Особливості формування структури у високохромистих жароміцних сплавах за спрямованої їх кристалізації: Processy litʹâ, 2019, Tom 137, №5, p.44-55
Received 03.09.2019 UDK 669.245:513.71 The analysis of the thermo-kinetic conditions for the formation of an oriented structure in cast blades obtained for gas turbine engines (GTE) by the method of directed crystallization of heatresistant nickel-based alloys is presented. These alloys were develop...
Збережено в:
| Дата: | 2019 |
|---|---|
| Автори: | , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Ukrainian |
| Опубліковано: |
National Academy of Sciences of Ukraine, Physical-Technological Institute of Metals and Alloys of NAS of Ukraine
2019
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://plit-periodical.org.ua/index.php/plit/article/view/122 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Casting Processes |
Репозитарії
Casting Processes| id |
oai:ojs2.localhost:article-122 |
|---|---|
| record_format |
ojs |
| institution |
Casting Processes |
| baseUrl_str |
|
| datestamp_date |
2023-06-22T10:07:20Z |
| collection |
OJS |
| language |
Ukrainian |
| topic |
газотурбінні двигуни жароміцні сплави литі лопатки спрямована кристалізація |
| spellingShingle |
газотурбінні двигуни жароміцні сплави литі лопатки спрямована кристалізація Нарівський, А. В. Квасницька, Ю. Г. Максюта, І. І. Михнян, О. В. Особливості формування структури у високохромистих жароміцних сплавах за спрямованої їх кристалізації: Processy litʹâ, 2019, Tom 137, №5, p.44-55 |
| topic_facet |
газотурбінні двигуни жароміцні сплави литі лопатки спрямована кристалізація gas turbine engines heat resistant alloys cast blades directional crystallization |
| format |
Article |
| author |
Нарівський, А. В. Квасницька, Ю. Г. Максюта, І. І. Михнян, О. В. |
| author_facet |
Нарівський, А. В. Квасницька, Ю. Г. Максюта, І. І. Михнян, О. В. |
| author_sort |
Нарівський, А. В. |
| title |
Особливості формування структури у високохромистих жароміцних сплавах за спрямованої їх кристалізації: Processy litʹâ, 2019, Tom 137, №5, p.44-55 |
| title_short |
Особливості формування структури у високохромистих жароміцних сплавах за спрямованої їх кристалізації: Processy litʹâ, 2019, Tom 137, №5, p.44-55 |
| title_full |
Особливості формування структури у високохромистих жароміцних сплавах за спрямованої їх кристалізації: Processy litʹâ, 2019, Tom 137, №5, p.44-55 |
| title_fullStr |
Особливості формування структури у високохромистих жароміцних сплавах за спрямованої їх кристалізації: Processy litʹâ, 2019, Tom 137, №5, p.44-55 |
| title_full_unstemmed |
Особливості формування структури у високохромистих жароміцних сплавах за спрямованої їх кристалізації: Processy litʹâ, 2019, Tom 137, №5, p.44-55 |
| title_sort |
особливості формування структури у високохромистих жароміцних сплавах за спрямованої їх кристалізації: processy litʹâ, 2019, tom 137, №5, p.44-55 |
| title_alt |
Features of Structure Formation in High-Chromium Heat-Resistant Alloys with Directed Crystallization: Processy litʹâ, 2019, Tom 137, №5, p.44-55 |
| description |
Received 03.09.2019
UDK 669.245:513.71
The analysis of the thermo-kinetic conditions for the formation of an oriented structure in cast blades obtained for gas turbine engines (GTE) by the method of directed crystallization of heatresistant nickel-based alloys is presented. These alloys were developed at the PTIMA NAS of Ukraine in conjunction with the GP NPKG «Zorya» −«Mashproekt» (Nikolaev). Blades of such alloys have increased durability, thermal phase-structural stability. New heat-resistant alloys are created on the basis of serial alloys ХН57КВЮТМБРЛ-ВИ (grade СМ88Y) and ХН57КВТЮББЛ (grade ЧС104) by adjusting the chemical composition and alloying them with tantalum and rhenium. It is shown that the formation of the necessary structure and physico-mechanical characteristics in turbine blades is possible only with optimal heat removal from the casting with directed crystallization of the alloys. For this purpose, an ejector device was installed in an industrial foundry unit for additional cooling of forms with argon. Rational modes of intensification of mold cooling were also determined, which made it possible to increase the temperature gradient at the crystallization front of alloys to 170 deg/cm at a mold moving speed of 10−13 mm/min. In the case of moving the mold at a faster rate, the flat crystallization front in the casting is violated and the growth of axes in second-order dendrites is intensified in alloys. As a result, the direction of crystallization of the alloys is disrupted and the sizes of the structural components in them increase, which leads to a decrease in the strength properties of the blades. The optimal temperature-kinetic parameters of the process of directed crystallization of alloyed heat-resistant alloys are determined, which allow one to obtain the specified structure and dispersion of the hardening phases in them, to increase the main operational characteristics of the blades by 15−20 %. |
| publisher |
National Academy of Sciences of Ukraine, Physical-Technological Institute of Metals and Alloys of NAS of Ukraine |
| publishDate |
2019 |
| url |
https://plit-periodical.org.ua/index.php/plit/article/view/122 |
| work_keys_str_mv |
AT narívsʹkijav featuresofstructureformationinhighchromiumheatresistantalloyswithdirectedcrystallizationprocessylitʹa2019tom1375p4455 AT kvasnicʹkaûg featuresofstructureformationinhighchromiumheatresistantalloyswithdirectedcrystallizationprocessylitʹa2019tom1375p4455 AT maksûtaíí featuresofstructureformationinhighchromiumheatresistantalloyswithdirectedcrystallizationprocessylitʹa2019tom1375p4455 AT mihnânov featuresofstructureformationinhighchromiumheatresistantalloyswithdirectedcrystallizationprocessylitʹa2019tom1375p4455 AT narívsʹkijav osoblivostíformuvannâstrukturiuvisokohromistihžaromícnihsplavahzasprâmovanoííhkristalízacííprocessylitʹa2019tom1375p4455 AT kvasnicʹkaûg osoblivostíformuvannâstrukturiuvisokohromistihžaromícnihsplavahzasprâmovanoííhkristalízacííprocessylitʹa2019tom1375p4455 AT maksûtaíí osoblivostíformuvannâstrukturiuvisokohromistihžaromícnihsplavahzasprâmovanoííhkristalízacííprocessylitʹa2019tom1375p4455 AT mihnânov osoblivostíformuvannâstrukturiuvisokohromistihžaromícnihsplavahzasprâmovanoííhkristalízacííprocessylitʹa2019tom1375p4455 |
| first_indexed |
2025-09-24T17:40:55Z |
| last_indexed |
2025-09-24T17:40:55Z |
| _version_ |
1844168116694679552 |
| spelling |
oai:ojs2.localhost:article-1222023-06-22T10:07:20Z Features of Structure Formation in High-Chromium Heat-Resistant Alloys with Directed Crystallization: Processy litʹâ, 2019, Tom 137, №5, p.44-55 Особливості формування структури у високохромистих жароміцних сплавах за спрямованої їх кристалізації: Processy litʹâ, 2019, Tom 137, №5, p.44-55 Нарівський, А. В. Квасницька, Ю. Г. Максюта, І. І. Михнян, О. В. газотурбінні двигуни жароміцні сплави литі лопатки спрямована кристалізація gas turbine engines heat resistant alloys cast blades directional crystallization Received 03.09.2019 UDK 669.245:513.71 The analysis of the thermo-kinetic conditions for the formation of an oriented structure in cast blades obtained for gas turbine engines (GTE) by the method of directed crystallization of heatresistant nickel-based alloys is presented. These alloys were developed at the PTIMA NAS of Ukraine in conjunction with the GP NPKG «Zorya» −«Mashproekt» (Nikolaev). Blades of such alloys have increased durability, thermal phase-structural stability. New heat-resistant alloys are created on the basis of serial alloys ХН57КВЮТМБРЛ-ВИ (grade СМ88Y) and ХН57КВТЮББЛ (grade ЧС104) by adjusting the chemical composition and alloying them with tantalum and rhenium. It is shown that the formation of the necessary structure and physico-mechanical characteristics in turbine blades is possible only with optimal heat removal from the casting with directed crystallization of the alloys. For this purpose, an ejector device was installed in an industrial foundry unit for additional cooling of forms with argon. Rational modes of intensification of mold cooling were also determined, which made it possible to increase the temperature gradient at the crystallization front of alloys to 170 deg/cm at a mold moving speed of 10−13 mm/min. In the case of moving the mold at a faster rate, the flat crystallization front in the casting is violated and the growth of axes in second-order dendrites is intensified in alloys. As a result, the direction of crystallization of the alloys is disrupted and the sizes of the structural components in them increase, which leads to a decrease in the strength properties of the blades. The optimal temperature-kinetic parameters of the process of directed crystallization of alloyed heat-resistant alloys are determined, which allow one to obtain the specified structure and dispersion of the hardening phases in them, to increase the main operational characteristics of the blades by 15−20 %. Поступила 03.09.2019 УДК 669.245:513.71 Представлено аналіз термокінетичних умов формування орієнтованої структури в литих лопатках, отриманих для газотурбінних двигунів (ГТД) методом спрямованої кристалізації жароміцних сплавів на нікелевій основі. Ці сплави розроблено у ФТІМС НАН України сумісно з ГП НПКГ «Зоря» − «Машпроект» (м. Миколаїв). Лопатки з таких сплавів мають підвищену довговічність, термічну фазово-структурну стабільність. Нові жароміцні сплави створені на базі серійних сплавів ХН57КВЮТМБРЛ-ВІ (марка СМ88Y) і ХН57КВТЮМБЛ (марка ЧС104) шляхом коригування хімічного складу і легування їх танталом і ренієм. Показано, що формування необхідних структури і фізико-механічних характеристик в турбінних лопатках можливо лише при оптимальному тепловідводі від виливка при спрямованій кристалізації сплавів. З цією метою в промисловому ливарному агрегаті встановили ежекторний пристрій для додаткового охолодження форми аргоном. Визначили також раціональні режими інтенсифікації охолодження форм, які дозволили підвищити температурний градієнт на фронті кристалізації сплавів до 170 град/см при швидкості переміщення форми 10−13 мм/хв. У разі переміщення форми з більшою швидкістю порушується плоский фронт кристалізації у виливку і в сплавах інтенсифікується ріст осей в дендритах другого порядку. У результаті цього порушується спрямованість кристалізації сплавів і збільшуються розміри структурних складових в них, що призводить до зниження міцності властивостей лопаток. Визначено оптимальні температурно-кінетичні параметри процесу спрямованої кристалізації легованих жароміцних сплавів, які дозволяють отримати задані структуру і дисперсність зміцнюючих фаз в них, підвищити на 15−20 % основні експлуатаційні характеристики лопаток. National Academy of Sciences of Ukraine, Physical-Technological Institute of Metals and Alloys of NAS of Ukraine 2019-11-21 Article Article application/pdf https://plit-periodical.org.ua/index.php/plit/article/view/122 Casting processes; Casting processes №5 2019 (137); 44-55 Процеси лиття; Процеси лиття №5 (137) 2019; 44-55 2707-1626 0235-5884 uk https://plit-periodical.org.ua/index.php/plit/article/view/122/128 Авторське право (c) 2019 А. В. Нарівський, Ю. Г. Квасницька, І. І. Максюта, О. В. Михнян https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ |