ИССЛЕДОВАНИЕ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ СВОЙСТВ ОТЛИВОК ИЗ СПЛАВА СПЕЦИАЛЬНОГО НАЗНАЧЕНИЯ
Аннотация
В ходе работы проведены опытные плавки интерметаллидного титанового сплава в вакуумной индукционной плавильной установке с «холодным тиглем» и изготовлены лопатки газотурбинного двигателя методом литья по выплавляемым моделям в центробежном поле. Изучена структура исходной шихтовой заготовки для выплавки интерметаллидного титанового сплава. Проанализирован ее химический состав. Представлены технологические параметры литья и результаты металлографического анализа полученных лопаток. Установлено, что структура литой лопатки имеет пластинчатое строение и состоит из фаз γ и α2. Приведены результаты испытания механических свойств. Установлено, что предел прочности при растяжении σв = 765 МПа, предел текучести σт = 726,5 МПа, относительное удлинение δ = 1,6 %. Исследовано распределение напряжений на пере лопатки и построены эпюры их распределения. Проведены испытания образцов лопаток на длительную прочность (t = 650 °С, τ = 500 ч), усталостную прочность и ударную вязкость.
Об авторах
Р. К. Мысик
Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина (УрФУ)
Россия
Россия
докт. техн. наук, профессор кафедры «Литейное производство и упрочняющие технологии» УрФУ (620002, г. Екатеринбург, ул. Мира, 19)
С. П. Павлинич
Уфимский государственный авиационный технический университет (УГАТУ)
Россия
Россия
докт. техн. наук, зав. кафедрой «Машины и технологии литейного производства» УГАТУ (450000, Республика Башкортостан, г. Уфа, ул. К. Маркса, 12)
Б. А. Кулаков
Южно-Уральский государственный университет (ЮУрГУ) (национальный исследовательский университет)
Россия
Россия
докт. техн. наук, зав. кафедрой «Металлургия и литейное производство» ЮУрГУ (454080, г. Челябинск, пр. Ленина, 76)
С. В. Бакерин
Уфимский государственный авиационный технический университет (УГАТУ)
Россия
Россия
канд. техн. наук, доцент той же кафедры УГАТУ
С. В. Брусницын
Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина (УрФУ)
Россия
докт. техн. наук, профессор той же кафедры УрФУ
Россия
докт. техн. наук, профессор той же кафедры УрФУ
А. В. Сулицин
Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина (УрФУ)
Россия
канд. техн. наук, доцент той же кафедры УрФУ
Россия
канд. техн. наук, доцент той же кафедры УрФУ
Список литературы
1. Varin R.A., Winnicka M.B. Plasticity of structural intermetallic compounds // Mater. Sci. Eng. A. 1991. Vol. 137. No. C. P. 93—103.
2. Mazdiyasni S., Miracle D.B., Dimiduk D.M., Mendiratta M.G., Subramanian P.R. High temperature phase equilibria of the Ll2 composition in the AlTiNi, AlTiFe, and AlTiCu systems // Scripta Metall. 1989. Vol. 23. No. 3. P. 327—331.
3. Suryanarayana C., Froes F.H. The current status of titanium rapid solidification // J. Metals. 1990. Vol. 42. No. 3. P. 22—25.
4. Dimiduk D.M. Gamma titanium aluminide alloys — an assessment within the competition of aerospace structural materials // Mater. Sci. Eng. A. 1999. Vol. 263. No. 2. P. 281—288.
5. Dimiduk D.M., Mendiratta M.G. Subramanian P.R. Development approaches for advanced intermetallic materials — historical perspective and selected successes // Proc. 1-st Int. Symp. on Structural Intermetallics. Champion, PA, USA, 1993. P. 619—630.
6. Yamaguchi M., Inui H. TiAl compounds for structural applications // Proc. 1-st Int. Symp. on Structural Intermetallics. Champion, PA, USA, 1993. P. 127—142.
7. Yamaguchi M., Umakoshi Y. The deformation behavior of intermetallic superlattice compounds // Progr. Mater. Sci. 1990. Vol. 34. No. 1. P. 1—148.
8. Гринберг Б.А., Иванов М.А. Интерметаллиды Ni3Al и TiAl: Микроструктура, деформационное поведение. Екатеринбург: УрО РАН, 2002.
9. Ильин А.А., Колачев Б.А., Полькин И.С. Титановые сплавы. Состав, структура, свойства: Справочник. М.: ВИЛС—МАТИ, 2009.
10. Appel F., Paul J.D.H., Oehring M. Gamma titanium aluminides alloys. Wiley-VCH Verlag & Co. KGaA, 2011.
11. Хауптман Т., Биллхофер Г. Титановые сплавы как перспективные материалы для изготовления литых деталей в авиамоторостроении // Литейщик России. 2011. No. 7. С. 5—8.
12. Дубровин В.К. Теоретические основы и технологии процессов формообразования на основе кремнеземистых и силикатных систем в точном литье Дис. … докт. техн. наук. Челябинск: ЮУрГУ, 2010.
13. Pavlinich S.P., Bakerin S.V., Zaitsev M.V., Mysik R.K., Sulitsin A.V. Investigation of thin- walled titanium aluminide lost-wax casting structure and properties // Advanced Materials and Processing Technology — 2013: Mater. Int. XIV Russian-Chinese Symp. Proc. Khabarovsk: Pacific National University, 2013. P. 235—238.
14. Павлинич С.П., Бакерин С.В., Зайцев М.В., Мысик Р.К., Сулицин А.В. Изготовление тонкостенных отливок из алюминида титана методом литья по выплавляемым моделям // Тр. XI Съезда литейщиков России. Нижний Тагил: Изд-во УВЗ, 2013. С. 319—322.
15. Павлинич С.П., Бакерин С.В., Брусницын С.В., Сулицин А.В., Карпинский А.В. Исследование структуры и свойств шихтовой заготовки для выплавки интерметаллидного сплава // Литейщик России. 2012. No. 2. С. 17—19.
16. Методы испытания, контроля и исследования машиностроительных материалов: Спр. пос. / Под ред. А.Т. Туманова. М.: Машиностроение, 1974.
17. Каблов Е.Н. Литые лопатки газотурбинных двигателей. М.: МИСиС, 2001.
18. Имаев Р.М., Кайбышев О.А., Салищев Г.А. Механические свойства мелкозернистого интерметаллида TiАl // Физика металлов и металловедение. 1991. No. 8. C. 179—197.
19. Полькин И.С., Гребенюк О.Н., Саленков В.С. Интерметаллиды на основе титана // Технол. легких сплавов. 2010. No. 2. С. 5—15.
20. Мамонов А.М., Ильин А.А., Носов В.К. Особенности и перспективы применения водородной технологии сплавов на основе Ti3Al // Авиационная пром-сть. 2002. No. 2. С. 14—17.
Для цитирования:
Мысик Р.К., Павлинич С.П., Кулаков Б.А., Бакерин С.В., Брусницын С.В., Сулицин А.В. ИССЛЕДОВАНИЕ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ СВОЙСТВ ОТЛИВОК ИЗ СПЛАВА СПЕЦИАЛЬНОГО НАЗНАЧЕНИЯ. Izvestiya vuzov. Tsvetnaya metallurgiya. 2017;(2):51-58. https://doi.org/10.17073/0021-3438-2017-2-51-58
For citation:
Mysik R.K., Pavlinich S.P., Kulakov B.A., Bakerin S.V., Brusnitsyn S.V., Sulitsin A.V. Investigation of operational characteristics of special-purpose alloy castings. Izvestiya Vuzov Tsvetnaya Metallurgiya (Proceedings of Higher Schools Nonferrous Metallurgy. 2017;(2):51-58. (In Russ.) https://doi.org/10.17073/0021-3438-2017-2-51-58
Просмотров: 199
Послать статью по эл. почте 