves resistance to high temperature corrosion probably due to the preferential formation of MC-type carbides based on tantalum. Introduction of active carbide formation tantalium leads to the fact that most of the chromium is not consumed for М₂₃С₆ carbides and remains in the matrix together with rhenium, increasing corrosion resistance of the material.
|
| issn |
2077-1304 |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/162953 |
| citation_txt |
Повышение стойкости к высокотемпературной коррозиижаропрочных сплавов как резерв возрастания ресурсныхвозможностей газотурбинных двигателей / Ю.Г. Квасницкая, И.И. Максюта, Г.Ф. Мяльница // Металл и литье Украины. — 2016. — № 5 (276). — С. 3-8. — Бібліогр.: 8 назв. — рос. |
| work_keys_str_mv |
AT kvasnickaâûg povyšeniestoikostikvysokotemperaturnoikorroziižaropročnyhsplavovkakrezervvozrastaniâresursnyhvozmožnosteigazoturbinnyhdvigatelei AT maksûtaii povyšeniestoikostikvysokotemperaturnoikorroziižaropročnyhsplavovkakrezervvozrastaniâresursnyhvozmožnosteigazoturbinnyhdvigatelei AT mâlʹnicagf povyšeniestoikostikvysokotemperaturnoikorroziižaropročnyhsplavovkakrezervvozrastaniâresursnyhvozmožnosteigazoturbinnyhdvigatelei AT kvasnickaâûg pídviŝennâstíikostídovisokotemperaturnoíkorozíížaromícnihsplavívâkrezervrosturesursnihmožlivosteigazoturbínnihdvigunív AT maksûtaii pídviŝennâstíikostídovisokotemperaturnoíkorozíížaromícnihsplavívâkrezervrosturesursnihmožlivosteigazoturbínnihdvigunív AT mâlʹnicagf pídviŝennâstíikostídovisokotemperaturnoíkorozíížaromícnihsplavívâkrezervrosturesursnihmožlivosteigazoturbínnihdvigunív AT kvasnickaâûg improvedresistancetohightemperaturecorrosionofheatresistantalloysasareserveofincreasingtheresourcecapacityofgasturbineengines AT maksûtaii improvedresistancetohightemperaturecorrosionofheatresistantalloysasareserveofincreasingtheresourcecapacityofgasturbineengines AT mâlʹnicagf improvedresistancetohightemperaturecorrosionofheatresistantalloysasareserveofincreasingtheresourcecapacityofgasturbineengines |
| first_indexed |
2025-11-24T15:20:07Z |
| last_indexed |
2025-11-24T15:20:07Z |
| _version_ |
1850849048149360640 |
| fulltext |
3МЕТАЛЛ И ЛИТЬЁ УКРАИНЫ № 5 (276) ’2016
в литературе сведений о влиянии тантала и рения в
высокохромистых сплавах на их фазово-структурную
стабильность, в том числе связанную с ликвацион-
ными явлениями, на формирование структуры в про-
цессе кристаллизации, а также и на основные эксплу-
атационные (прочностные и коррозионные) характе-
ристики как как при равноосной кристаллизации так
и при направленной (НК), вызывает необходимость
проведения систематических исследований с целью
совершенствования существующих марок сплавов.
В судовых газотурбинных двигателях ВТК связа-
но в основном с повышенным содержанием серы в
дизельном и турбинном топливе и попаданием солей
морской воды. Так, дизельное топливо может содер-
жать от 0,2-0,4 до 1 %мас. S (здесь и далее по тек-
сту). В турбинном топливе содержание серы может
достигать 2 %. Количество натрия в этих видах то-
плива может составлять от 10-9 до 10-7-10-5 %. Кроме
того, следует учитывать, что в судовых газотурбинных
двигателях в процессе их работы на лопатки постоян-
но поступает сульфат натрия, образующийся вслед-
ствие реакции солей морской воды с компонентами
топлива. Как показано в литературе [4], содержание
сульфата натрия в осаждениях на лопатках находит-
ся в пределах 20-100 г/м2, причём при наличии в то-
пливе 0,5-1,0 % серы и выше, он может вызвать зна-
чительные коррозионные повреждения.
В работах [4, 5], посвящённых механизму про-
текания ВТК, отмечается, что особо важными фак-
торами является состав солей морской воды и тип
образующихся соединений, характеризующихся раз-
личной температурой плавления, адгезией к деталям
двигателей, что в итоге и является ответственным за
интенсивность коррозии. Так, анализ отложений из
воздушного фильтра компрессора, исследованных
в работе [6], показал, что в них обнаружено: натрий
(36,9 % в пересчёте на Na2O), сера (45,1 % в пере-
счете на SO3) и хлорид (4,1 % в пересчёте на NaCl).
Минимальное значение парциального давления
серы, как показано авторами [6], необходимое для
образования сульфидов на поверхности раздела
В
ведение. Одной из актуальнейших задач совре-
менного энерго-, машиностроения является по-
вышение рабочих характеристик газотурбинных
установок (ГТУ) различного назначения: стаци-
онарных энергетических, газоперекачивающих, а
также транспортных для авиации и судостроения.
Но как показал анализ литературы, основные мате-
риаловедческие задачи были сосредоточены на раз-
работке сплавов для авиационных двигателей, рабо-
тающих на «чистых» видах топлива. Транспортные и
энергетические двигатели, детали которых работают
на тяжёлых видах топлива, в том числе с примесью
солей морской воды, и подвергаются высокотемпе-
ратурной коррозии (ВТК), нуждаются в усовершен-
ствовании используемых в настоящее время марок
сплавов для лопаток ГТУ.
Следует отметить, что с повышением рабочей тем-
пературы металла свыше 900-950 °С, проблема ВТК
деталей газотурбинных двигателей рассматриваемого
назначения становится ещё более актуальной.
Таким образом, оптимизация существующих леги-
рующих комплексов жаропрочных сплавов сводится
к исследованию возможности повышения их стойко-
сти к ВТК за счёт легирования элементами, способ-
ствующими как возрастанию прочностных характери-
стик, так и замедлению коррозионных разрушений в
процессе эксплуатации. Задачей настоящей работы
является как анализ механизмов протекания ВТК жа-
ропрочных сплавов на основе никеля, так и усовер-
шенствование легирующего комплекса за счёт вве-
дения новых перспективных элементов.
Состояние вопроса. Известно, что в последние
годы материаловеды активно используют для леги-
рования жаропрочных сплавов такие перспективные
с точки зрения повышения прочностных характери-
стик и стойкости к ВТК элементы, как рений, тантал,
рутений [1-3]. Это позволяет уменьшить в определён-
ной степени содержание хрома, исключая тем самым
образование охрупчивающих карбидных фаз в про-
цессе наработки деталей, не снижая стойкости к кор-
розионно-эррозионным повреждениям. Недостаток
УДК 669.245:536.421.4
Ю. Г. Квасницкая, И. И. Максюта, Г. Ф. Мяльница
Физико-технологический институт металлов и сплавов НАН Украины, Киев
Повышение стойкости к высокотемпературной коррозии
жаропрочных сплавов как резерв возрастания ресурсных
возможностей газотурбинных двигателей
В работе представлены данные по анализу коррозионных испытаний на газодинамическом стенде образцов
разработанного жаропрочного сплава типа ХН57КВЮТМБРЛ для рабочих лопаток ГТД. Показано, что введение
тантала и рения способствует повышению стойкости к высокотемпературной коррозии. Вероятно, ввод
активного карбидообразующего тантала, приводит к тому, что большая часть хрома не расходуется на карбиды
М
23
С
6
, а остаётся в матрице вместе с рением, повышая коррозионную стойкость материала.
Ключевые слова: жаропрочный сплав, высокотемпературная солевая коррозия, лопатка газотурбинного
двигателя
4 МЕТАЛЛ И ЛИТЬЁ УКРАИНЫ № 5 (276) ’2016
В качестве опытных образцов были взяты: мо-
дельный сплав (образцы 3, 6, 9) а также образцы ма-
рочного состава, используемого в настоящее время
для серийного производства рассматриваемого типа
деталей – сплав СМ88Y (образцы 1, 4, 7) и сплав для
покрытий СДП-3А (образцы 2, 5, 8), Со – основа, Cr –
22…24, Al – 11..13, Y- 0,2-0,5 %. Химический состав
сплавов представлен в таблице.
Для образцов сплавов СМ88Y, СДП-3А и модель-
ного выплавлялись цилиндрические заготовки из
первичной шихты на литейном агрегате УППФ-2 по
разработанной для сплавов этого класса технологи-
ческой карте (давление в печи – 1,2-2,5 Па, темпера-
тура заливки металла в формы – 1560-1580 °С, тем-
пература формы – 950 °С), после чего подвергали
стандартному режиму термообработки (1170±10 °С,
4 ч., охлаждение на воздухе; 1050±10 °С, 2-3 ч., ох-
лаждение на воздухе, 850±10 °С, 16 ч., охлаждение
на воздухе).
Стойкость сплавов к ВТК оценивали на основании
сравнительных металлографических исследований
внешних и внутренних коррозионных повреждений
образцов после приготовления поперечных шлифов
по стандартной технологии.
Обсуждение результатов и выводы. При про-
ведении промежуточных осмотров образцов было
обнаружено, что степень внешнего повреждения
возрастает в области максимальной температуры
(1000 °С, 3-я температурная зона на стенде). После
металл-окалина, может составлять от 7,25·10-8 до
1,8·10-11 МПа при температуре 1000 °С. Для обра-
зования сульфидов внутри окалины путём моле-
кулярной диффузии из газовой фазы необходимо
парциальное давление двуокиси серы 7,76·10-7
и 5,83·10-5 МПа соответственно. В этой же работе
экспериментально наблюдали формирование суль-
фидов у поверхности металла как путём активиро-
ванной, так и молекулярной диффузии серы. Также
установили интенсивное проникновение сульфида
по границам зерён никеля в связи с образованием
эвтектики никель-сульфид никеля.
Методика испытаний. Надёжность лопаток тур-
бин в условиях их работы в высокотемпературной га-
зовой среде оценивается экспериментально проведе-
нием испытаний на различных стендах и установках.
В настоящее время существует несколько методов
испытаний лопаток турбин на высокотемпературную
газовую коррозию: в системе двигателя; автономные
на стендах; в тиглях в расплавах солей; в расплавах
солей с электрохимическим воздействием; с предва-
рительным нанесением на их поверхность коррози-
онной обмазки [7]. Все перечисленные методы иссле-
дований, за исключением первого метода, относятся
к виду ускоренных испытаний.
В представленной работе испытания проводились
на газодинамическом стенде. Различные модифика-
ции стендов и вспомогательных систем позволяют
наиболее точно моделировать температурные ус-
ловия работы лопаток, в том числе установившиеся
и неустановившиеся тепловые режимы их работы в
высокотемпературном газовом потоке.
Для коррозионных исследований использовался
стенд 9У343, который предназначен для проведения
испытаний опытных деталей ГТД. При исследовании
свойств материалов и покрытий на модельных об-
разцах, выставляемых на выходе жаровой трубы,
имитируются условия химического и теплового воз-
действия потока продуктов сгорания дизельного то-
плива с добавлением смеси солей NaCl и Na2SO4. В
данном случае раствор содержал 3 % смеси солей
(25 % NaCl + 75 % Na2SO4) и 97 % питьевой воды,
длительность испытаний составляла 50 часов, с кон-
трольной ревизией образцов через каждые 10 часов
при расходе солевого раствора – 0,5 кг/ч.
Максимальная температура газового потока со-
ставляла 1250 °С. Температура на испытуемых об-
разцах измерялась термопарами и составляла 900,
950 и 1000 °С (рис. 1). Система подачи жидкого то-
плива (дизельное топливо ДСТУ3868) обеспечивает
подогрев, фильтрацию и подачу его к форсункам с
давлением 60 кгс/см2 по двум независимым каналам
с суммарным расходом до 1000 кг/ч.
Температурные зоны
Схема стенда 9У343 для исследования стойкости к
ВТК в высокотемпературном газо-солевом потоке
Рис. 1.
Состав жаропрочных сплавов, испытанных на газодинамическом стенде
Сплав
Ni C Cr Co W Mo Ti Al Nb Si Re Ta B
%мас.
Модельный
сплав
основа 0,06
13,2 7,69 6,39 1,25 2,62 3,33 0,31
0,03
3,52 2,75 0,015
СМ88Y 15,9 11,0 5,3 1,9 4,6 3,05 0,2 – – 0,08
5МЕТАЛЛ И ЛИТЬЁ УКРАИНЫ № 5 (276) ’2016
30 часов на поверхности образцов была зафикси-
рована значительная толщина корки солей. После
50 часов испытаний, вероятно, вследствие отслаива-
ния окалины с образцов вместе с коркой солей, было
обнаружено интенсивное почернение поверхности.
При этом наименее повреждёнными оказались, как
и следовало ожидать, образцы сплава для покрытий
СДП-3А. Степень внешних коррозионных поврежде-
ний модельного и серийного сплавов можно было
считать соизмеримой.
Согласно методике испытаний, количественную
оценку коррозионного повреждения образцов прово-
дили следующим образом. Оставшуюся соль и ока-
лину с образцов удаляли кипячением в воде. Остат-
ки окалины стравливали в расплавленной эвтектике
NaOH и CaOH при 320 °С и выдержке 2…3 часа. На
металлографических шлифах определяли средний
диаметр dk сечения «чистого» металла без внешних
оксидов и слоя внутренней коррозии (пример изме-
рения сечения показан на рис. 3). Глубину коррозии
hk определяли согласно формуле:
где d0 – исходный диаметр образцов до коррозии (в
данном случае составлял d0 = 7,76 мм).
Полученные результаты представлены на рис. 2.
Макро- и микроструктуру поверхностных сло-
ёв прокорродировавших образцов изучали с целью
сравнительного анализа особенностей протекания
коррозии серийного и модельного сплава. Как вид-
но, коррозия серийного сплава СМ88Y протекает
в основном фронтально (равномерная коррозия)
(рис. 3, а). Модельный сплав характеризуется более
узкой зоной фронтального повреждения, но отдель-
ные границы зёрен у поверхности оказываются бо-
лее уязвимы к коррозии. (рис. 3, б).
Известно, что данные сплавы представляют со-
бой в фазово-структурном отношении дисперсион-
но-твердеющую систему на основе никель-хром-
кобальтового аустенита (γ-фаза) с выделениями
интерметаллида на основе Ni3(Al,Ti) (γ’-фаза) и кар-
бидов различного типа. Такие элементы как хром,
молибден, вольфрам, ниобий, рений, тантал явля-
ются как упрочнителями твёрдого раствора, так и
активными карбидообразующими [1, 2]. Следует от-
метить что наибольшей растворимостью в γ-фазе и
наименьшей в γ’-фазе, обладает рений, имеющий ко-
эффициент распределения легирующих элементов
между γ’- и γ-фазами К/Кс = 0,1 [2].
Отметим, что при введении в сплавы рения и
тантала, содержание хрома может быть снижено,
поскольку эти элементы повышают сопротивление
ВТК. Так, преимущественное образование карбидов
МС-типа на основе тантала при вводе такого актив-
ного карбидообразующего приводит к тому, что боль-
шая часть хрома не расходуется на карбиды М23С6,
а остаётся в матрице, повышая коррозионную стой-
кость материала за счёт образования защитного
оксида Cr2O3. Именно этим и объясняется сужение
фронтальной зоны коррозионного повреждения мо-
дельного сплава (рис. 3, а, б).
Кроме того, при исследовании окалины образцов
модельного сплава после стендовых испытаний ме-
тодом рентгеноструктурного анализа обнаружили,
что в ней, наряду с защитными оксидами NiО и Cr2O3,
присутствует также оксид Та2О3. Следует заметить,
что оксид Та2О3 [8], в отличие от оксидов Мо, W и Nb,
которые реагируют с Na2SО4, способствуя растворе-
нию NiO, не взаимодействует с сульфатом Na и этим
содействует образованию защитной окалины и сни-
жению скорости высокотемпературной коррозии.
При более высоком же содержании тантала (бо-
лее 5 %мас.) стойкость к рассматриваемому виду
коррозии ухудшается. Это, вероятно, связано с тем,
что эвтектические карбиды М23С6 и М7С3 укрупняются
hк = (d0 – dk) / 2,
Глубина зоны коррозии испытанных образцов сплавовРис. 2.
Температурная зона
Гл
уб
ин
а
ко
рр
оз
ии
, м
м
6 МЕТАЛЛ И ЛИТЬЁ УКРАИНЫ № 5 (276) ’2016
и чрезмерно плотная сетка карбидных выделений
прокладывает путь коррозионным повреждениям,
как правило, по границам зёрен, окаймлённых кар-
бидными выделениями.
На основании комплекса сравнительных иссле-
дований коррозионных повреждений образцов жа-
ропрочных сплавов различных видов (металлогра-
фия, рентгеноструктурный анализ) можно сделать
вывод, что введение в легирующий комплекс сплава
типа ХН57КВЮТМБРЛ тантала и рения в количестве
3,5-5,0 %мас. приводит к повышению стойкости мате-
риала к ВТК в условиях проведения стендовых испы-
таний при воздействии газо-солевой среды, вызван-
ной продуктами сгорания топлива и солей морской
воды (сужение фронтальной зоны коррозионного по-
вреждения модельного сплава), что обуславливает
меньшую «потерю» рабочей зоны детали, связанную
с разрушением металла.
Увеличение стойкости новой разрабатываемой
композиции жаропрочного никелевого сплава к ВТК
в сравнении с используемыми в настоящее время на
предприятиях отрасли энергомашиностроения се-
рийными сплавами, позволяет улучшить ресурсные
возможности ГТУ.
Макро- микроструктура образцов жаропрочных сплавов после испытаний: сплав СМ88Y (а); модельный сплав (б)Рис. 3.
× 6,3
× 50
× 400
а б
7МЕТАЛЛ И ЛИТЬЁ УКРАИНЫ № 5 (276) ’2016
1. Суперсплавы ІІ: Жаропрочные материалы для аэрокосмических и промышленных энергоустановок / Под ред. Ч. Т.
Симса, Н. С. Столоффа, У. К. Хагеля. – М.: Металлургия, 1995. – Т. 1. – 384 с.
2. Каблов Е. Н. Литые лопатки газотурбинных двигателей / Е. Н. Каблов. – М.: МИСИС, 2001. – 632 с.
3. Каблов Е. Н. Физико-химические и технологические особенности создания жаропрочных сплавов, содержащих ре-
ний. – Москва: Вестник Московского университета, 2005. – Серия 2. – Химия, Т. 46. – № 3. – 2005. – С. 155-157.
4. Орышич И. В. О кинетике и механизме высокотемпературной коррозии жаропрочных сплавов на никелевой основе /
И. В. Орышич. – Москва: Авиационная промышленность. – 1986. – № 1. – С. 57-59.
5. Высокотемпературная солевая коррозия никель-карбидных эвтектических сплавов / Г. П. Дмитриева, О. С. Костырко,
И. И. Максюта, Н. А. Разумова, А. К. Шурин. – Москва: Защита металлов. – 1987. – № 2. – С. 20-25.
6. Singh P. Mechanism of sulphur transport though preformed oxide scales / P. Singh, N. Birks., Werkst. Und Korrosion, 1980,
v. 31, no 9 p. 682-688.
7. Гишваров А. С. Методы испытаний лопаток турбин на высокотермературную газовую коррозию / А. С. Гишваров,
М. Н. Давыдов // Вестник УГАТУ. – 2015. – Т 19. – № 1(67). – С. 45-54.
8. Reising R. F. High temperature corrosion of nickel by sodium Sulffat, Corrosion, 1977, 33, no 84-91.
1. Sims C. T.., Stoloff N. S., Hagele W. K. (1995). Supersplavy ІІ: Zharoprochnye materialy dlja ajerokosmicheskih i
promyshlennyh jenergoustanovok. [Superalloys II: High temperature materials for aerospace and industrial power plants].
Moskow: Metallurgija, pp. 384. [in Russian].
2. Kablov E. N. (2001). Litye lopatki gazoturbinnyh dvigatelej. [Cast blades of gas turbine engines]. Moskow: MISIS, pp. 632.
[in Russian].
3. Kablov E. N. (2005). Fiziko-himicheskie i tehnologicheskie osobennosti sozdanija zharoprochnyh splavov soderzhashhih
renij [Physico-chemical and technological features of creating superalloys containing rhenium]. Moscow: Bulletin of Moscow
University, Series 2 – Chemistry, no. 3, pp. 155-157. [in Ukrainian].
4. Orishich I. V. (1986). O kinetike i mehanizme vysokotemperaturnoj korrozii zharoprochnyh splavov na nikelevoj osnove.
[Kinetics and mechanism of high-temperature corrosion of heat-resistant nickel-based alloys]. Moscow: Aviacionnaya
promishlennost, no. 1, pp. 57-59. [in Russian].
5. Dmitrieva G. P., Kostyrko O. S., Maksyuta I. I., Razumova N. A., Shurin A. K. (1987). [High-salt corrosion of nickel-carbide
eutectic alloys]. Moscow: Zashita metallov, no. 2, pp. 20-25. [in Russian].
6. Singh P., Birks N. (1980). [Mechanism of sulphur transport though preformed oxide scales]. Werkst. Und Korrosion, v. 31,
no. 9, pp.682-688. [in English].
7. Gishvarov A. S., Davydov M. N (2015). Metody ispytanij lopatok turbin na vysokotermeraturnuju gazovuju korroziju [Metody
ispytanij lopatok turbin na vysokotermeraturnuju gazovuju korroziju [Methods of testing turbine blades for high temperature
gas corrosion]. Ufa: Vestnik UGATU, no 1 (67), pp. 45-54. [in Russian].
8. Reising R. F. (1977). High temperature corrosion of nickel by sodium Sulffat”, Corrosion, ,33, no. 84-91. [In English].
ЛИТЕРАТУРА
REFERENCES
Представлено дані аналізу корозійних випробувань на газодинамічному стенді зразків розробленого жароміцного
сплаву типу ХН57КВЮТМБРЛ для робочих лопаток ГТД. Вірогідно введення активного карбідного утворюючого танталу
призводить до того, що більша частина хрому не витрачається на карбіди М
23
С
6
, а залишається в матриці разом з
ренієм, що тим самим підвищує корозійну стійкість матеріалу.
Квасницька Ю. Г., Максюта І. І., Мяльніца Г. П.
Підвищення стійкості до високотемпературної корозії жароміцних
сплавів як резерв росту ресурсних можливостей газотурбінних двигунів
Анотація
Ключові слова
жароміцний сплав, високотемпературна сольова корозія, лопатка газотурбінного
двигуна
8 МЕТАЛЛ И ЛИТЬЁ УКРАИНЫ № 5 (276) ’2016
Kvasnytska I., Maksyuta I., Mialnitsa H.
Improved resistance to high temperature corrosion of heat-resistant alloys as
a reserve of increasing the resource capacity of gas-turbine engines
Summary
The paper presents data on the analysis of corrosion tests on gas-dynamik stand of the samples developed heat-resistant
alloy ХН57КВЮТМБРЛ type for GTE blades. It is shown that the introduction of tantalum and rhenium improves resistance to
high temperature corrosion probably due to the preferential formation of MC-type carbides based on tantalum. Introduction
of active carbide formation tantalium leads to the fact that most of the chromium is not consumed for М
23
С
6
carbides and
remains in the matrix together with rhenium, increasing corrosion resistance of the material.
superalloy, high-temperature saline corrosion, gas turbine engine bladesKeywords
Поступила 10.05.2016
Ежемесячный научно-технологический журнал
«Металл и литьё Украины»
предлагает разместить на своих страницах рекламу:
новых технологий, оборудования и изделий, методик и материалов,
предлагаемых товаров и услуг,
информацию об обучении, выставках, конференциях
и другую полезную информацию.
|