ISSN 2307-6046

Труды ВИАМ

Научно-технический журнал

☰

тест ИИ

Таблица 2
Сплав	d, г/см³	T_п.р	T_S	T_L	F₀^*, % (объемн.)	ΔЕ^*	(Md)^*, эВ	$\sigma_{100}^{1000}$, МПа	$\sigma_{100}^{1000} /d$, МПа/(г/см³)
ЖС36	8,72	1304	1350	1404	62	0,047	0,894	240	27,51
ВЖМ7	8,39	1279	1323	1367	66	0,091	0,910	220	26,22
ВЖМ9	8,35	1216	1277	1360	52	-0,036	0,910	200	23,95
ВЖЛ22	8,59	1272	1333	1389	64	0,001	0,911	230	27,6
LEK94^*	8,27	1303	1345	1406	67	0,120	0,908	200	24,18
TMS-82+^*	8,93	1295	1358	1415	64	-0,021	0,897	265	29,11
DD6^*	8,83	1314	1349	1412	69	-0,059	0,909	260	29,45
CMSX-8^*	8,85	1297	1344	1401	74	-0,097	0,900	255	28,81
ExA17^*	8,54	1217	1275	1377	51	-0,016	0,907	210	24,59
Все перечисленные сплавы являются многокомпонентными и имеют двухфазную γ/γ'-структуру, кроме сплава ВЖМ9, содержащего 0,08 % (по массе) углерода, который имеет трехфазную структуру γ/γ' + МС (где γ – никелевый твердый раствор, γ' – фаза на основе интерметаллида Ni₃Al, МС – карбидная фаза на основе титана и тантала) [15].

Свойства жаропрочных никелевых сплавов с монокристаллической структурой
Показатели	Значения показателей для сплава
Показатели	ВЖЛ22	ВЖЛ22 + Ru
Физическо-химические свойства
Плотность d, г/см³	8,65	8,76
Температура, °С: полного растворения γ′-фазы в матричном γ-твердом растворе (γ′-сольвус) T_{п. р}	1272	1289
плавления эвтектики T_эвт	1333	1330
солидус T_S	1333	1330
ликвидус T_L	1389	1391
Структурно-фазовые характеристики
Объемная доля (при 850 °С), %: упрочняющих частиц γ′-фазы F₀	64,1	63,8
эвтектической γ′-фазы F_эвт	5,7	5,8
γ/γ′-мисфит Δa (при 20 °С), %	0,23	0,33
Параметры фазовой стабильности (при 850 °С)
ΔE	+0,001	-0,003
(Md)_γ, эВ	0,911	0,909
Длительная прочность
$\sigma_{100}^{900}$, МПа	459	540
$\sigma_{100}^{1000}$, МПа	237	275

Таблица 4
Локальный химический состав и коэффициенты микросегрегации легирующих элементов в монокристаллических отливках из сплава ВЖЛ22 после литья
Место анализа	Концентрации элементов, % (по массе), и коэффициенты микросегрегации K_c(i)
Место анализа	Al	Ti	Cr	Co	Mo	Ta	W	Re	Ni
Ось дендрита первого порядка	4,6	0,7	3,9	9,1	2,8	3,2	10,1	3,0	Основа
Междендритное пространство	6,0	2,0	4,7	7,9	4,3	5,6	4,5	1,1	Основа
K_c(i)	1,3	2,9	1,2	-1,2	1,5	1,8	-2,2	-2,7	-
Эвтектическая γ'-фаза	7,2	2,7	2,2	6,2	1,8	8,4	3,0	0	Основа
Карбид пластинчатый (MC-1)^*	0	10,3	0,6	0,7	7,0	58,5	9,7	3,1	-
Карбид глобулярный (MC-2)^*		12,5	0,5	0,6	8,1	59,8	5,5	3,0	-
* Металлическая часть карбида.

Таблица 5
Локальный химический состав и коэффициенты микросегрегации легирующих элементов в монокристаллических отливках из сплава ВЖЛ22 после термической обработки
Место анализа	Концентрации элементов, % (по массе), и коэффициенты микросегрегации K_c(i)
Место анализа	Al	Ti	Cr	Co	Mo	Ta	W	Re	Ni
Ось дендрита первого порядка	4,7	0,7	4,1	9,2	2,8	3,2	9,9	2,9	Основа
Междендритное пространство	5,4	1,5	4,4	8,6	3,5	4,9	5,6	1,5	Основа
K_c(i)	1,1	2,1	1,1	-1,1	1,3	1,5	-1,8	-1,9	-
Эвтектическая γ'-фаза	6,8	2,5	2,1	6,5	1,5	8,2	3,5	0	Основа
Карбид пластинчатый (MC-1)^*	0	10,8	0,5	0,7	5,5	59,4	9,2	3,5	-
Карбид глобулярный (MC-2)^*		12,4	0,5	0,6	8,0	59,3	6,1	3,1	-
* Металлическая часть карбида.

Таблица 6
Локальный химический состав и коэффициенты микросегрегации легирующих элементов в монокристаллических отливках из сплава ВЖЛ22 + Ru после литья
Место анализа	Концентрации элементов, % (по массе), и коэффициенты микросегрегации K_с (i)
Место анализа	Al	Ti	Cr	Co	Mo	Ru	Ta	W	Re	Ni
Ось дендрита первого порядка	3,6	0,6	4,0	8,7	2,9	2,6	2,7	12,8	3,1	Основа
Междендритное пространство	5,9	1,5	4,5	7,8	3,8	2,5	4,5	6,5	1,2	Основа
K_с (i)	1,6	2,5	1,1	-1,1	1,3	-1,0	1,7	-2,0	-2,6	-
Эвтектическая γ′-фаза	7,3	2,2	2,2	6,4	1,5	1,9	7,3	4,9	0	Основа
Карбид пластинчатый (МС-1)^*	0	9,6	0,7	0,7	6,1	0	56,9	12,4	3,6	-
Карбид глобулярный (МС-2)^*		12,3	0,6	0,8	7,7		53,1	7,3	4,2	-
* Металлическая часть карбида.

Таблица 7
Локальный химический состав и коэффициенты микросегрегации легирующих элементов в монокристаллических отливках из сплава ВЖЛ22 + Ru после термической обработки
Место анализа	Концентрации элементов, % (по массе), и коэффициенты микросегрегации K_с (i)
Место анализа	Al	Ti	Cr	Co	Mo	Ru	Ta	W	Re	Ni
Ось дендрита первого порядка	4,5	0,9	4,2	8,3	3,0	2,6	4,1	10,5	3,0	Основа
Междендритное пространство	5,5	1,1	4,4	7,9	3,2	2,4	4,8	8,2	2,0	Основа
K_с (i)	1,2	1,2	1,0	-1,1	1,1	-1,1	1,2	-1,3	-1,5	-
Эвтектическая γ′-фаза	7,1	2,1	1,8	5,9	1,3	1,6	7,4	5,6	0	Основа
Карбид пластинчатый (МС-1)^*	0	9,7	0,8	0,8	6,2	0	56,5	12,2	3,8	-
Карбид глобулярный (МС-2)^*		11,8	0,7	0,8	7,5		53,5	7,4	4,3	-
* Металлическая часть карбида.

Таблица 8
Кратковременные механические свойства <001> монокристаллов жаропрочных никелевых сплавов в интервале температур 20–1100 °С
Температура, °С	Сплав	Е, ГПа	σ_0,2, МПа		σ_в, МПа		δ, %	ψ, %
Температура, °С	Сплав	Е, ГПа	σ_0,2	σ_0,2	σ_в	σ_в	δ, %	ψ, %
20	ВЖЛ22	125	855		1130		17,5	18,0





110		905		1045		20,0	24,0
600		1039		1110		11,0	13,0
700		1019		1200		12,5	14,0
800		930		1010		11,0	13,0
900		937		775		930	23,0	23,0
1000	755		590		700	26,0	31,0
1100	683		754		402	21,5	35,0
20	ВЖЛ22 + Ru	120	950		1355		10,5	14,0

Таблица 9
Длительная прочность жаропрочных никелевых сплавов
Температура, °С	σ₁₀₀, МПа			σ₅₀₀, МПа			σ₁₀₀₀, МПа
Температура, °С	σ₁₀₀	σ₁₀₀	σ₁₀₀	σ₅₀₀	σ₅₀₀	σ₅₀₀	σ₁₀₀₀	σ₁₀₀₀	σ₁₀₀₀
Монокристаллический сплав ВЖЛ22
900	469			345			292
1000	234			178			149
1050	173			131			113
Поликристаллический сплав ВЖЛ22
900	355			280			245
1000	205			140			110
1050	120			80			65
Монокристаллический сплав ВЖЛ22 + Ru
900	544			392			327
1000	268			197			167
1050	195			144			123
Монокристаллический сплав ЖС32
900	463			364			326
1000	236			175			153
1050	165*			125*			105*
* Интерполяция.

Таблица 10
Локальный химический состав монокристаллического образца из сплава ВЖЛ22 после испытаний на длительную прочность при температуре 1050 °С и растягивающем напряжении 100 МПа в течение 1727 ч
Место анализа	Концентрации элементов, % (по массе)
Место анализа	Al	Ti	Cr	Co	Mo	Ta	W	Re	Ni
Эвтектическая γ′-фаза	7,2	1,4	1,8	6,6	1,8	6,1	6,6	0	Основа
Карбид пластинчатый (МС-1)^*	0	9,8	0,6	0,7	6,2	60,1	8,7	3,7	-
Карбид глобулярный (МС-2)^*		12,1	0,4	0,5	7,8	59,4	6,5	3,3	-
ТПУ-фаза	0,5	0,3	6,6	6,6	24,8	5,6	30,2	8,1	17,1
* Металлическая часть карбида.

Таблица 11
Локальный химический состав монокристаллического образца из сплава ВЖЛ22 + Ru после испытаний на длительную прочность при температуре 1050 °С и растягивающем напряжении 110 МПа в течение 1577 ч
Место анализа	Концентрации элементов, % (по массе)
Место анализа	Al	Ti	Cr	Co	Mo	Ru	Ta	W	Re	Ni
Эвтектическая γ′-фаза	6,1	1,5	1,9	6,3	1,3	1,7	7,4	6,8	0	Основа
Карбид глобулярный (МС-2)^*		10,7	0,4	0,5	4,8	0	60,4	7,6	2,6	-
ТПУ-фаза (1)	0	6,4	6,3	21,5	0,7	5,4	35,6	7,6	16,2	-
ТПУ-фаза (2)	6,9	7,4	9,0	3,4	1,9	21,6	26,8	21,9	-	-
* Металлическая часть карбида. Примечание. ТПУ-фаза – топологически плотноупакованная фаза.