Preview

Заводская лаборатория. Диагностика материалов

Расширенный поиск
Доступ открыт Открытый доступ  Доступ закрыт Только для подписчиков

Контроль химического состава жаропрочных никелевых сплавов в процессе производства изделий из них по аддитивным технологиям

https://doi.org/10.26896/1028-6861-2021-87-4-71-80

Полный текст:

Аннотация

Жаропрочные сплавы, широко используемые для изготовления деталей различных узлов авиационных двигателей, представляют собой сложные системы на основе никеля, помимо легирующих (Al, Cr, Co, Ti, Mo, W и др.) и микролегирующих добавок (B, Mg, РЗМ и др.) содержащие различные количества примесей (Mn, Fe, Si, Pb, As, Sn), в том числе газообразующих (O, N, C, S). Использование аддитивных технологий при изготовлении сложнопрофильных деталей из этих сплавов позволяет увеличить коэффициент использования материала и сократить время технологического процесса, однако требует оперативно контролировать состав полуфабрикатов и готовых изделий на всех стадиях производства. Рассмотрены системы аналитического контроля лаборатории Испытательного центра (ИЦ) ФГУП «ВИАМ» в применении к различным этапам аддитивного производства деталей из сплавов ЖС6К и ВЖ159. Для анализа шихтовых материалов, литых прутковых заготовок, металлопорошковых композиций (МПК) и синтезированных деталей использован разработанный в ИЦ комплекс методик для атомно-эмиссионного, масс-спектрометрического и рентгенофлуоресцентного определения разных групп элементов. Приведены результаты анализа никеля Н-1у и хрома Х99Н1, используемых при выплавке литых заготовок, результаты анализа самих заготовок ЖС6К и ВЖ159 до и после выплавки, а также МПК этих сплавов различными методами (для определения газообразующих примесей использовали газоанализаторы). Данные о химическом составе материалов на протяжении всего процесса аддитивного производства позволяют обеспечить их соответствие регламентируемым требованиям и прогнозировать свойства готовых изделий.

Об авторах

Р. М. Дворецков
ФГУП «ВИАМ» ГНЦ РФ
Россия

Роман Михайлович Дворецков

105005, Москва, ул. Радио, д. 17



А. В. Славин
ФГУП «ВИАМ» ГНЦ РФ
Россия

Андрей Вячеславович Славин

105005, Москва, ул. Радио, д. 17



М. М. Тихонов
ФГУП «ВИАМ» ГНЦ РФ
Россия

Михаил Максимович Тихонов

105005, Москва, ул. Радио, д. 17



И. С. Куко
ФГУП «ВИАМ» ГНЦ РФ
Россия

Иван Сергеевич Куко

105005, Москва, ул. Радио, д. 17



Список литературы

1. Каблов Е. Н. Инновационные разработки ФГУП «ВИАМ» ГНЦ РФ по реализации «Стратегических направлений развития материалов и технологий их переработки на период до 2030 года» / Авиационные материалы и технологии. 2015. № 1(34). С. 3 – 33. DOI: 10.18577/2071-9140-2015-0-1-3-33

2. Каблов Е. Н., Ломберг Б. С., Бунтушкин В. П. и др. Сплав на основе интерметаллида Ni3Al — перспективный материал для лопаток турбин / Металловедение и термическая обработка металлов. 2002. № 7. С. 16 – 19.

3. Каблов Е. Н. Контроль качества материалов — гарантия безопасности эксплуатации авиационной техники / Авиационные материалы и технологии. 2001. № 1. С. 3 – 8.

4. Каблов Е. Н. Авиационное материаловедение в XXI веке. Перспективы и задачи / Авиационные материалы. Избранные труды ВИАМ 1932 – 2002. — М.: МИСИС – ВИАМ, 2002. С. 23 – 47.

5. Каблов Е. Н. Тенденции и ориентиры инновационного развития России: сб. науч.-информ. матер. — М.: ВИАМ, 2015. — 720 с.

6. Мазалов И. С., Евгенов А. Г., Прагер С. М. Перспективы применения жаропрочного структурно-стабильного сплава ВЖ-159 для аддитивного производства высокотемпературных деталей ГДТ / Авиационные материалы и технологии. 2016. № S1(4). С. 3 – 7. DOI: 10.18577/2071-9140-2016-0-S1-3-7

7. Евгенов А. Г., Щербаков С. И., Рогалев А. М. Опробование порошков жаропрочных сплавов ЭП718 и ЭП648 производства ФГУП «ВИАМ» для ремонта деталей ГТД методом лазерной газопорошковой наплавки / Авиационные материалы и технологии. 2016. № S1(4). С. 16 – 23. DOI: 10.18577/ 2071-9140-2016-0-S1-16-23

8. Раевских А. Н., Чабина Е. Б., Петрушин Н. В., Филонова Е. В. Исследование структурно-фазовых изменений на границе между монокристаллической подложкой и сплавом ЖС32-ви, полученным селективным лазерным сплавлением, после воздействия высоких температур и напряжений / Труды ВИАМ: электрон. науч.-технич. журн. 2019. № 1(73). С. 3 – 12. http://www.viam-works.ru (дата обращения 09.08.2020) DOI: 10.18577/2307-6046-2019-0-1-3-12

9. Евгенов А. Г., Горбовец М. А., Прагер С. М. Структура и механические свойства жаропрочных сплавов ВЖ159 и ЭП648, полученных методом селективного лазерного сплавления / Авиационные материалы и технологии. 2016. № S1(43). С. 8 – 15. DOI: 10.18577/2071-9140-2016-0-S1-8-15.7

10. Евгенов А. Г., Неруш С. В., Василенко С. А. Получение и опробование мелкодисперсного порошка высокохромистого сплава на никелевой основе применительно к лазерной LMD-наплавке / Труды ВИАМ: электрон. науч.-технич. журн. 2014. № 5. Ст. 04. http://www.viam-works.ru (дата обращения: 09.08.2020). DOI: 10.18557/2307-6046-2014-0-5-4-4

11. Неруш С. В., Евгенов А. Г. Исследование мелкодисперсного металлического порошка жаропрочного сплава марки ЭП648-ВИ применительно к лазерной LMD-наплавке, а также оценка качества наплавки порошкового материала на никелевой основе на рабочие лопатки ТВД / Труды ВИАМ: электрон. науч.-технич. журн. 2014. № 3. Ст. 01. http://www. viamworks.ru (дата обращения: 09.08.2020). DOI: 10.18577/ 2307-6046-2014-0-3-1-1

12. Летов А. Ф., Карачевцев Ф. Н., Загвоздкина Т. Н. Разработка комплекса методик измерений химического состава сплавов на никелевой основе / Труды ВИАМ: электрон. науч.-технич. журн. 2018. № 8. С. 89 – 97. http://www.viamworks.ru (дата обращения: 09.08.2020). DOI: 10.18577/2307-6046-2018-0-8-89-97

13. Шестакова Е. А., Шайхутдинова Е. Ф., Янбаев Р. М. Технологии селективного спекания для авиастроения / Ползуновский альманах. 2014. № 2. С. 21 – 24.

14. Волосова М. А., Окунькова А. А. Пути оптимизации процесса селективного лазерного плавления при помощи стратегии обработки лазерным лучом / Изв. Самарского науч. центра РАН. 2012. Т. 14. № 4(2). С. 587 – 591.

15. Евгенов А. Г., Лукина Е. А., Королев В. А. Особенности процесса селективного лазерного синтеза применительно к литейным сплавам на основе никеля и интерметаллида Ni3Al / Новости материаловедения. Наука и техника: электрон. науч.-технич. журн. 2016. № 5 (23). Ст. 01. http://www.materialsnews.ru (дата обращения: 09.08.2020).

16. Лукина Е. А., Филонова Е. В., Тренинков И. А. Микроструктура и преимущественные кристаллографические ориентировки жаропрочного никелевого сплава, синтезированного методом СЛС, в зависимости от энергетического воздействия и термообработки / Авиационные материалы и технологии. 2017. № 1. С. 38 – 44. DOI: 10.18577/2071-9140-2017-0-1-38-44


Для цитирования:


Дворецков Р.М., Славин А.В., Тихонов М.М., Куко И.С. Контроль химического состава жаропрочных никелевых сплавов в процессе производства изделий из них по аддитивным технологиям. Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2021;87(4):71-80. https://doi.org/10.26896/1028-6861-2021-87-4-71-80

For citation:


Dvoretskov R.M., Slavin A.V., Tikhonov M.M., Kuko I.S. Control of the chemical composition of heat-resistant nickel alloys upon manufacturing products from these alloys using additive technologies. Industrial laboratory. Diagnostics of materials. 2021;87(4):71-80. (In Russ.) https://doi.org/10.26896/1028-6861-2021-87-4-71-80

Просмотров: 50


ISSN 1028-6861 (Print)
ISSN 2588-0187 (Online)