×
17.06.2023
223.018.7f0b

Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ТЕРМООБРАБОТКИ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ЖАРОПРОЧНОГО НИКЕЛЕВОГО СПЛАВА ЭП741НП

Вид РИД

Изобретение

Аннотация: Изобретение относится к области металлургии, в частности к термообработке жаропрочных никелевых сплавов, и может быть использовано в производстве изделий из сплава марки ЭП741НП, предназначенных для тяжелонагруженных деталей, работающих при повышенных температурах в газотурбинных двигателях. Способ термообработки деталей из жаропрочного никелевого сплава ЭП741НП, включающий нагрев до температуры однофазной области, выдержку при этой температуре, охлаждение и старение. Нагрев осуществляют до температуры не более чем на 40°С выше температуры полного растворения γ'-фазы, выдерживают при этой температуре в течение от более 4 до 10 часов и охлаждают со скоростью не ниже 10°С/мин, далее проводят три ступени старения на воздухе, при этом на первой ступени старение проводят при температуре 890-920°С с выдержкой в течение 2-5 часов, на второй ступени – при температуре 740-770°С с выдержкой в течение 7-10 часов, а на третьей ступени – при температуре 690-710°С с выдержкой в течение 16-19 часов. Обеспечивается получение высоких характеристик прочности и жаропрочности при рабочих температурах, а также увеличение ресурса и надежности деталей, работающих в условиях жесткого нагружения. 3 табл.

Изобретение относится к области металлургии, в частности к термообработке жаропрочных никелевых сплавов, и может быть использовано в производстве изделий из сплава марки ЭП741НП предназначенных для тяжелонагруженных деталей, работающих при повышенных температурах в газотурбинных двигателях. Способ термообработки изделий из жаропрочного никелевого сплава ЭП741НП, включает нагрев до температуры не более 40°С выше температуры полного растворения γ'-фазы, с выдержкой в течение 4-10 часов, скорость охлаждения при закалке поддерживают не ниже 10°С/мин и старение проводят в три стадии при температурах 890-920°С, 740-770°С и 690-710°С. Технический результат заключается в получение высоких характеристик прочности и жаропрочности при рабочих температурах, а также увеличение ресурса и надежности деталей, работающих в условиях жесткого нагружения.

Изобретение относится к области металлургии, в частности к термообработке жаропрочных никелевых сплавов, и может быть использовано в производстве изделий из сплава марки ЭП741НП предназначенных для тяжелонагруженных деталей, работающих при повышенных температурах в газотурбинных двигателях.

Известен «Способ получения изделий из сложнолегированных жаропрочных никелевых сплавов» (Патент RU 2457924 (B22F 3/15, C22F 1/10, 2011). Способ включает горячее изостатическое прессование и термическую обработку путем закалки и последующего старения. Горячее изостатическое прессование (ГИП) и закалку проводят в течение 2-8 часов при температуре на 2-20°С выше температуры сольвуса, скорость охлаждения при закалке поддерживают выше 20°С/мин и старение проводят в две стадии при температурах 850-890°С и 740-780°С. Недостатком известного способа является то, что проведение ГИП и закалки в однофазной области на 2-20°С выше температуры сольвуса сплава не обеспечивает в полной мере высокий уровень механических свойств, особенно длительной прочности (жаропрочности).

Известен «Способ получения изделия из сплава типа ВВ751П с высокой прочностью и жаропрочностью» (Патент RU №2 453 398 (B22F 3/15, C22F 1/10), 2011), включающий горячее изостатическое прессование и термическую обработку с закалкой и старением. Горячее изостатическое прессование и закалку проводят в течение 2-6 часов при температуре на 5-20°С выше температуры сольвуса. Скорость охлаждения при закалке поддерживают выше 25 град/мин и старение проводят в две стадии при температурах 780-800°С и 700-720°С. Недостатком известного способа является то, что применение ГИП и закалки в однофазной области на 5-20°С выше температуры сольвуса сплава и старения в две стадии не позволяет реализовать возможности сплавов по получению высокого уровня прочности и жаропрочности.

Известен также, принятый заявителем за наиболее близкий аналог, «Способ термообработки деталей из жаропрочных никелевых сплавов для повышения сопротивления малоцикловой усталости» (Патент RU №2455383 (C22F 1/10), 2007), включающий нагрев при температуре на 5-25°С выше температуры сольвуса с выдержкой в течение 3-4 часов, охлаждение после нагрева со скоростью выше 20°С/мин и последующее старение в три ступени: 1 ступень - 910°С, выдержка 3 часа; 2 ступень - 750°С, выдержка 8 часов, и 3 ступень - 700°С, выдержка 17 часов. Недостатком способа-прототипа является низкий уровень характеристик прочности и жаропрочности.

С целью устранения перечисленных недостатков предлагается способ термообработки изделий из жаропрочного никелевого сплава ЭП741НП, включающий нагрев до температуры не более 40°С выше температуры полного растворения γ'-фазы, с выдержкой в течение 4-10 часов, скоростью охлаждения при закалке не ниже 10°С/мин и трех старений при температурах 890-920°С, 740-770°С и 690-710°С.

Предлагаемый способ отличается от известного тем, что нагрев осуществляют до температуры не более 40°С выше температуры полного растворения γ'-фазы, выдерживают при этой температуре 4-10 часов и охлаждают со скоростью не ниже 10°С/мин, далее проводят первое старение при температуре 890÷920°С с выдержкой 2-5 часов, воздух; второе старение - 740÷770°С с выдержкой 7-10 часов, воздух, и третье старение - 690÷710°С с выдержкой 16-19 часов, воздух.

Технический результат - более высокие характеристики прочности и жаропрочности при рабочих температурах, и как следствие, увеличение ресурса и надежности деталей, работающих в условиях жесткого нагружения.

Это достигается тем, что закалка в однофазной области при температуре не более 40°С выше температуры полного растворения γ'-фазы, в течение 4-10 часов и охлаждение со скоростью не ниже 10°С/мин, способствует формированию мелкого однородного рекристаллизованного зерна размером до 0,2 мкм. А последующие три ступени старения при понижающихся температурах формируют на основе выделившихся частиц равномерно распределенные частицы оптимального для жаропрочности размера 0,20-0,4 мкм и вторичные карбидные выделения по границам зерен.

Предлагаемым способом, а также по способу-прототипу, были термообработаны аналогичные заготовки изделия, изготовленные из жаропрочного никелевого сплава ЭП741НП.

Результаты испытаний механических свойств, длительной прочности и малоцикловой усталости заготовок, термообработанных предлагаемым способом и способом-прототипом, при температуре 20°С и рабочей температуре 650°С, проведенных по стандартным методикам испытания, представлены в таблицах 1-3.

Таким образом, предлагаемый способ обеспечивает повышение предела прочности на 3-5%, предела текучести 7-10% и жаропрочности почти в три раза при сохранении высокого уровня пластичности.

Как следствие, применения предлагаемого способа, увеличивается ресурс и надежность изделий из жаропрочного никелевого сплава ЭП741НП, работающих в условиях жесткого нагружения.

Способ термообработки деталей из жаропрочного никелевого сплава ЭП741НП, включающий нагрев до температуры однофазной области, выдержку при этой температуре, охлаждение и старение, отличающийся тем, что нагрев осуществляют до температуры не более чем на 40°С выше температуры полного растворения γ'-фазы, выдерживают при этой температуре в течение от более 4 до 10 часов и охлаждают со скоростью не ниже 10°С/мин, далее проводят три ступени старения на воздухе, при этом на первой ступени старение проводят при температуре 890-920°С с выдержкой в течение 2-5 часов, на второй ступени – при температуре 740-770°С с выдержкой в течение 7-10 часов, а на третьей ступени – при температуре 690-710°С с выдержкой в течение 16-19 часов.
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 1-10 of 19 items.
17.11.2018
№218.016.9e33

Способ получения высоколегированного жаропрочного сплава хн62бмктю на никелевой основе

Изобретение относится к области металлургии, а именно к способам получения жаропрочного сплава на никелевой основе ХН62БМКТЮ с использованием некондиционных отходов. Способ получения высоколегированного жаропрочного никелевого сплава ХН62БМКТЮ включает подготовку шихтовых материалов, содержащих...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002672651
Дата охранного документа: 16.11.2018
17.11.2018
№218.016.9e73

Способ восстановления и активации некондиционных отходов для сплавов на никелевой основе

Изобретение относится к области специальной металлургии получения сплавов на никелевой основе. Способ состоит в восстановлении и активации некондиционных отходов основного производства при подготовке шихтовых материалов для марочной выплавки металла. Активацию осуществляют путем специальной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002672609
Дата охранного документа: 16.11.2018
01.03.2019
№219.016.c870

Способ подготовки и устройство для подготовки оснастки для выплавки литых прутковых заготовок из жаропрочных сплавов на никелевой основе

Изобретение может быть использовано в металлургии. Подготовка оснастки для выплавки литых прутковых заготовок из жаропрочных сплавов на никелевой основе включает отбор труб с дефектами на внутренней поверхности, их термическую обработку в колпаковой печи с использованием опорного вертикального...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002680789
Дата охранного документа: 26.02.2019
10.07.2019
№219.017.a985

Способ азотирования изделий из сварочных сталей

Изобретение относится к области металлургии, а именно к химико-термической обработке, в частности к газовому азотированию сварочных сталей после предварительного травления и водородного отжига. Способ состоит в предварительной очистке поверхности изделия, операции азотирования и последующего...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002693969
Дата охранного документа: 08.07.2019
16.08.2019
№219.017.c032

Способ получения слитков из сплавов на основе интерметаллида титана и алюминия

Изобретение относится к области металлургии, в частности к получению слитков из сплавов на основе интерметаллида титана и алюминия, содержащих до 30-70 мас.% алюминия. В качестве исходных материалов используют слитки титана и алюминия, стадию подготовки исходных материалов осуществляют путем...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002697287
Дата охранного документа: 13.08.2019
12.09.2019
№219.017.c9f0

Способ получения прецизионного сплава 42хнм (эп630у) на никелевой основе

Изобретение относится к области специальной металлургии, конкретно к способам получения сплава 42ХНМ на никелевой основе с использованием рециклирования отходов. Способ состоит из подготовки шихтовых материалов, содержащих кондиционные и некондиционные отходы, включающие стружку, формирования...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002699887
Дата охранного документа: 11.09.2019
18.10.2019
№219.017.d7b5

Способ вакуумного дугового переплава аустенитных сталей с использованием знакопеременного магнитного поля

Изобретение относится к области специальной электрометаллургии, а именно к вакуумному дуговому переплаву аустенитных сталей. Способ включает получение в вакуумной индукционной печи литого расходуемого электрода из аустенитной стали, наведение жидкой металлической ванны в кристаллизаторе,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002703317
Дата охранного документа: 16.10.2019
24.10.2019
№219.017.d9fa

Способ изготовления крупногабаритной кольцевой детали газотурбинного двигателя из жаропрочного сплава на никелевой основе

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при изготовлении изделий типа деталей корпуса статора газотурбинного двигателя из жаропрочного сплава на никелевой основе. Слиток вакуумного дугового переплава диаметром 500 мм осаживают. Затем производят прошивку...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002703764
Дата охранного документа: 22.10.2019
23.02.2020
№220.018.0608

Способ изготовления литых прутковых заготовок из жаропрочных сплавов на никелевой основе

Изобретение относится к области литейного производства и может быть использовано при изготовлении литых прутковых заготовок из жаропрочных сплавов на никелевой основе, полученных методами специальной металлургии. В опоку с предварительно установленной моделью заливают жидкоподвижную...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002714788
Дата охранного документа: 19.02.2020
13.03.2020
№220.018.0b66

Способ получения высоколегированных жаропрочных сплавов на никелевой основе с содержанием титана и алюминия в узких пределах

Изобретение относится к области специальной металлургии, конкретно к способам производства высоколегированных жаропрочных сплавов на основе никеля с содержанием титана и алюминия в узких пределах. Способ включает выплавку жаропрочного сплава, содержащего, в вес.%: шихта первичная - 30-40,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002716326
Дата охранного документа: 11.03.2020
Showing 1-10 of 19 items.
17.11.2018
№218.016.9e33

Способ получения высоколегированного жаропрочного сплава хн62бмктю на никелевой основе

Изобретение относится к области металлургии, а именно к способам получения жаропрочного сплава на никелевой основе ХН62БМКТЮ с использованием некондиционных отходов. Способ получения высоколегированного жаропрочного никелевого сплава ХН62БМКТЮ включает подготовку шихтовых материалов, содержащих...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002672651
Дата охранного документа: 16.11.2018
17.11.2018
№218.016.9e73

Способ восстановления и активации некондиционных отходов для сплавов на никелевой основе

Изобретение относится к области специальной металлургии получения сплавов на никелевой основе. Способ состоит в восстановлении и активации некондиционных отходов основного производства при подготовке шихтовых материалов для марочной выплавки металла. Активацию осуществляют путем специальной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002672609
Дата охранного документа: 16.11.2018
01.03.2019
№219.016.c870

Способ подготовки и устройство для подготовки оснастки для выплавки литых прутковых заготовок из жаропрочных сплавов на никелевой основе

Изобретение может быть использовано в металлургии. Подготовка оснастки для выплавки литых прутковых заготовок из жаропрочных сплавов на никелевой основе включает отбор труб с дефектами на внутренней поверхности, их термическую обработку в колпаковой печи с использованием опорного вертикального...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002680789
Дата охранного документа: 26.02.2019
10.07.2019
№219.017.a985

Способ азотирования изделий из сварочных сталей

Изобретение относится к области металлургии, а именно к химико-термической обработке, в частности к газовому азотированию сварочных сталей после предварительного травления и водородного отжига. Способ состоит в предварительной очистке поверхности изделия, операции азотирования и последующего...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002693969
Дата охранного документа: 08.07.2019
16.08.2019
№219.017.c032

Способ получения слитков из сплавов на основе интерметаллида титана и алюминия

Изобретение относится к области металлургии, в частности к получению слитков из сплавов на основе интерметаллида титана и алюминия, содержащих до 30-70 мас.% алюминия. В качестве исходных материалов используют слитки титана и алюминия, стадию подготовки исходных материалов осуществляют путем...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002697287
Дата охранного документа: 13.08.2019
12.09.2019
№219.017.c9f0

Способ получения прецизионного сплава 42хнм (эп630у) на никелевой основе

Изобретение относится к области специальной металлургии, конкретно к способам получения сплава 42ХНМ на никелевой основе с использованием рециклирования отходов. Способ состоит из подготовки шихтовых материалов, содержащих кондиционные и некондиционные отходы, включающие стружку, формирования...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002699887
Дата охранного документа: 11.09.2019
18.10.2019
№219.017.d7b5

Способ вакуумного дугового переплава аустенитных сталей с использованием знакопеременного магнитного поля

Изобретение относится к области специальной электрометаллургии, а именно к вакуумному дуговому переплаву аустенитных сталей. Способ включает получение в вакуумной индукционной печи литого расходуемого электрода из аустенитной стали, наведение жидкой металлической ванны в кристаллизаторе,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002703317
Дата охранного документа: 16.10.2019
24.10.2019
№219.017.d9fa

Способ изготовления крупногабаритной кольцевой детали газотурбинного двигателя из жаропрочного сплава на никелевой основе

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при изготовлении изделий типа деталей корпуса статора газотурбинного двигателя из жаропрочного сплава на никелевой основе. Слиток вакуумного дугового переплава диаметром 500 мм осаживают. Затем производят прошивку...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002703764
Дата охранного документа: 22.10.2019
23.02.2020
№220.018.0608

Способ изготовления литых прутковых заготовок из жаропрочных сплавов на никелевой основе

Изобретение относится к области литейного производства и может быть использовано при изготовлении литых прутковых заготовок из жаропрочных сплавов на никелевой основе, полученных методами специальной металлургии. В опоку с предварительно установленной моделью заливают жидкоподвижную...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002714788
Дата охранного документа: 19.02.2020
13.03.2020
№220.018.0b66

Способ получения высоколегированных жаропрочных сплавов на никелевой основе с содержанием титана и алюминия в узких пределах

Изобретение относится к области специальной металлургии, конкретно к способам производства высоколегированных жаропрочных сплавов на основе никеля с содержанием титана и алюминия в узких пределах. Способ включает выплавку жаропрочного сплава, содержащего, в вес.%: шихта первичная - 30-40,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002716326
Дата охранного документа: 11.03.2020
+ добавить свой РИД