Статьи
Установлено отрицательное влияние серы и фосфора на жаропрочные свойства монокристаллов сплава ЖС36-ВИ при испытании на длительную прочность на больших базах испытаний (500 и более часов), а также на среднее количество циклов до разрушения при испытании на малоцикловую усталость (МЦУ). Исследована возможность снижения содержания или нейтрализации вредного влияния примесей серы и фосфора при микролегировании сплава лантаном, что положительно влияет на восстановление свойств сплава. Предложен механизм введения лантана для нейтрализации вредного влияния этих примесей, при котором сера удаляется из расплава в виде тугоплавких сульфидов латана путем их адгезии на стенках плавильного тигля при плавке и на пенокерамическом фильтре при разливке. В отличие от серы, тугоплавкие фосфиды с лантаном из расплава не удаляются. Приведено сравнение свойств монокристаллов сплава, отлитых на установках низко- и высокоградиентной направленной кристаллизации – УВНК-9А и УВНС-5.
Введение
В настоящее время монокристаллические жаропрочные никелевые сплавы (ЖНС) нашли широкое применение в авиационной промышленности в качестве материала рабочих лопаток современных газотурбинных двигателей [1–11]. К этим сплавам предъявляются повышенные требования по обеспечению их ультравысокой чистоты по вредным примесям, в частности – по сере и фосфору, что гарантирует бездефектный рост монокристаллов с заданной кристаллографической ориентацией, получение высокого уровня свойств, отсутствие образования ТПУ фаз, стабильность их микроструктуры при длительной эксплуатации лопаток в двигателе [12–23].
Примеси серы и фосфора могут переходить в сплавы из применяемых при плавке шихтовых материалов, а также из керамических материалов плавильного тигля и литейной формы [24–26].
Для снижения и нейтрализации вредного влияния серы и фосфора в ЖНС используют редкоземельные металлы (РЗМ) [27–30], в частности лантан. При выборе этого элемента учитывали опыт микролегирования ряда поликристаллических ЖНС [31], а также его особые физико-химические свойства. Лантан – первый элемент в группе лантаноидов, имеющих 4f 2–145d 0–16s2 электронную конфигурацию. Участие 4f-электронов в образовании химической связи обусловлено предварительным возбуждением на уровень 5d. Энергия возбуждения одного электрона невелика, поэтому обычно лантаноиды проявляют степень окисления 3.
Лантаноиды весьма реакционноспособны и легко взаимодействуют с примесными элементами ЖНС: кислородом, серой, фосфором, азотом, углеродом и кремнием. Химическая активность лантаноидов в ряду La–Lu несколько снижается из-за увеличения заряда ядра, сжатия атома и увеличения силы связи валентных электронов с ядром атома. По способности оттягивать электроны от других атомов, т. е. электроотрицательности χ, большинство примесных элементов превосходят такие активные элементы, как кальций, магний, РЗМ (лантан, лантаноиды, иттрий), гафний, водород. По отношению к примесным элементам щелочной Na, щелочноземельные Ca и Mg, РЗМ, а также используемый при микролегировании ЖНС гафний являются восстановителями. Электроотрицательность определяется положением элемента в Периодической системе и, следовательно, его электронным строением. Чем ниже и левее в Периодической системе находится элемент, тем ниже его электроотрицательность. Для сравнения эффективности восстановительных процессов в ЖНС целесообразно сравнивать разности электроотрицательностей примесного χпр и активного χMe элемента
ΔχMe=χпр-χMe.
В табл. 1 приведены значения этих разностей. По уменьшению относительной электроотрицательности χ примеси, активные металлы, приведенные в табл. 1, расположены соответственно слева направо и снизу вверх. Поэтому наибольшую разность электроотрицательностей имеют пары элементов в верхнем левом углу, а наименьшую – в нижнем правом углу таблицы. Видно, что наибольшей восстановительной способностью обладает натрий, наименьшей – водород. Восстанавливать кислород легче активными металлами, а кремний и серу – сложнее остальных примесей. Вероятно, существует и определенная последовательность в восстановлении примесей. По восстановительной способности лантан уступает только натрию и кальцию и превосходит церий, иттрий, гафний, магний и водород.
Таблица 1
Разность электроотрицательностей χ активных и примесных элементов в ЖНС
|
Активные элементы (дезактиваторы примесей) |
Примеси |
|||||
 |
 |
 |
 |
 |
 |
|
 |
2,62 |
2,22 |
1,73 |
1,37 |
1,25 |
1,08 |
 |
2,44 |
2,04 |
1,55 |
1,19 |
1,07 |
0,90 |
 |
2,34 |
1,94 |
1,45 |
1,09 |
0,97 |
0,80 |
 |
2,32 |
1,92 |
1,43 |
1,07 |
0,95 |
0,78 |
 |
2,22 |
1,82 |
1,33 |
0,97 |
0,85 |
0,68 |
 |
2,14 |
1,74 |
1,25 |
0,89 |
0,77 |
0,60 |
 |
2,13 |
1,73 |
1,24 |
0,88 |
0,76 |
0,59 |
 |
1,24 |
0,84 |
0,35 |
-0,01 |
-0,13 |
-0,3 |
В отличие от натрия и кальция, лантан, имея более высокую температуру сублимации и более низкую упругость пара, меньше улетучивается при плавке. Сравнительно небольшое различие в плотностях сплава и лантана способствует равномерному распределению этого элемента в сплаве.
В работе [32] определены температурные зависимости поверхностного натяжения чистого никеля и никеля, содержащего примеси серы и фосфора. Установлено, что поверхностная активность серы выше, чем у фосфора, что облегчает ее удаление из расплава.
Известно [33], что РЗМ являются хорошими десульфураторами металла; величина энергии Гиббса у сульфидов РЗМ при температурах плавки даже ниже, чем у кальция. Эффективность десульфурации металла с введением РЗМ исследовали с использованием литейного жаропрочного никелевого сплава, % (по массе): менее 0,02 С; 10 Сr; 5 Со; 5,4 Аl; 0,9 Ti; 0,10 Hf; 10 W; 4 Та; Ni – основа. Металл изучали в равноосном состоянии непосредственно после литья, а также с направленной структурой, полученной направленной кристаллизацией, после испытаний на длительную прочность. Авторы работы [33] пришли к выводу, что РЗМ, связывая серу в тугоплавкие соединения, способствуют уменьшению концентрации свободной серы в объеме сплава. Применение РЗМ позволяет не только связать свободную серу в тугоплавкие соединения, но также понизить ее концентрацию в сплаве в 1,5–2 раза. При этом методом Оже-спектроскопии установлено, что с увеличением концентрации РЗМ в металле общее количество сульфидов церия, лантана и иттрия в изломе образцов уменьшается. Наиболее вероятно, что удаление серы из расплава в виде сульфидов с РЗМ происходит путем всплывания, поскольку плотность сульфидов РЗМ ниже, чем плотность расплава. Показано также, что в сплаве, легированном РЗМ, снижается не только общее содержание серы, но и ее содержание на поверхности пор и включений, где она присутствует в виде устойчивых соединений.
В работе [34] исследовано влияние микролегирования лантаном на состав и жаропрочные свойства монокристаллического сплава ВЖМ4-ВИ. Исследование состава показало, что после присадки лантана снизилось содержание серы. Обнаружены включения на основе лантана и никеля, содержащие до 60% лантана, в состав которых входит сера и фосфор. Таким образом, лантан связывает серу и фосфор в термически прочные тугоплавкие соединения, тем самым устраняя их вредное влияние. По данным качественного анализа в состав неметаллических включений на основе лантана входят также кислород и углерод.
Целесообразность микролегирования лантаном подтверждена для поликристаллических ЖНС, однако результаты исследования влияния микролегирования этим элементом на содержание примесей, механизм и степень влияния на свойства монокристаллических ЖНС в научно-технической литературе практически отсутствуют.
Цель данной работы – изучение влияния лантана на снижение содержания или нейтрализацию вредного влияния примесей серы и фосфора в жаропрочном монокристаллическом никелевом сплаве ЖС36-ВИ, а также исследование механизма и степени влияния лантана на механические свойства этого сплава и выход годной продукции.
Материалы и методы
В качестве объекта исследования выбран серийный безуглеродистый литейный ренийсодержащий жаропрочный никелевый сплав второго поколения ЖС36-ВИ, который в настоящее время применяется для изготовления рабочих лопаток ГТД. Состав сплава приведен в табл. 2.
Taблица 2
Химический состав жаропрочного никелевого сплава ЖС36-ВИ
|
Содержание элементов, % (по массе) |
||||||||
|
Ni |
Cr |
Co |
Mo |
W |
Re |
Nb |
Al |
Ti |
|
Основа |
3,5–4,5 |
5–9 |
1–2,2 |
11–12,5 |
1,8–2,3 |
0,7–1,5 |
5,5–6,2 |
0,7–1,5 |
Особенности технологии выплавки сплава ЖС36-ВИ с добавками примесей серы и фосфора приведены в табл. 3. Сплав выплавляли в вакуумной индукционной печи ВИАМ-2002 в тигле емкостью 20 кг.
Таблица 3
Особенности технологии выплавки монокристаллического сплава ЖС36-ВИ
с различным содержанием серы и повышенным содержанием фосфора
|
Условный номер режима плавки |
Особенности технологии выплавки на установке ВИАМ-2002 |
Получено примеси, % (по массе) |
|
1 |
+0,01% S c фильтрацией |
0,0085 S |
|
2 |
+0,005% S; Mg; La c фильтрацией |
0,0013 S |
|
3 |
То же |
0,0005 S |
|
4 |
+0,017% P |
0,018 P |
|
5 |
+0,017% P; Mg; La |
0,017 P |
|
6 |
+0,017% P; Mg; La c фильтрацией |
0,018 P |
Для снижения содержания примесей в сплаве ЖС36-ВИ при выплавке в печи ВИАМ-2002 последовательно вводили магний и непосредственно перед разливкой расплава – лантан, с последующей фильтрацией через пенокерамический фильтр. Разливку металла проводили в стальную трубу ø90 мм.
Содержание примеси серы определяли на газоанализаторе CS-600 фирмы Leco [35]. Содержание лантана и примеси фосфора определяли масс-спектрометрическим методом на установке iCAPQ фирмы Thermo Fisher Scientific [36].
Для исследования влияния лантана на структуру и свойства монокристаллов сплава ЖС36-ВИ (КГО [001]) с различным содержанием серы и повышенным содержанием фосфора проведено по шесть плавок на низкоградиентной установке направленной кристаллизации УВНК-9А* и на высокоградиентной установке УВНС-5** с кристаллографической ориентацией с применением затравок из сплава системы Ni–W с заданной ориентацией. Величина теплового градиента на установке УВНК-9А составляла 70°С/мм, тогда как на высокоградиентной установке УВНС-5 она составляла 150°С/мм, т. е. в ~2 раза больше.
____________________
* Плавки проводили под руководством В.В. Герасимова.
** Плавки проводили под руководством Ю.А. Бондаренко.
Из термически обработанных монокристаллических заготовок изготовили образцы и провели испытания на растяжение при различных температурах на машине ИР-5113, на длительную прочность – на машине ZST2/3-ВИЭТ, на малоцикловую усталость – на машине LFV 100HH.
Результаты
Установлено, что введение магния и лантана в сплав ЖС36-ВИ в условиях вакуумно-индукционной плавки в печи ВИАМ-2002, а также применение фильтрации снижает содержание серы с 0,0085 до 0,0013 и 0,0005% (по массе) соответственно в плавках 2 и 3 (табл. 3). При этом наблюдается увеличение выхода годного продукта и улучшение комплекса механических свойств монокристаллов, отлитых на установках УВНК-9А и УВНС-5 (рис. 1–5). При испытании на растяжение (рис. 1) при 900°С наблюдается увеличение относительного удлинения δ как на низкоградиентной (УВНК-9А), так и на высокоградиентной (УВНС-5) установках (с 21,5 до 29% и с 26 до 37,5% соответственно) и относительного сужения ψ (с 20,5 до 29% и с 25 до 37,5% соответственно). При испытаниях на длительную прочность (рис. 3) при 975°С и напряжении σ=320 МПа время до разрушения практически одинаковое, а при испытании на более длительной базе при 1000°С и напряжении σ=185 МПа с уменьшением содержания серы в сплаве время до разрушения увеличивается с 274 до 418 ч на установке УВНК-9А и с 395 до 454 ч – на установке УВНС-5.
При испытаниях на малоцикловую усталость (рис. 4) при 900°С с амплитудой напряжений 980 МПа количество циклов до разрушения увеличивается с 463 до 1737 (установка УВНК-9А), а с амплитудой напряжений 950 МПа – с 1798 до 2302 (установка УВНС-5).
Однако при испытаниях на кратковременную прочность при температурах 20 и 1100°С не наблюдается отрицательного влияния повышенного содержания серы в сплаве ЖС36-ВИ на его пластичность.
Установлено, что введение лантана в сплав в условиях вакуумно-индукционной плавки в печи ВИАМ-2002 и применение фильтрации практически не понижает содержания фосфора в сплаве, однако при этом улучшается комплекс механических свойств монокристаллов, отлитых как в установке УВНК-9А, так и в установке УВНС-5. При испытаниях на длительную прочность на небольших базах (≥40 ч) при 975°С и напряжении σ=320 МПа время до разрушения образцов, отлитых на обеих установках, практически не изменяется, а при испытаниях на базе 500 ч при 1000°С и напряжении σ=185 МПа время до разрушения увеличивается с 319 до 383 ч на установке УВНК-9А и с 255 до 375 (плавка 5) и 369 (плавка 6) – на установке УВНС-5 (рис. 3).
При испытаниях на малоцикловую усталость при 900°С с амплитудой напряжений 950 МПа количество циклов до разрушения увеличивается с 1903 до 3304 (плавка 5) и 2834 (плавка 6) на установке УВНК-9А и с 1634 до 2150 – на установке УВНС-5
(рис. 4).
С введением лантана в сплавы, содержащие примеси серы и фосфора, в условиях вакуумно-индукционной плавки и применением фильтрации наблюдается тенденция к увеличению выхода годной продукции (рис. 5).
Рис. 1. Результаты испытания на растяжение при 20 (а), 900 (б) и 1100°С (в) монокристаллов сплава ЖС36-ВИ МОНО (001) с примесями серы, отлитых по режимам 1–3 (см. табл. 3) низкоградиентным способом на установке УВНК-9А (──) и высокоградиентным способом на установке УВНС-5 (─ ─ ─)
Рис. 2. Результаты испытания на растяжение при 20 (а), 900 (б) и 1100°С (в) монокристаллов сплава ЖС36-ВИ МОНО (001) с примесями фосфора, отлитых по режимам 4–6 (см. табл. 3) низкоградиентным способом на установке УВНК-9А (──) и высокоградиентным способом на установке УВНС-5 (─ ─ ─)
Рис. 3. Влияние серы (а) и фосфора (б) на время до разрушения при испытании на длительную прочность монокристаллов сплава ЖС36-ВИ, отлитых по режимам 1–6 (см. табл. 3) низкоградиентным способом на установке УВНК-9А (■) и высокоградиентным способом на установке УВНС-5 (■)
Рис. 4. Результаты испытаний на малоцикловую усталость при 900°С монокристаллов сплава ЖС36-ВИ, отлитых по режимам 1–6 (см. табл. 3) низкоградиентным способом на установке УВНК-9А (■) и высокоградиентным способом на установке УВНС-5 (■)
Рис. 5. Влияние режимов выплавки монокристаллов сплава ЖС36-ВИ на выход годной продукции с примесями серы и фосфора, отлитых по режимам 1, 3, 4 и 6 (см. табл. 3) низкоградиентным способом на установке УВНК-9А (■) и высокоградиентным способом на установке УВНС-5 (■)
При испытаниях на кратковременную прочность при температурах 20, 900 и 1100°С не наблюдается влияния повышенного содержания фосфора в сплаве ЖС36-ВИ на его пластичность независимо от присутствия лантана.
Обсуждение полученных результатов
С учетом данных табл. 1 и результатов квантомеханических расчетов, выполненных в работах [37, 38], для объяснения полученных результатов приведена гипотетическая схема влияния примесей и лантана на силу межатомной связи и диффузионную подвижность компонентов ЖНС (рис. 6). Несмотря на небольшое процентное содержание, примеси и лантан оказывают существенное влияние на силу межатомной связи. Верхняя часть рис. 6 иллюстрирует влияние примесей (на примере серы), нижняя часть – влияние лантана.
Рис. 6. Влияние примесей (на примере серы) и лантана на силу межатомной связи и диффузионную подвижность компонентов жаропрочного никелевого сплава
Примесные элементы (O, S, N, P, C), являясь соответственно элементами VI, V и IV групп Периодической системы Д.И. Менделеева и обладая повышенной электроотрицательностью, оттягивают электроны и уменьшают электронную плотность между близлежащими атомами основных компонентов монокристаллических ЖНС, снижают силу связи между ними и, увеличивая их диффузионную подвижность, ускоряют развитие ползучести и усталости. В частности, взаимодействуя с алюминием, сера и фосфор ослабляют силу его связи с никелем, увеличивают диффузионную подвижность алюминия, способствуя коагуляции γ′-фазы, развитию рафтинга.
Являясь поверхностно-активными элементами, сера и фосфор сегрегируют на поверхности пор, снижают силу связи между атомами основных компонентов сплава, облегчая в результате ползучести и усталости образование трещин на поверхности пор.
Лантан является элементом III группы Периодической системы, имеет низкую электроотрицательность и высокое химическое сродство к большинству примесных элементов (O, S, N, P, C), образуя с последними термодинамически устойчивые тугоплавкие соединения, что позволяет снизить содержание этих примесей в твердом растворе. Образуя с серой и кислородом соединения с низкой плотностью, лантан позволяет удалять серу и кислород из сплава в шлак.
Лантан взаимодействует с серой, отдавая электроны, увеличивает электронную плотность вокруг ее атомов и тем самым уменьшает ее способность оттягивать электроны и понижать электронную плотность и силу связи между близлежащими атомами основных компонентов. Имея большой ковалентный радиус, лантан (rLa=0,171 нм), являясь наряду с серой и фосфором поверхностно-активным элементом, образует устойчивые наноструктуры (кластеры и зоны на межфазных границах) и фазы, образование которых снижает термодинамическую и диффузионную активность атомов, замедляет массообмен на границах γ/γ′, γ/карбидов, γ/ТПУ фаз и деградацию структуры монокристаллических ЖНС, тем самым замедляя развитие ползучести, усталости и коррозионного разрушения.
Сродство серы к лантану выше, чем к никелю, поэтому термодинамически вероятно образование сульфидов лантана, а не соединений лантана с никелем и сульфидов никеля. Эволюция структуры должна происходить от соединений лантана с никелем к образованию сульфидов лантана.
Микролегирование лантаном оказывает положительное влияние и на микроструктуру ЖНС. В работе [27] приведены результаты исследования ренийсодержащего сплава ЖС32-ВИ, микролегированного редкоземельными металлами – лантаном и иттрием. Анализ микроструктуры показал, что с увеличением в сплаве содержания лантана измельчается дендритная структура. Иттрий также измельчает дендритную структуру, однако присадка тех же количеств лантана более эффективна. Одновременно с измельчением дендритной структуры измельчается морфология выделений первичной избыточной γ′-фазы в междендритных участках.
Комплексный подход, включающий: использование шихты с пониженным содержанием примесей, вакуумное рафинирование, микролегирование лантаном, фильтрацию расплава, – кроме повышения эксплуатационных характеристик монокристаллов сплава ЖС36-ВИ позволяет снизить вероятность образования паразитных зерен и увеличить выход годной продукции.
Заключение
Микролегирование лантаном и фильтрация расплава с применением пенокерамического фильтра являются эффективными приемами снижения содержания примеси серы и нейтрализации вредного влияния примеси фосфора в жаропрочном никелевом сплаве ЖС36-ВИ, что позволяет увеличить значения длительной прочности, малоцикловой усталости и выход годной продукции по монокристаллам.
2. Каблов Е.Н., Бондаренко Ю.А., Ечин А.Б. и др. Развитие процесса направленной кристаллизации лопаток ГТД из жаропрочных и интерметаллидных сплавов с монокристаллической структурой //Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. «Машиностроение». 2011. №SP. С. 20–25.
3. Каблов Е.Н., Бондаренко Ю.А., Каблов Д.Е. Особенности структуры и жаропрочных свойств монокристаллов <001> высокорениевого никелевого жаропрочного сплава, полученного в условиях высокоградиентной направленной кристаллизации //Авиационные материалы и технологии. 2011. №4. С. 25–31.
4. Каблов Е.Н., Оспенникова О.Г., Ломберг Б.С., Сидоров В.В. Приоритетные направления развития технологий производства жаропрочных материалов для авиационного двигате-лестроения //Проблемы черной металлургии и материаловедения. 2013. №3. С. 47–54.
5. Каблов Е.Н., Петрушин Н.В., Бронфин М.Б., Алексеев А.А. Особенности монокристаллических жаропрочных никелевых сплавов, легированных рением //Металлы. 2006. №5. С. 47–57.
6. Каблов Е.Н., Петрушин Н.В., Василенок Л.Б., Морозова Г.И. Рений в жаропрочных никелевых сплавах для лопаток газовых турбин (продолжение) //Материаловедение. 2000. №3. С. 38–43.
7. Каблов Е.Н., Оспенникова О.Г., Сидоров В.В., Ригин В.Е. Производство литых прутковых (шихтовых) заготовок из современных литейных высокожаропрочных никелевых сплавов /В сб. трудов науч.-технич. конф., посвященной 310-летию уральской металлургии и созданию технико-внедренческого центра металлургии и тяжелого машиностроения. Екатеринбург: Наука Сервис. 2011. Т. 1. С. 31–38.
8. Каблов Е.Н., Сидоров В.В., Каблов Д.Е., Ригин В.Е., Горюнов А.В. Современные технологии получения прутковых заготовок из литейных жаропрочных сплавов нового поколения //Авиационные материалы и технологии. 2012. №S. С. 97–105.
9. Сидоров В.В., Ригин В.Е., Каблов Д.Е. Организация производства литых прутковых заготовок из современных литейных высокожаропрочных никелевых сплавов //Литейное производство. 2011. №10. С. 2–5.
10. Сидоров В.В., Ригин В.Е., Горюнов А.В., Каблов Д.Е. Высокоэффективные технологии и современное оборудование для производства шихтовых заготовок из литейных жаропрочных сплавов //Металлург. 2012. №5. С. 26–30.
11. Мин П.Г., Горюнов А.В., Вадеев В.Е. Современные жаропрочные никелевые сплавы и эффективные ресурсосберегающие технологии их изготовления //Технология металлов. 2014. №8. С. 12–23.
12. Каблов Д.Е., Сидоров В.В., Мин П.Г. Влияние примеси азота на структуру монокристаллов жаропрочного никелевого сплава ЖС30-ВИ и разработка эффективных способов его рафинирования //Авиационные материалы и технологии. 2012. №2. С. 32–36.
13. Каблов Д.Е., Чабина Е.Б., Сидоров В.В., Мин П.Г. Исследование влияния азота на структуру и свойства монокристаллов из литейного жаропрочного сплава ЖС30-ВИ //МиТОМ. 2013. №8. С. 3–7.
14. Каблов Д.Е., Сидоров В.В., Мин П.Г. Закономерности поведения азота при получении монокристаллов жаропрочного никелевого сплава ЖС30-ВИ и его влияние на эксплуатационные свойства //МиТОМ. 2014. №1. С. 8–12.
15. Сидоров В.В., Ригин В.Е., Горюнов А.В., Мин П.Г., Каблов Д.Е. Получение Re–Ru-содержащего сплава с использованием некондиционных отходов //Металлургия машиностроения. 2012. №3. С. 15–17.
16. Сидоров В.В., Ригин В.Е., Горюнов А.В., Мин П.Г. Опыт переработки в условиях ФГУП «ВИАМ» литейных отходов жаропрочных сплавов, образующихся на моторостроительных и ремонтных заводах //Металлург. №1. 2014. С. 86–90.
17. Сидоров В.В., Ригин В.Е., Горюнов А.В., Мин П.Г. Ресурсосберегающая технология переработки некондиционных отходов литейных жаропрочных сплавов //Металлург. №5. 2014. С. 35–39.
18. Сидоров В.В., Ригин В.Е., Горюнов А.В., Мин П.Г. Инновационная технология производства жаропрочного сплава ЖС32-ВИ с учетом переработки всех видов отходов в условиях сертифицированного серийного производства ФГУП «ВИАМ» //Труды ВИАМ. 2014. №6. Ст. 01 (viam-works.ru).
19. Improved low sulfur nickel-base single crystal superalloy with ppm additions of lanthanum and yttrium: pat. 2415888 EU; publ. 14.10.2010.
20. Zhuanggi HU, Hongwei SONG, Shouren GUO, Wenru SUN and Dezhong LU. Effects of Phosphorus on Microstructure and Creep Property of IN718 Superalloy //J. Mater. Sci. Technol. 2005. V. 21. Suppl. P. 73–76.
21. Сидоров В.В., Мин П.Г., Бурцев В.Т., Каблов Д.Е., Вадеев В.Е. Компьютерное моделирование и экспериментальное исследование реакций рафинирования в вакууме сложнолегированных ренийсодержащих никелевых расплавов от примесей серы и кремния //Вестник РФФИ. 2015. №1 (85). С. 32–36.
22. Сидоров В.В., Ригин В.Е., Мин П.Г., Фоломейкин Ю.И. Влияние фосфора и кремния на структуру и свойства высокожаропрочных литейных сплавов и разработка эффективных методов устранения их отрицательного влияния //МиТОМ. 2015. №6 (720). С. 55–59.
23. Сидоров В.В., Ригин В.Е., Мин П.Г., Фоломейкин Ю.И., Тимофеева О.Б., Филонова Е.В., Исходжанова И.В. Влияние примесей на структуру и свойства высокожаропрочных литейных сплавов и разработка эффективных методов устранения их отрицательного влияния //Новости материаловедения. Наука и техника. 2014. №2. Ст. 03. (materialsnews.ru).
24. Сидоров В.В., Ригин В.Е., Филонова Е.В., Тимофеева О.Б. Структурные исследования и свойства монокристаллов сплавов ВЖМ4-ВИ и ВЖМ5-ВИ, содержащих повышенное количество фосфора //Труды ВИАМ. 2014. №3. Ст. 02 (viam-works.ru).
25. Сидоров В.В., Мин П.Г. Рафинирование сложнолегированного никелевого расплава от примеси серы при плавке в вакуумной индукционной печи (часть 1) //Электрометаллургия. 2014. №3. С. 18–23.
26. Мин П.Г., Сидоров В.В. Опыт переработки литейных отходов сплава ЖС32-ВИ на научно-производственном комплексе ВИАМ по изготовлению литых прутковых (шихтовых) заготовок //Авиационные материалы и технологии. 2013. №4. С. 20–25.
27. Мин П.Г., Сидоров В.В. Рафинирование отходов жаропрочного никелевого сплава ЖС32-ВИ от примеси кремния в условиях вакуумной индукционной плавки //Труды ВИАМ. 2014. №9. Ст. 01 (viam-works.ru).
28. Мин П.Г., Вадеев В.Е., Крамер В.В. Рафинирование некондиционных отходов деформируемых никелевых сплавов в вакуумной индукционной печи //Технология металлов. 2015. №4. С. 8–13.
29. Сидоров В.В., Мин П.Г., Фоломейкин Ю.И., Вадеев В.Е. Влияние скорости фильтрации сложнолегированного никелевого расплава через пенокерамический фильтр на содержание примеси серы в металле //Электрометаллургия. 2015. №5. С. 12–15.
30. Сидоров В.В., Мин П.Г. Рафинирование сложнолегированного никелевого расплава от примеси серы при плавке в вакуумной индукционной печи (часть 2) //Электрометаллургия. 2014. №5. С. 26–30.
31. Каблов Е.Н., Сидоров В.В. Микролегирование РЗМ – современная технология повышения свойств литейных жаропрочных никелевых сплавов //Перспективные материалы. 2001. №1. С. 23–24.
32. Филиппов К.С., Бурцев В.Г., Сидоров В.В., Ригин В.Е. Исследование поверхностного натяжения и плотности расплавов никеля, содержащего примеси серы, фосфора и азота //Физика и химия обработки материалов. 2013. №1. С. 52–56.
33. Литые лопатки газотурбинных двигателей /Под ред. Е.Н. Каблова. M: Hаука. 2006. 632 с.
34. Сидоров В.В., Ригин В.Е., Тимофеева О.Б., Мин П.Г. Влияние кремния и фосфора на жаропрочные свойства и структурно-фазовые превращения в монокристаллах из высокожаропрочного сплава ВЖМ4-ВИ //Авиационные материалы и технологии. 2013. №3. С. 32–38.
35. Механик Е.А., Мин П.Г., Гундобин Н.В., Растегаева Г.Ю. Определение массовой доли серы в жаропрочных никелевых сплавах и сталях в диапазоне концентраций от 0,0001 до 0,0009% (по массе) //Труды ВИАМ. 2014. №9. Ст. 12 (viam-works.ru).
36. Якимович П.В., Алексеев А.В., Мин П.Г. Определение низких содержаний фосфора в жаропрочных никелевых сплавах методом ИСП-МС //Труды ВИАМ. 2014. №10. Ст. 02 (viam-works.ru).
37. Megchiche E.H., Amarouche M., Mijoule C. First-principle calculations of the diffusion of atomic oxygen in nickel: thermal expansion contribution //Journal of Physics: Condenced Mater. 2007.
V. 19. №29. P. 296201.
38. Zachery С.L. A computational investigation of the effect of alloying elements on the thermodynamic and diffusion properties of FCC Ni alloys with application to the creep rate of delute Ni-X alloys: dissertation for the degree of DF. Pennsylvania University. 2012.
2. Kablov E.N., Bondarenko Yu.A., Echin A.B. i dr. Razvitie processa napravlennoj kristallizacii lopatok GTD iz zharoprochnyh i intermetallidnyh splavov s monokristallicheskoj strukturoj [Development of process of the directed crystallization of blades of GTE from heat resisting and intermetallic alloys with single-crystal structure] //Vestnik MGTU im. N.E. Baumana. Ser. «Mashinostroenie». 2011. №SP. S. 20–25.
3. Kablov E.N., Bondarenko Yu.A., Kablov D.E. Osobennosti struktury i zharoprochnyh svojstv monokristallov <001> vysokorenievogo nikelevogo zharoprochnogo splava, poluchennogo v usloviyah vysokogradientnoj napravlennoj kristallizacii [Features of structure and heat resisting properties of single crystals of <001> high-rhenium nickel hot strength alloys received in the conditions of high-gradient directed crystallization] //Aviacionnye materialy i tehnologii. 2011. №4. S. 25–31.
4. Kablov E.N., Ospennikova O.G., Lomberg B.S., Sidorov V.V. Prioritetnye napravleniya razvitiya tehnologij proizvodstva zharoprochnyh materialov dlya aviacionnogo dvigatelestroeniya [The priority directions of development of production technologies of heat resisting materials for aviation engine building] //Problemy chernoj metallurgii i materialovedeniya. 2013. №3. S. 47–54.
5. Kablov E.N., Petrushin N.V., Bronfin M.B., Alekseev A.A. Osobennosti monokristallicheskih zharoprochnyh nikelevyh splavov, legirovannyh reniem [Features of the single-crystal heat resisting nickel alloys alloyed by rhenium] //Metally. 2006. №5. S. 47–57.
6. Kablov E.N., Petrushin N.V., Vasilenok L.B., Morozova G.I. Renij v zharoprochnyh nikelevyh splavah dlya lopatok gazovyh turbin (prodolzhenie) [Rhenium in heat resisting nickel alloys for blades of gas turbines (continuation)] //Materialovedenie. 2000. №3. S. 38–43.
7. Kablov E.N., Ospennikova O.G., Sidorov V.V., Rigin V.E. Proizvodstvo lityh prutkovyh (shihtovyh) zagotovok iz sovremennyh litejnyh vysokozharoprochnyh nikelevyh splavov [Production of cast bar (blend) preparations from modern cast high-heat resisting nickel alloys] /V sb. trudov nauch.-tehnich. konf., posvyashhennoj 310-letiyu uralskoj metallurgii i sozdaniyu tehniko-vnedrencheskogo centra metallurgii i tyazhelogo mashinostroeniya. Ekaterinburg: Nauka Servis. 2011. T. 1. S. 31–38.
8. Kablov E.N., Sidorov V.V., Kablov D.E., Rigin V.E., Goryunov A.V. Sovremennye tehnologii polucheniya prutkovyh zagotovok iz litejnyh zharoprochnyh splavov novogo pokolenija [Modern technologies of receiving the bar stock preparations from foundry heat resisting alloys of new generation] //Aviacionnye materialy i tehnologii. 2012. №S. S. 97–105.
9. Sidorov V.V., Rigin V.E., Kablov D.E. Organizaciya proizvodstva lityh prutkovyh zagotovok iz sovremennyh litejnyh vysokozharoprochnyh nikelevyh splavov [The organization of production of cast bar preparations from modern cast high-heat resisting nickel alloys] //Litejnoe proizvodstvo. 2011. №10. S. 2–5.
10. Sidorov V.V., Rigin V.E., Goryunov A.V., Kablov D.E. Vysokoeffektivnye tehnologii i sovremennoe oborudovanie dlya proizvodstva shihtovyh zagotovok iz litejnyh zharoprochnyh splavov [Highly effective technologies and the modern equipment for production of blend preparations from foundry hot strength alloys] //Metallurg. 2012. №5. S. 26–30.
11. Min P.G., Goryunov A.V., Vadeev V.E. Sovremennye zharoprochnye nikelevye splavy i effektivnye resursosberegayushhie tehnologii ih izgotovlenya [Modern heat resisting nickel alloys and effective resource-saving technologies of their manufacturing] //Tehnologiya metallov. 2014. №8. S. 12–23.
12. Kablov D.E., Sidorov V.V., Min P.G. Vliyanie primesi azota na strukturu monokristallov zharoprochnogo nikelevogo splava ZhS30-VI i razrabotka effektivnyh sposobov ego rafinirovaniya [Influence of impurity of nitrogen on structure of single crystals of heat resisting ZhS30-VI nickel alloy and development of effective ways of its refinement] //Aviacionnye materialy i tehnologii. 2012. №2. S. 32–36.
13. Kablov D.E., Chabina E.B., Sidorov V.V., Min P.G. Issledovanie vliyaniya azota na strukturu i svoistva monokristallov iz litejnogo zharoprochnogo splava ZhS30-VI [Research of influence of nitrogen on structure and properties of single crystals from foundry ZhS30-VI hot strength alloy] //MiTOM. 2013. №8. S. 3–7.
14. Kablov D.E., Sidorov V.V., Min P.G. Zakonomernosti povedeniya azota pri poluchenii monokristallov zharoprochnogo nikelevogo splava ZhS30-VI i ego vliyanie na ekspluatacionnye svoistva [Patterns of behavior of nitrogen when receiving single crystals of heat resisting ZhS30-VI nickel alloy and its influence on operational properties] //MiTOM. 2014. №1. S. 8–12.
15. Sidorov V.V., Rigin V.E., Goryunov A.V., Min P.G., Kablov D.E. Poluchenie Re–Ru-soderzhashhego splava s ispolzovaniem nekonditsionnyh othodov [Receiving Re–Ru-containing alloy with use of unconditioned waste] //Metallurgiya mashinostroeniya. 2012. №3. S. 15–17.
16. Sidorov V.V., Rigin V.E., Goryunov A.V., Min P.G. Opyt pererabotki v usloviyah FGUP «VIAM» litejnyh othodov zharoprochnyh splavov, obrazuyushhihsya na motorostroitelnyh i remontnyh zavodah [Experience of processing in the conditions of FSUE «VIAM» of foundry waste of the hot strength alloys which are forming at engine-building and repair plants] //Metallurg. №1. 2014. S. 86–90.
17. Sidorov V.V., Rigin V.E., Goryunov A.V., Min P.G. Resursosberegayushchaya tehnologiya pererabotki nekondicionnyh othodov litejnyh zharoprochnyh splavov [Resource-saving refining technology of unconditioned waste of foundry hot strength alloys] //Metallurg. №5. 2014. S. 35–39.
18. Sidorov V.V., Rigin V.E., Gorunov A.V., Min P.G. Innovatsionnaya tehnologiya proizvodstva zharoprochnogo splava ZhS32-VI s uchetom pererabotki vseh vidov othodov v usloviyah sertificirovannogo serijnogo proizvodstva FGUP «VIAM» [The innovation technology of high temperature GS32-VI alloy production considering the recycling of all scrap appearance a certificated quantity production of FGUP «VIAM»] //Trudy VIAM. 2014. №6. St. 01 (viam-works.ru).
19. Improved low sulfur nickel-base single crystal superalloy with ppm additions of lanthanum and yttrium: pat. 2415888 EU; publ. 14.10.2010.
20. Zhuanggi HU, Hongwei SONG, Shouren GUO, Wenru SUN and Dezhong LU. Effects of Phosphorus on Microstructure and Creep Property of IN718 Superalloy //J. Mater. Sci. Technol. 2005. V. 21. Suppl. P. 73–76.
21. Sidorov V.V., Min P.G., Burcev V.T., Kablov D.E., Vadeev V.E. Kompyuternoe modelirovanie i eksperimentalnoe issledovanie reakcij rafinirovaniya v vakuume slozhnolegirovannyh renijsoderzhashchih nikelevyh rasplavov ot primesej sery i kremniya [Computer modeling and pilot study of reactions of refinement in vacuum of complex-alloyed rhenium of containing nickel alloys from sulfur and silicon impurity] //Vestnik RFFI. 2015. №1 (85). S. 32–36.
22. Sidorov V.V., Rigin V.E., Min P.G., Folomejkin Yu.I. Vliyanie fosfora i kremniya na strukturu i svojstva vysokozharoprochnyh litejnyh splavov i razrabotka effektivnyh metodov ustraneniya ih otricatelnogo vliyaniya [Influence of phosphorus and silicon on structure and properties of high-heat resisting cast alloys and development of effective methods of elimination of their negative influence] //MiTOM. 2015. №6 (720). S. 55–59.
23. Sidorov V.V., Rigin V.E., Min P.G., Folomejkin Yu.I., Timofeeva O.B., Filonova E.V., Ishodzhanova I.V. Vliyanie primesej na strukturu i svoistva vysokozharoprochnyh litejnyh splavov i razrabotka effektivnyh metodov ustraneniya ih otricatelnogo vliyaniya [Influence of impurity on structure and property of high-heat resisting cast alloys and development of effective methods of elimination of their negative influence] //Novosti materialovedeniya. Nauka i tehnika. 2014. №2. St. 03 (materialsnews.ru).
24. Sidorov V.V., Rigin V.E., Filonova E.V., Timofeeva O.B. Strukturnye issledovaniya i svojstva monokristallov splavov VZhM4-VI i VZhM5-VI, soderzhashhih povyshennoe kolichestvo fosfora [The structure investigations and properties of VGM4-VI and VGM5-VI single crystal alloys with increased phosphorus quantity] //Trudy VIAM. 2014. №3. St. 02 (viam-works.ru).
25. Sidorov V.V., Min P.G. Rafinirovanie slozhnolegirovannogo nikelevogo rasplava ot primesi sery pri plavke v vakuumnoj indukcionnoj pechi (chast 1) [Refinement complex-alloyed nickel alloys from sulfur impurity when melting in the vacuum induction furnace (part 1)] //Elektrometallurgiya. 2014. №3. S. 18–23.
26. Min P.G., Sidorov V.V. Opyt pererabotki litejnyh othodov splava ZhS32-VI na nauchno-proizvodstvennom komplekse VIAM po izgotovleniyu lityh prutkovyh (shihtovyh) zagotovok [The experience of GS32-VI alloy scrap recycling at the VIAM scientific and production complex for cast bars production] //Aviacionnye materialy i tehnologii. 2013. №4. S. 20–25.
27. Min P.G., Sidorov V.V. Rafinirovanie othodov zharoprochnogo nikelevogo splava ZhS32-VI ot primesi kremniya v usloviyah vakuumnoj indukcionnoj plavki [Refining of scraps of Ni-base superalloy ZhS32-VI to eliminate silicon impurity under conditions of vacuum induction melting] //Trudy VIAM. 2014. №9. St. 01 (viam-works.ru).
28. Min P.G., Vadeev V.E., Kramer V.V. Rafinirovanie nekondicionnyh othodov deformiruemyh nikelevyh splavov v vakuumnoj indukcionnoj pechi [Refinement of unconditioned waste of deformable nickel alloys in the vacuum induction furnace] //Tehnologiya metallov. 2015. №4. S. 8–13.
29. Sidorov V.V., Min P.G., Folomejkin Yu.I., Vadeev V.E. Vliyanie skorosti filtracii slozhnolegirovannogo nikelevogo rasplava cherez penokeramicheskij filtr na soderzhanie primesi sery v metalle [Influence of speed of filtering complex-alloyed nickel alloy through foam the ceramic filter on the content of impurity of sulfur in metal] //Elektrometallurgiya. 2015. №5. S. 12–15.
30. Sidorov V.V., Min P.G. Rafinirovanie slozhnolegirovannogo nikelevogo rasplava ot primesi sery pri plavke v vakuumnoj indukcionnoj pechi (chast 2) [Refinement of complex-alloyed nickel alloy from sulfur impurity when melting in the vacuum induction furnace (part 2)] //Elektrometallurgiya. 2014. №5. S. 26–30.
31. Kablov E.N., Sidorov V.V. Mikrolegirovanie RZM – sovremennaya tehnologiya povysheniya svojstv litejnyh zharoprochnyh nikelevyh splavov [REM microalloying – modern technology of increase of properties of cast heat resisting nickel alloys] //Perspektivnye materialy. 2001. №1. S. 23–24.
32. Filippov K.S., Burtsev V.G., Sidorov V.V., Rigin V.E. Issledovanie poverhnostnogo natjazheniya i plotnosti rasplavov nikelya, soderzhashhego primesi sery, fosfora i azota [Research of surface tension and density of alloys of the nickel containing impurity of sulfur, phosphorus and nitrogen] //Fizika i himiya obrabotki materialov. 2013. №1. S. 52–56.
33. Litye lopatki gazoturbinnyh dvigatelej [Cast blades of gas turbine engines] /Pod red. E.N. Kablova. M.: Nauka. 2006. 632 s.
34. Sidorov V.V., Rigin V.E., Timofeeva O.B., Min P.G. Vliyanie kremniya i fosfora na zharoprochnye svojstva i strukturno-fazovye prevrashheniya v monokristallah iz vysokozharoprochnogo splava VZhM4-VI [An effect of silicon and phosphorus on high temperature properties and structure-phase transformations of single crystals of VGM4-VI superalloy] //Aviacionnye materialy i tehnologii. 2013. №3. S. 32–38.
35. Mehanik E.A., Min P.G., Gundobin N.V., Rastegaeva G.Yu. Opredelenie massovoj doli sery v zharoprochnyh nikelevyh splavah i stalyah v diapazone koncentracij ot 0,0001 do 0,0009% (po masse) [Determination of sulfur mass fraction in heat-resistant nickel alloy and steels within the concentration range from 0,0001 to 0,0009% wt.] //Trudy VIAM. 2014. №9. St. 12 (viam-works.ru).
36. Yakimovich P.V., Alekseev A.V., Min P.G. Opredelenie nizkih soderzhanij fosfora v zharoprochnyh nikelevyh splavah metodom ISP-MS [Determination of low phosphorus content in heat-resistant nickel alloys by ICP-MS method] //Trudy VIAM. 2014. №10. St. 02 (viam-works.ru).
37. Megchiche E.H., Amarouche M., Mijoule C. First-principle calculations of the diffusion of atomic oxygen in nickel: thermal expansion contribution //Journal of Physics: Condenced Mater. 2007. V. 19. №29. P. 296201.
38. Zachery С.L. A computational investigation of the effect of alloying elements on the thermodynamic and diffusion properties of FCC Ni alloys with application to the creep rate of delute Ni-X alloys: dissertation for the degree of DF. Pennsylvania University. 2012.