Повышение физико-механических свойств никелевых сплавов методом структурной модификации инокуляторами и активирующими добавками тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.16.09, кандидат наук Филиппов, Юрий Олегович

• Филиппов, Юрий Олегович
• кандидат наук
• 2013

Оглавление диссертации кандидат наук Филиппов, Юрий Олегович

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1 ОСНОВНЫЕ АСПЕКТЫ УЛУЧШЕНИЯ СВОЙСТВ ЛИТЫХ СПЛАВОВ НА НИКЕЛЕВОЙ ОСНОВЕ

1.1 Структура и фазовый состав никелевых сплавов

1.2 Управление структурой и свойствами никелевых сплавов за счет многокомпонентного легирования литого металла

1.3 Управление структурой и свойствами никелевых сплавов за счет модифицирования литого металла

1.4 Выводы и постановка цели работы и задач исследований

2. ИССЛЕДОВАНИЯ ВЛИЯНИЯ МОДИФИЦИРОВАНИЯ НА ПРОЦЕСС ЗАРОДЫШЕОБРАЗОВАНИЯ

2.1 Особенности взаимодействия между твердой и жидкой фазами в процессе зародышеобразования

2.2 Особенности выбора инокулирующих добавок

2.3 Исследование воздействия активирующих составляющих модифицирующего комплекса на термодинамические свойства и структуру расплава

2.4 Выводы

3. РАЗРАБОТКА СОСТАВА КОМПЛЕКСНОГО МОДИФИКАТОРА И СПОСОБА ЕГО ПОДГОТОВКИ

3.1 Описание оборудования, использованного для отливки образцов

3.2 Описание оборудования, использованного для выполнения исследований

3.3 Исследования свойств порошков инокуляторов модифицирующих комплексов

3.4 Предварительная подготовка порошков модифицирующего комплекса

3.5 Разработка состава комплексного модификатора

3.6 Выбор способа ввода модификаторов

3.7 Выводы

4 ИССЛЕДОВАНИЕ ВЗАИМОСВЯЗИ ИЗМЕНЕНИЙ СТРУКТУРЫ С КИНЕТИКОЙ КРИСТАЛЛИЗАЦИОННЫХ ПРОЦЕССОВ НИКЕЛЕВОГО СПЛАВА ПРИ ЕГО МОДИФИЦИРОВАНИИ

4.1 Исследования влияния модифицирования на макро и микроструктуру никелевого сплава

4.2. Исследование влияния модифицирования на дендритную структуру и ликвацию легирующих элементов

4.3 Исследование влияния инокулирующего модифицирования на кинетику кристаллизационных процессов

4.4. Выводы

5 ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ МОДИФИЦИРОВАНИЯ НА ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА НИКЕЛЕВОГО СПЛАВА

5.1 Исследование влияния модифицирования на механические свойства сплава

5.2 Исследование изменений топографии поверхности и распределения фазового контраста сплава при его модифицировании

5.3 Исследование влияния модифицирования на жаропрочность и жаростойкость сплава

5.4 Промышленная апробация технологии модифицирования никелевых сплавов

5.5. Выводы

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И ПОЛУЧЕННЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ПО

РАБОТЕ

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

ПРИЛОЖЕНИЯ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Повышение физико-механических свойств никелевых сплавов методом структурной модификации инокуляторами и активирующими добавками»

ВВЕДЕНИЕ

Интенсивное развитие промышленного производства последних лет ставит перед материаловедами сложные задачи по дальнейшему повышению свойств материалов изделий, обеспечивающих более высокую надежность и долговечность изготовленных из них узлов и агрегатов машин, устройств и механизмов. Это относится и к литым никелевым сплавам.

Никелевые сплавы различной степени легированности находят применение при изготовлении литых заготовок во многих отраслях промышленности. Из них изготавливают детали газотурбинных двигателей, инструмент горячего деформирования, детали и узлы установок высокотемпературной переработки нефти и др.

Эти сплавы склонны к транскристаллическому строению, разнозернисто-сти, образованию карбидных и эвтектических фаз, высокой структурной и химической неоднородности. Вследствие этого, механические и служебные свойства литого металла заготовок из этих сплавов часто ниже уровня, требуемого техническими условиями, и уступают свойствам поковок.

Литейные никелевые сплавы являются объектом интенсивных исследований ученых многих научных центров, работающих в области создания новых материалов, предназначенных для эксплуатации в условиях воздействия высоких температур.

Исследования последних лет как у нас в стране, так и за рубежом в направлении повышения качества литого металла, привели к разработке новых методов воздействия на металл в процессе его кристаллизации, одним из которых является модифицирование. Особенно значительные успехи в области управления кристаллическим строением литого металла были достигнуты при использовании суспензионного метода модифицирования, разработке которого посвящены труды Ю.З. Бабаскина, С.С. Затуловского, М.Х. Шоршорова, E.H. Каблова, В.Б. Федорова и др. В тоже время, несмотря на значительные преимущества этого метода, он имеет и существенные недостатки, такие как неравномерное распределение частиц в объеме расплава, возможность их седи-

ментации, а также низкая устойчивость от коагуляции и растворения, что, в конечном счете, обусловливает нестабильность процесса модифицирования

Эффективность модифицирования может быть существенно повышена, если в металл ввести и равномерно распределить в нем тугоплавкие частицы с заранее выбранными необходимыми свойствами, в частности ультрадисперсные порошки (УДП), получаемые плазмохимическим синтезом.

В области применения ультрадисперсных частиц синтетических тугоплавких соединений для модифицирования никелевых сплавов серьезные исследования проведены В.П. Сабуровым, М.Р. Предтеченским, М.Ф. Жуковым, А.Н. Черепановым, В.А. Полубояровым, В.Н. Чеченцевым, A.M. Микитасем, О.Х. Фаткулиным, E.H. Ереминым [51, 108, 114-116, 135, 145]. В работах этих исследователей показано, что модифицированием сплавов частицами нанораз-мерного уровня может быть достигнуто одновременное повышение прочностных и пластических свойств сплавов. Получены аналитические зависимости, характеризующие кинетику зарождения центров кристаллизации на частицах малых размеров, анализ которых показывает, что вероятность возникновения зародыша на ультрадисперсной частице выше вероятности возникновения зародыша в свободном объеме расплава.

Предложена модель металлического расплава, представляющая его как суспензию с частицами твёрдой фазы в виде синтетических ультрадисперсных монокристаллов тугоплавких соединений, окружённых кристаллоподобным слоем химических элементов, формирующимся под действием силы адсорбции частиц, обусловленной их высокой межфазной поверхностной энергией и химическим сродством к адсорбатам.

Показано, что повышение химической однородности литого металла и изменение формы эвтектических фаз может быть достигнуто путём формирования искусственных суспензий при введении ультрадисперсных частиц тугоплавких соединений или диспергировании крупных частиц до ультрадисперсных размеров. Такие частицы должны обладать избирательной адсорбцией, в результате которой могут образовываться гетерогенизирующие расплав энергетические флуктуации, устойчивость которых обеспечивается разностью их химических потенциалов.

Определены основополагающие принципы инокулирующего процесса модифицирования, базирующиеся на модели строения расплавов, зарождения центров кристаллизации в объёме адсорбированного слоя и модели роста денд-ритов в неоднородном концентрационном и температурном полях.

В тоже время, остались слабоизученными или вовсе не решенными целый ряд вопросов, в том числе по методологии модифицирования. Это технологии подготовки дисперсных частиц и их ввода, что могло бы обеспечить их дегазацию, активацию и равномерное распределение в металле, создание на поверхности частиц требуемого диффузионного слоя, гарантирующего смачивание их расплавом, предохраняющего от коагуляции, растворения и служащего подложкой для модифицируемой среды. Нет качественной характеристики порошков плазмохимического синтеза, используемых для модифицирования, а также условий диспергирования частиц порошков в металлических расплавах и технологии для его осуществления. Слабо изучено влияние модифицирования на кристаллизационные процессы, кинетику образования карбидов, у'-фазы, их топографию и морфологию.

Вышеизложенное потребовало проведения комплексных исследований по ряду направлений, в ходе которых было необходимо: исследовать процесс зарождения центров кристаллизации на тугоплавких ультрадисперсных синтетических частицах и их модифицирующее воздействие на расплав, обосновать выбор модифицирующих компонентов для обработки металлических расплавов, предложить состав модификатора для обработки сплавов на основе никеля, разработать технологию приготовления модификатора и введения его в расплав, установить закономерности кристаллизационных процессов, формирования структуры, кинетики образования карбидов и у'-фазы, изменения механических и эксплутационных свойств никелевых сплавов при модифицировании, предложить технологии изготовления заготовок из никелевых сплавов на основе применения разработанного способа модифицирования.

В качестве объектов исследования были выбраны никелевые сплавы различной степени легированности Х10Н60К10В10Ю5ТЗМ2Б, ХН67ВМТЮ, ХН77ТЮР.

Проведенные исследования по перечисленным направлениям позволили выдвинуть совокупность научных положений, позволяющих при использовании модифицирования активированными синтетическими ультрадисперсными тугоплавкими частицами целенаправленно воздействовать на процессы, определяющие структуру и свойства литого металла.

Научная новизна:

- показано, что предварительная подготовка порошков комплексного модификатора, включающая их высокотемпературную ультразвуковую обработку в расплаве галогенидов, обеспечивает активирование частиц и повышает их дисперсность более чем в четыре раза, стабильность размеров в семь раз, а количество частиц наноразмерного уровня увеличивает в восемь раз.

- обосновано применение комплексного модификатора для никелевых сплавов, содержащего ультрадисперсные частицы карбонитрида титана, титана и иттрия в соотношении 1:10:1.

- показано, что в результате модифицирования дисперсность дендритной структуры никелевых сплавов увеличивается в 2-3 раза, а ликвация Тл и 1ЧЬ уменьшается в 1,6-1,8 раза. Выявлено, что в частицах у'-фазы наряду с А1 и ТЧ возрастает концентрация Со, N1, Сг, в то время как в межчастичных пространствах их концентрация уменьшается.

- установлено, что влияние комплексного модификатора на кристаллизационные процессы заключается в уменьшении интервала кристаллизации на 18 °С, увеличении темпа кристаллизации в начальный период, смещении момента начала выделения карбидов в более высокую температурную область, повышении температуры начала выделения упрочняющей у'-фазы.

- показано, что модифицирование никелевых сплавов ультрадисперсными активированными тугоплавкими частицами уменьшает разнозернистость структуры, предотвращает образование столбчатых зерен, обеспечивает измельчение эвтектики у - у', изменение морфологии и топографии карбидной фазы, увеличение дисперсности, количества и структурной стабильности у'-фазы, что приводит к повышению физико-механических свойств литого металла.

На защиту выносятся:

- результаты высокотемпературной обработки порошков комплексного модификатора;

- закономерности совместного влияния карбонитрида титана, титана и иттрия на структуру и свойства никелевых сплавов;

- закономерности кинетики кристаллизационных процессов в модифицированном металле;

- механизмы процессов, протекающих в модифицированном сплаве и обусловливающих повышение его эксплуатационных характеристик.

Научные положения, сформулированные в работе, позволили теоретически обосновать, экспериментально подтвердить и реализовать технологию изготовления изделий с комплексным модифицированием никелевых сплавов активированными тугоплавкими частицами плазмохимического синтеза со средним размером около 100 нм.

Результаты выполненных в работе исследований прошли апробацию в таких технологических процессах заготовительного производства как литье, переплав, сварка и наплавка.

По материалам диссертации опубликовано 52 печатные научные работы, в том числе 12 статей в журналах, рекомендованных ВАК для опубликования основных научных результатов диссертаций на соискание ученых степеней доктора и кандидата наук, таких как «Литейщик России», «Технология машиностроения», «Заготовительные производства в машиностроении», «Электрометаллургия», «Омский научный вестник», 3 статьи - в журналах и сборниках научных трудов ближнего и дальнего зарубежья, таких как «Russian Metallurgy (Metally)», «Вюник академп шженерних наук Украши», «Висок! технологи в машинобудуванш».

Исследования проводились на кафедрах «Оборудование и технология сварочного производства», «Машины и технология литейного производства», «Технология конструкционных материалов и материаловедение» ОмГТУ, «Материаловедение в машиностроении» НГТУ, «Оборудование и технология сварочного производства» ВолгГТУ, «Термообработки и физики металлов» Уральского Федерального университета, в Институте металлургии УрО РАН (г.

Екатеринбург), в Омском филиале Института физики полупроводников СО РАН, в Институте проблем переработки углеводородов СО РАН (г. Омск), в Институте физики прочности и материаловедения СО РАН (г. Томск).

В выполнении исследований принимали участие E.H. Еремин, Г.Н. Мин-неханов, H.A. Давлеткильдеев, М.В. Тренихин, A.C. Лосев, М.С. Хадыев, Н,В. Антоничева, В.А. Быков, В.О. Харламов.

1 ОСНОВНЫЕ АСПЕКТЫ УЛУЧШЕНИЯ СВОЙСТВ ЛИТЫХ СПЛАВОВ НА НИКЕЛЕВОЙ ОСНОВЕ

1.1 Структура и фазовый состав никелевых сплавов

Никелевые сплавы различной степени легированности находят широкое применение во многих отраслях промышленности.

Структура никелевых жаропрочных сплавов состоит из матрицы - у-фаза, представляющей собой сложнолегированный твердый раствор на основе никеля с решеткой типа ГЦК, и у'-фазы - твердого раствора на основе интерметал-лидного соединения Ni3Al [124, 142]. При этом высокий уровень жаропрочности обусловлен, наряду с упрочнением у'-фазой, эффектом наибольшего упрочнения у-твердого раствора легирующими элементами. В целом элементы, вводимые в состав никелевых сплавов, распределяются между основными фазами следующим образом [51]:

- Со, Cr, Mo, Re входят преимущественно в состав у -твердого раствора;

- Al, Ti, Та, Nb, Hf в основном присутствуют в у'-фазе;

- W примерно одинаково распределяется между у -твердым раствором и у'-фазой.

Главным упрочнителем является у'-фаза, частицы которой создают препятствия для скольжения и переползания дислокаций в условиях высокотемпературной ползучести. Основная ее часть образуется при распаде пересыщенного у-твердого раствора. Уникальность соединения Ni3Al состоит в том, что оно способно растворить практически все переходные элементы в различном сочетании с сохранением некой степени порядка вплоть до температуры плавления [88, 89]. В решетке Ni3Al атомы никеля занимают позиции в центре граней, а атомы А1 в углах. При многокомпонентном легировании атомы никеля замешают следующие элементы, расположенные по уменьшающейся способности: Со, Fe, Cr, Mo, W. Вероятность же замещения атомов А1 атомами элементов Via группы возрастает в ряду Cr, Mo, W и максимальна для элементов IVa и У a групп (Ti, Hf, Hb, Та) [51].

Наличие у у'-фазы и у-матрицы сопряженных кристаллографических решеток и близость их периодов приводят к тому, что благодаря малой поверхностной энергии фазовой границы образование у'-фазы при распаде твердого раствора может происходить при весьма малых радиусах зародышей. Поэтому выделения у'-фазы чрезвычайно дисперсны. Их размер составляет в среднем 0,30,7 мкм. Низкие значения энергии межфазных (у-у') поверхностей раздела обуславливают также и высокую термическую стабильность образовавшейся структуры. Частицы у'-фазы, образующиеся при распаде твердого раствора, имеют в исходном состоянии форму, близкую к кубической. Известно, что механизм ползучести гетерофазных жаропрочных никелевых сплавов не остается неизменным. При средних температурах (750-850 °С) ползучесть определяется перерезанием дислокациями частиц у-фазы, в то время как в интервале температур 950-1050 °С и выше значительный вклад в пластическую деформацию ползучести вносят процессы диффузии, определяемые специфической эволюцией микроструктуры [52, 124].

В литом металле выделившиеся частицы у'-фазы заметно различаются по размеру. Это обусловлено дендритной ликвацией. При кристаллизации междендритный расплав обогащается у'-образующими элементами, что приводит к увеличенному размеру и объему у'-выделений в междендритных областях. Термическая обработка сплавов при температуре нагрева, равной температуре полного растворения у-фазы (Тпр) или превышающей ее, способствует выравниванию состава сплава и размеров у'-выделений [51].

В жаропрочных никелевых сплавах на неустановившейся стадии ползучести плотность дислокаций в междендритных пространствах больше, чем в осях, при этом в междендритных областях начинается огрубление частиц у'-фазы. На установившейся стадии ползучести по мере развития диффузионных процессов происходит дальнейшее огрубление частиц упрочняющей у'-фазы и продолжает нарушаться когерентная связь. Пластическая деформация происходит преимущественно за счет поперечного скольжения и переползания дислокаций [51].

Наличие когерентной связи с матрицей образовавшихся при распаде твердого раствора частиц у'-фазы объясняется близостью типа и параметра ее

кристаллической структуры аналогичным показателям у-фазы [120]. Эта связь сохраняется в течение длительного времени в процессе работы сплава под нагрузкой.

Суммарная концентрация у'-образующих элементов в современных высоколегированных никелевых сплавах стала настолько велика, что в их структуре у некоторых сплавов наблюдаются частицы у'-фазы эвтектического происхождения, образующиеся непосредственно из расплава. Эти частицы значительно крупнее (10-50 мкм), и роль их в механизме упрочнения сплавов иная, чем та, которую играют высокодисперсионные выделения у'-фазы. Образование ряда фаз в литейных жаропрочных сплавах (у', части карбидов, возникающих из расплава, а также некоторых карбидов, появляющихся в результате карбидных реакций при высоких температурах, и т.д.) в определенной степени обусловлено дендритной ликвацией. Повышение рабочих температур до 1 ООО °С и выше приводит к значительной активизации диффузионных процессов. Поэтому диффузия, обусловленная ликвационной неоднородностью, становится одной из главных причин возникающих в сплавах структурных изменений и, следовательно, нестабильности свойств при длительной эксплуатации [51].

Дендритная кристаллизация и ликвация элементов, образующих у'-фазу, в межосные пространства приводят к тому, что в никелевых сплавах значительная часть эвтектики у-у' является неравновесной, ее количество в сплавах одного и того же состава, но отлитых при различных условиях кристаллизации, меняется [137]. Наличие эвтектической у'-фазы является одной из причин структурных изменений, протекающих в сплавах при высоких температурах. Степень дисперсности эвтектической у'-фазы зависит как от скорости охлаждения в твердо-жидкой зоне, где возникают зародыши эвтектики, так и от диффузии в твердом состоянии, контролирующей гетерогенный рост этих зародышей [130].

Существенную роль в упрочнении никелевых жаропрочных сплавов играют карбиды. Большей частью они образуются в расплаве при температурах, близких к температуре солидуса, и располагаются между осями дендритов, что обусловливает их специфическую морфологию в форме так называемых «китайских иероглифов» [121].

Как правило, при кристаллизации из жидкости образуются карбиды типа МС. Почти все у'-образующие элементы (Тл, ЫЬ, Ш, Та, Ъх, V и др.) способны образовывать карбиды типа МС, имеющие довольно широкую область взаимной растворимости. МС-карбиды могут иметь и округлую форму, если температура их образования достаточно высока (заметно выше температуры соли-дус), - например, карбиды типа (№>, Т1)С или если карбиды этого типа образуются в твердом состоянии на границах и внутри зерен [51, 58].

Особая ценность карбидов заключается в том, что они, будучи значительно более термостабильными по сравнению с частицами у'-фазы, вносят свой вклад в прочность сплавов при температурах выше границы растворимости высокодисперсных у'-выделений. Это обстоятельство очень важно для литейных никелевых жаропрочных сплавов, поскольку при отливке сложных деталей в закристализовавшемся металле из-за разницы температурных коэффициентов линейного расширения материалов формы и сплава, а также из-за определенной неравномерности охлаждения возникают термические напряжения, которые могут привести к образованию горячих трещин. С этой точки зрения карбиды представляют собой весьма значительный фактор упрочнения при температурах выше 1200 °С, когда количество у'-фазы в сплавах существенно уменьшается [52].

Упрочняющее влияние карбидов носит сложный характер. С одной стороны, карбиды, располагаясь по границам зерна или внутри него, выполняют модифицирующие функции, способствуя измельчению зерен и препятствуя рекристаллизации при высоких температурах. Они упрочняют как само зерно, так и его границы, тормозя диффузионные процессы и миграцию дислокаций, повышая тем самым термостабильность сплавов. Положительная роль карбидов может заключаться также и в их рафинирующем действии в сплаве. При образовании карбидов в них концентрируются вредные для никелевых жаропрочных сплавов элементы, как 8 и Р, с другой стороны, выделяясь в неблагоприятной грубой дендритной форме или в виде непрерывных сеток по границам зерен, они могут понижать пластичность и приводить к уменьшению сопротивляемости разрушению, являясь концентратором напряжений и источником зарождения трещин [51].

В сложнолегированных никелевых жаропрочных сплавах образуются карбиды типа МС, М2зСб и М6С. Общее количество карбидов, их тип и стабильность определяются легированием - содержанием углерода и сильных кар-бидообразующих элементов (тантала, гафния, ниобия, титана и др.), а также концентрацией и соотношением других, но менее сильных карбидобразовате-лем (хрома, вольфрама и молибдена) в сплаве. Кроме того, количество образующихся в результате высокотемпературных реакций карбидов в сплаве зависит от режимов термической обработки, температурно-временных условий эксплуатации и уровня действующих напряжений [62].

Морфология карбидов, а также их размер в основном зависят от условий кристаллизации и легирования.

Карбиды МС являются наиболее прочными и достаточно стабильными фазами. При карбидных реакциях в сплавах они служат основным источником углерода, поскольку более богаты этим элементом по сравнению с другими карбидами. Они устойчивы примерно до 1300 °С [57]. Карбиды МС располагаются по границам зерен и внутри них, часто в междендритных пространствах. Атомы различных металлов могут замещать друг друга, образуя, например, (Тл,№>)С. В состав карбидов МС в реальных сплавах входят и Мо, а также в незначительных количествах № и Сг. При этом ослабляются силы связи в карбидах типа МС и могут происходить реакции распада, ведущие к образованию карбидов других типов. Ниобий и тантал как сильные карбидообразователи способствуют стабилизации карбидов типа МС [142].

Скорость кристаллизации оказывает большое влияние на морфологию образующихся карбидов типа МС. Снижение темпа охлаждение при кристаллизации сплава приводит к тому, что ветвление дендритов становится более грубым, а размер частиц карбидной фазы увеличивается.

С повышением степени легированности сплавов усложняется состав и изменяется форма карбидов. Так, в высоколегированном сплаве ЖС6-Ф наблюдаются 3 вида морфологии карбидов типа МС: «китайские иероглифы» МС(1) на основе (Т1, №>)С и МС(2) на основе (№>, Щ Т1)С, а также ограненные МС(1) - на основе (Т1, Мэ)С [58]. Все эти карбиды являются первичными, причем тем-

пература образования ограненных карбидов выше (1340-1360 °С), чем у «китайских иероглифов» (1280-1340 °С).

Форма первичных карбидов существенно влияет на пластические характеристики литейных жаропрочных сплавов. В случае образования в структуре преимущественно «китайских иероглифов» пластичность сплава будет ниже, чем в случае образования ограненных, округлых карбидов. Размеры карбидов также влияют на свойства жаропрочных сплавов. Так крупные карбиды на границах зерен снижают сопротивление усталости литейных жаропрочных сплавов. Такие карбиды служат источниками напряжений, возникающих в матрице в процессе затвердевания вследствие разницы в температурных коэффициентах линейного расширения, а также являются источниками концентрации напряжений в матрице под нагрузкой вследствие разности модулей упругости карбида и матрицы [51, 99].

Карбиды могут разрушаться в процессе деформации на разрыв или при термоциклических испытаниях, при этом они являются источником зарождения трещины, приводящей к разрушению по границам зерен. Растрескивание карбидов МС является причиной образования усталостных трещин.

В высокожаропрочных сплавах при температурах >900 °С карбиды МС могут превращаться в игольчатые двойные карбиды МбС. Исследование механических свойств сплава ЖС6-Ф-НК показало, что присутствие большого количества карбидов М6С, являющихся дополнительными концентраторами напряжения, снижает предел выносливости при 900 °С примерно на 10 % [1].

Карбиды М2зСб, присутствующие в сплавах с умеренным или высоким содержанием Сг, образуются во время низкотемпературной обработки и эксплуатации вследствие распада карбидов МС. Они устойчивы до температур примерно 1050 °С. Располагаются обычно по границам, иногда вдоль линий двойников, на дефектах упаковки и концах двойников, могут являться центрами зарождения пластин а-фазы. В их состав входят также Мо и Карбиды М2зСб вследствие склонности к образованию сеток по границам зерен оказывают сильное отрицательное влияние на предел длительной прочности. Разрушение начинается или с разрыва самих зернограничных частиц М2зСб или с нару-

шения сил связи на поверхности раздела М2зСб/у-фаза (что свидетельствует о недостаточной прочности границы раздела карбид-матрица) [51].

Образование карбидов М2зС6 происходит в результате взаимодействия МС-карбидов с окружающей у-матрицей. Это взаимодействие большей частью протекает по границам зерен (поскольку диффузия по границам зерен идет значительно быстрее и здесь легче происходят фазовые превращения). Наиболее неблагоприятным для работоспособности сплавов является образование жесткого каркаса по границам зерен из карбидов М2зСб без оторочки из у'-фазы [51].

Карбиды МбС образуются в сплавах с более высоким содержанием тугоплавких элементов и Мо. Они выделяются как по границам зерен, так и внутри них, стабильны при более высоких по сравнению с карбидом М23С6 температурах (до 1250 °С). Карбиды М6С могут возникать и из расплава. На процесс образования карбидов М6С оказывают влияние и такие элементы, которые не образуют самостоятельных карбидов, но могут изменять растворимость как углерода, так и других карбидообразуюших элементов. К этим элементам относится, в частности, А1 [51, 56].

Образующиеся из жидкости крупные полиэдрической формы карбиды МбС могут являться дополнительными концентраторами напряжений, существенно снижая сопротивление усталости сплава.

В работе [93] для выяснения механизма образования М6С из расплава был изучен состав у'-фазы эвтектического происхождения, также образующейся из жидкости и располагающейся рядом с карбидами МбС в междендритных участках, при переменном содержании у'-образующих элементов - А1, Тл, N1), V. Исследования показали, что Тд, №>, Ш, являющиеся не только сильными карбидо-образуюшими, но и весьма активными у'-образующими элементами, при повышенном содержании их в сплаве заметно обогащают междендритные пространства, образуя, в первую очередь у'-фазу эвтектического происхождения, в которой концентрация этих элементов весьма высока, а (вследствие уменьшения его растворимости в у'-фазе) - низка. В результате эвтектическая у'-фаза при своем формировании из жидкости обедняет прилегающие к ней участки у 'образующими элементами и обогащает их что и делает возможным формирование двойного карбида №3\УзС. При изучении сплава ЖС6-Ф-НК установ-

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Филиппов, Юрий Олегович, 2013 год

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Акимов, JI. М. Выносливость жаропрочных материалов [Текст] / JT. М. Акимов. - М.: Металлургия, 1977. - 152 с.

2. Алфинцев, Г. А. Исследование механизма роста некоторых металлических кристаллов из расплава [Текст] / Алфинцев Г.А., Офсиенко Д.Е. // Рост и несовершенство металлических кристаллов. - Киев: Наукова думка, 1966. - С. 40-53.

3. Андрушенко, Н. С. Математическая обработка данных количественного микрорентгеноспектрального анализа [Текст] / Н.С. Андрушенко // Аппаратура и методы рентгеновского анализа. - 1975. - Вып. 17. - С. 179.

4. Афтандилянц, Е. Г. Влияние модифицирования добавки азота и ванадия на структуру и свойства углеродистых сталей [Текст] / Е. Г. Афтандилянц, Ю. 3. Бабаскин // Литейное производство. - 1981. - № 12. - С. 14-15.

5. Бабаскин, Ю. 3. Механизм влияния тугоплавких дисперсных частиц на высокотемпературные свойства жаропрочных сплавов [Текст] / Ю. 3. Бабаскин, В. Б. Брик, Л. В. Иванисенко // Литейное производство. - 1979. - № 3. - С. 5-6.

6. Бабаскин, Ю. 3. Модифицирование сталей тугоплавкими включениями и его влияние на структуру и свойства отливок [Текст] / Ю. 3. Бабаскин, Д. Е. Овсиенко, Л. А. Ростовская // Литейное производство. - 1975. - № 2. — С. 17-20.

7. Бабаскин, Ю. 3. Структура и свойства литой стали [Текст] / Ю.З. Бабаскин. - Киев: Наук, думка, 1980. - 240 с.

8. Бабаскин, Ю. 3. Повышение прочности свойств сталей с нитридва-надиевым упрочнением [Текст] / Ю.З. Бабаскин, В.Х. Седунов // Металловедение и термическая обработка металлов. - 1984. - №4. - С.55-58.

9. Баландин, Г. Ф. Формирования кристаллического строения отливок [Текст] / Г. Ф. Баландин. - М.: Машиностроение, 1973. - 287 с.

10. Барышев, Е. Е. Влияние высокотемпературной обработки расплава на структуру жаропрочного никелевого сплава ЭП539Л [Текст] / Е.Е. Барышев, А.Г. Тягунов, Т.К. Костина // Литейное производство. - № 1. - 1994. - С. 13-14.

11. Башнин, Ю. А. Влияние переплавных процессов на структуру и свойства стали [Текст] / Ю.А. Башнин, В.Н. Исакина, Е.А. Масленкова. - М.: Металлургия, 1991. - 240 с.

12. Бердичевский, Г. В. Нахождение концентрации элементов при количественном спектральном микроанализе минералов [Текст] / Г. В. Бердичевский // Геология и геофизика. - 1977. - № 3. - С. 153.

13. Бернал, Дж. Д. Строение металлических расплавов [Текст] / Дж. Д. Бернал // Успехи химии. - 1961. - Т. 30.-Вып. 9. - С. 1312-1323.

14. Бокштейн, С. 3. Диффузионные параметры границ фаз у/у" в сплаве на никелевой основе [Текст] / С.З. Бокштейн // ДАН СССР. - 1980. - Т. 253. -№6.-С. 1337.

15. Борисов, В. Т. Теория двухфазной зоны металлического слитка [Текст] / В. Т. Борисов. - М.: Металлургия, 1987. - 224 с.

16. Браун, М. П. Микролегированные стали [Текст] / М.П. Браун. - Киев: Наук, думка, 1982. - 303 с.

17. Браун, М. П. Микролегирование жаропрочных сталей [Текст] / М. П. Браун, Н. П. Александрова, J1. Д. Тихоновская. - Киев: Наук, думка, 1974. - 238 с.

18. Браун, М. П. Влияние микролегирующих добавок церия и бора на параметр решетки аустенитной стали ЭИ417 [Текст] / М. П. Браун, И. Р. Кур-дюмова // Теория и практика микролегирования и модифицирования сталей: Матер, республ. науч.-техн. конф. - Донецк, 1971. - С. 50.

19. Булавина, JI. С. Влияние хрома, молибдена, ниобия и алюминия на высокотемпературную пластичность никелевых сплавов [Текст] / Л.С.Булавина, В.П. Степанов, Г.С. Черняк, А.П. Гуляев // Специальные стали и сплавы. - М.: Металлургия, 1974. - № 3. - С. 172-177.

20. Валуев, В. П. Структура и некоторые свойства сплава ЖС6К с иттрием [Текст] / В.П. Валуев [и др.] // Металловедение и термическая обработка металлов. - 1980. - №4. - С. 44^16.

21. Вертоградский, В. А. Исследование фазовых превращений в сплавах типа ЖС методами ДТА [Текст] / В.А. Вертоградский, Т.П. Рыкова // Жаропрочные и жаростойкие стали и сплавы на никелевой основе. - М: Наука, 1984. - С. 223-227.

22. Вертоградский, В. А. Высокотемпературный термический анализ жаропрочных сплавов [Текст] / В.А. Вертоградский, А.И. Ковалев, Ю.В. Лощи-нин // Конструкционные и жаропрочные материалы для новой техники. - М.: Наука, 1978. - С.23-31.

23. Волчок, И. П. Влияние модифицирования на сопротивление литой стали разрушению [Текст] / И. П. Волчок, Е. И. Пинчук // Теория и практика микролегирования и модифицирования сталей: Матер, республ. науч.-техн. конф. - Донецк, 1971.-С. 72.

24. Волкогон, Г. М. Влияние некоторых добавок на количество металлических включений в никеле и его жидкотекучесть [Текст] / Г. М. Волкогон // Литейное производство. - 1970. - № 5. - С. 33.

25. Гиббс, В. Дж. Термодинамические работы [Текст] / В. Дж. Гиббс. -М.: Наука, 1950.-492 с.

26. Голиков, И. Н. Дендритная ликвация в сталях и сплавах [Текст] / И.Н. Голиков, С.Б. Масленков. -М.: Металлургия, 1977. - 224 с.

27. Голобкова, Г. В. Изучение высокотемпературного (до 1000 °С) взаимодействия плазмохимического нитрида кремния с кислородом и парами воды [Текст] / Г.В. Голобкова, А.П. Темникова // Применение низкотемпературной плазмы в технологии неорганических веществ и порошковой металлургии. - Рига: Зинатне, 1985. - С. 144-148.

28. Гольдштейн, Я. Е. Модифицирование и микролегирование чугуна и стали [Текст] /Я.Е. Гольдштейн, В.Г. Мизин. - М.: Металлургия, 1986. - 272 с.

29. Гольдштейн, М. И. Растворимость фаз внедрения при термической обработке стали [Текст] / М. И. Гольдштейн, В. В. Попов. - М.: Металлургия, 1989.-200 с.

30. Гольдшмит X. Дж. Сплавы внедрения [Текст]: пер. с англ. / X. Дж. Гольдшмит / Под ред. Н. Т. Чеботарева. - М.: Мир, 1971. - Вып. 1. - 224 с.

31. Гордеева, Т. А. Анализ изломов при оценке надежности материалов. [Текст] / Т.А. Гордеева. - М.: Машиностроение, 1978. - 200 с.

32. Грег, С. Адсорбция. Удельная поверхность. Пористость [Текст] / С. Грег, К. Синг. - М.: Мир, 1984. - 310 с.

33. Гуляев, Б. Б. Иерархия структур и механические свойства литой стали [Текст] / Б. Б. Гуляев, Е. И. Пряхин, В. М. Колокольцев // Литейное производство. - 1986. -№ 10.-С. 9-11.

34. Гуляев, А. П. Высокотемпературная пластичность жаропрочность Cr-Ni-сплавов [Текст] / А.П. Гуляев, Л.С. Булавина, Г.С. Черняк // Металловедение и термическая обработка металлов. - 1979. - № 5. - С. 27-30.

35. Гуляев, Б. Б. Синтез сплавов. Основные принципы. Выбор компонентов [Текст] / Б. Б. Гуляев. - М.: Металлургия, 1984. - 160 с.

36. Гуляев, Б. Б. Кристаллизация металлов [Текст] / Б. Б. Гуляев // Кристаллизация металлов. - М.: Изд. АН СССР, 1960. - С. 5-34.

37. Данков, П. Д. Закономерности образования и строения защитных пленок на металлах [Текст] / П. Д. Данков // Докл. АН СССР, 1939. - № 23. - С. 548-552.

38. Джейкок М., Парфит Дж. Химия поверхности раздела фаз. Пер. с англ.- М.: Мир, 1984. - 269 с.

39. Еремин, Е. Н. Выбор способа введения модификаторов при электрошлаковом процессе [Текст] / Е. Н. Еремин // Сб. материалов Всерос. науч.-техн. конф. «МАТИ - Сварка XXI века». - М.: МАТИ, 2003. - С.35-38.

40. Еремин, Е. Н. Исследование структуры сплава ЖС6У методом атом-но-силовой микроскопии [Текст] / E.H. Еремин, Ю. О. Филиппов, Н. А. Давлет-кильдеев [и др.] // Омский научный вестник. - 2011. - № 1 (97). - С. 24-29.

41. Еремин, Е. Н. Модифицирование электрошлакового металла [Текст] / E.H. Еремин. - М.: ИЦ «Технология машиностроения», 2006 - 208 с.

42. Еремин, Е. Н. Перспективный способ получения литых заготовок из жаропрочных сплавов [Текст] / E.H. Еремин, Ю.О. Филиппов, А.Е. Еремин // Электрометаллургия. -2010.-№3.-С. 27-33.

43. Еремин, Е. Н. Исследование свойств порошка карбонитрида титана, полученного плазмохимическим синтезом [Текст] / Е. Н. Еремин, Г. Н. Минне-ханов, Ю. О. Филиппов [и др.] // Омский научный вестник. - 2010. - № 1 (87). -С. 27-31.

44. Еремин E.H. Повышение качества сварных соединений кольцевых заготовок из жаропрочных сплавов [Текст] // Е. Н. Еремин, Ю. О. Филиппов, А.

Е. Еремин [и др.] // Военная техника, вооружение и технологии двойного применения: Матер. III Междунар. технологического конгресса. В 2 ч. - Омск: Ом-ГТУ, 2005. - Ч. I. - С. 128-129.

45. Еремин, Е. Н. Совершенствование технологии изготовления изделий из жаропрочных сплавов [Текст] / Е. Н. Еремин, Ю. О. Филиппов, А. Е. Еремин [и др.] // Технология машиностроения. - 2007. - № 6 (60). - С. 10-11.

46. Ершов, Г. С. Строение и свойства жидких и твердых металлов [Текст] / Г. С. Ершов, В. А. Черняков. -М.: Металлургия, 1978. - 231 с.

47. Жуков, А. А. Влияние циклических температурно-силовых воздействий на структуру и жаропрочность сплава ЖС6У [Текст] / A.A. Жуков, О.В. Новикова // Заготовительные производства в машиностроении. - 2009. - № 11. - С. 43^9.

48. Зефиров, А. П. Термодинамические свойства неорганических веществ [Текст] / А. П. Зефиров. - М.: Наука, 1965. - 384 с.

49. Затуловский, С. С. Суспензионная разливка [Текст] / С.С. Затулов-ский. - Киев: Наук, думка, 1981. - 260 с.

50. Иванисенко, JI. В. Влияние основы лигатуры на свойства модифицированного сплава ЖС6У [Текст] / JI.B. Иванисенко, M.JI. Горб, Е.Г. Кержнер // Новые методы упрочнения литейных сплавов. - Киев: ИПЛ АН УССР, 1977. -С. 105-108.

51. Каблов, Е. Н. Литые лопатки газотурбинных двигателей (сплавы, технология, покрытия) [Текст] / E.H. Каблов. - М.: МИСИС, 2001. - 632 с.

52. Каблов, Е. Н. Жаропрочность никелевых сплавов [Текст] / E.H. Каблов, Е.Р. Голубовский. - М.: Машиностроение, 1998. - 463 с.

53. Каблов, Е. Н. Никелевые жаропрочные сплавы для литья лопаток с направленной и монокристаллической структурой. Часть I [Текст] / Е. Н. Каблов, И. Л. Светлов, Н. В. Петрушин // Материаловедение. - 1997. - № 4. - С. 3239.

54. Каблов, Е. Н. Никелевые жаропрочные сплавы для литья лопаток с направленной и монокристаллической структурой. Часть II [Текст] / Е. Н. Каблов, И. Л. Светлов, Н. В. Петрушин // Материаловедение. - 1997. - № 5. - С. 1417.

55. Каламазов, Р. У. Кислородный фактор в ультрадисперсных порошках вольфрама и молибдена [Текст] / Р.У. Каламазов, А.Т. Ибрагимов, Ю.В. Цветков // Плазменные процессы в порошковой металлургии. - Черногол.: ИНХП АН СССР, 1987. - С. 81-89.

56. Киреев, В. Б. Фазовый состав и свойства литейного никелевого сплава с переменным содержанием титана и алюминия [Текст] / В.Б. Киреев [и др.] // Металлы. - № 1.-1991.-С. 129-136.

57. Киреев, В. Б. Стали и сплавы для высокотемпературной службы [Текст] / В. Б. Киреев // Жаропрочные и жаростойкие металлические материалы. Физико-химические принципы создания. - М.: Наука, 1987. - С. 40-55.

58. Кишкин, С. Т. Карбидные фазы в жаропрочных никелевых сплавах с гафнием / С. Т. Кишкин, Г. Б. Строганов, А. В. Логунов [и др.]// Изв. АН СССР (Сер. Металлы). - 1983. - № 5. - С. 143-149.

59. Кишкин, С. Т. Научные основы легирования жаропрочных никелевых сплавов / С. Т. Кишкин, А. В. Логунов, Н. В. Петрушин [и др.] // Авиационные материалы: Сб. тр. - М.: ВИАМ, 1987. - С. 6-18.

60. Кишкин, С. Т. Особенности структурных превращений жаропрочного никелевого сплава в процессе высокотемпературного нагрева [Текст] / С.Т. Кишкин // Изв. АН СССР. Металлы. - 1980. - № 6. - С. 190.

61. Кишкин, С. Т. Особенности тонкой структуры и состава эвтектической у'-фазы в высоколегированных никелевых сплавах [Текст] / С.Т. Кишкин, Е.А. Кулешова, A.B. Логунов // Физика металлов и металловедение. - 1984. - Т. 57.-С. 380-388.

62. Кишкин, С. Т. Литейные жаропрочные сплавы на никелевой основе [Текст] / С.Т. Кишкин, Г.Б. Строганов, A.B. Логунов. - М.: Машиностроение, 1987.- 111 с.

63. Клюев, М. М. Электрошлаковый переплав [Текст] / М.М. Клюев, С.Е. Волков. - М.: Металлургия, 1984. - 208 с.

64. Комшуков, В. П. Модифицирование металла нанопорошковыми инокуляторами в кристаллизаторе сортовой машины непрерывного литья заготовок [Текст] / В.П. Комшуков [и др.] // Механичекие и металлографические исследования. Изв. вуз. Черная металлургия. - 2008. - № 8. - С. 10-11.

65. Котельников, Р. Б. Особо тугоплавкие элементы и соединения [Текст] / Р.Б. Котельников, С.Н. Башлыков, З.Г. Галиакбаров. - М.: Металлург-издат, 1968. - 376 с.

66. Кочегура, Н. М. К вопросу о природе температурновременного воздействия на многокомпонентные расплавы на основе никеля [Текст] / Н. М. Кочегура // Изв. АН СССР. Расплавы. - 1991. - № 2. - С. 39-44.

67. Крюков, И. И. Влияние малых добавок иттрия на структуру и фазовый состав сплава ЖС6К [Текст] / И. И. Крюков, Е. Н. Масалева, А. И. Рыбников // Металловедение и термическая обработка металлов. - 1983. - № 3. - С. 44-47.

68. Кулешова, Е. А. Особенности образования структуры в сплаве ЖС6У после термовременной обработки расплава [Текст] / Е.А. Кулешова, Э.В. Колотухин, Е.Е. Барышев // Металловедение и термическая обработка металлов.-1990.-№ 11.-С. 61-64.

69. Куцев, А. В. Способы улучшения микроструктуры и повышения свойств жаропрочных сплавов [Текст] / A.B. Куцев, В.М. Степанов // Совершенствование технологических процессов и повышение качества отливок. -Омск: ОмПИ, 1980. - С. 79-81.

70. Крещановский, Н. С. Модифицирование стали [Текст] / Н.С. Креща-новский, М.Ф. Сидоренко. - М.: Металлургия, 1970. - 296 с.

71. Лашко Н.Ф. Особенности окисления никелевых жаропрочных сплавов, содержащих молибден [Текст] / Н. Ф. Лашко, Г. М. Глейзер // Физикохи-мия поверхности и защита материалов. - 1972. - Т. 8. - № 6. - С. 654.

72. Лашко, Н. Ф. Упрочняющая фаза в жаропрочных сплавах на никелевой основе [Текст] / Н.Ф. Лашко // Фазовый состав, структура и свойства легированных сталей и сплавов. - М.: Машиностроение, 1965. - С. 20.

73. Леви, Л. И. Влияние иттрия, кальция и лигатур на некоторые свойства никелевых сплавов [Текст] / Л.И. Леви, Б.Н. Шуголь // Литейное производство. - 1990. -№ 9. - С. 14-15.

74. Лепинских Б. М. Диффузия элементов в жидких металлах группы железа [Текст] / Б. М. Лепинских, А. В. Кайбичев, Ю. А. Савельев. - М.: Наука, 1974.- 192 с.

75. Логунов, А. В. Прогнозирование влияния структурных факторов на механические свойства жаропрочных сплавов [Текст] / A.B. Логунов [и др.] // Металловедение и термическая обработка металлов. -1981.-№6.-С. 16-20.

76. Логунов, А. В. Структура и свойства жаропрочного сплава ХН62БМКТЮ (ЭП-742) [Текст] / A.B. Логунов [и др.] // Металловедение и термическая обработка металлов. - 1992. - № 11. - С. 20-23.

77. Логунов, А. В. Температуры растворения интерметаллидных фаз в жаропрочных никелевых сплавах [Текст] / A.B. Логунов, Н.В. Петрушин, И.М. Хацинская // Металловедение и термическая обработка металлов. - 1977. - № 6. - С. 67-68.

78. Мак Лин, Д. Границы зерен в металлах [Текст] / Д. Мак Лин. - М.: Металлургиздат, 1960. - 322 с.

79. Мальцев, Н. В. Модифицирование структуры металлов и сплавов [Текст] / Н.В. Мальцев H.B. - М.: Металлургия, 1964. - 214 с.

80. Медовар, Б. И. Применение окислов редкоземельных металлов в качестве компонентов флюса при электрошлаковом переплаве среднелегирован-ной Cr-Ni-Mo стали [Текст] / Б.И. Медовар, В.А. Тихонов, В.Я. Саенко // Проблемы специальной электрометаллургии. - 1981. - Вып. 14. - С. 50-54.

81. Металлургия электрошлакового процесса [Текст] / Под ред. Б.Е. Па-тона, Б.И. Медовара. - Киев: Наук, думка, 1986. - 248 с.

82. Микитась, А. М. Объемное модифицирование жаропрочных сплавов с целью повышения пластичности и циклической выносливости лопаток ГТД и ГТУ [Текст]: автореф. дис. на соиск. учен, степени канд. техн. наук / А.М. Микитась. -М.: МВТУ, 1988. - 18 с.

83. Миллер, Т. Н. Плазмохимический синтез и свойства порошков тугоплавких соединений [Текст] / Т.Н. Миллер // Известия АН СССР. Неорганические материалы. - 1979. - Т. 15. - № 4. - С. 557-562.

84. Могутнов, Б. М. Термодинамика сплавов железа [Текст] / Б.М. Мо-гутнов, Л.А. Шварцман. - М.: Металлургия, 1984. - 208 с.

85. Модификатор [Текст] : пат. 2434965 Рос. Федерация : МПК С22С 35/00, С21С 7/00 / Еремин Е. Н., Еремин А. Е.; - 2010101605/02; заявл. 19.01.2010; опубл. 27.07.2011, Бюл. №21.

86. Модификатор [Текст] : пат. 2337167 Рос. Федерация : МПК С22С 35/00, С22С 27/06 / Еремин Е. Н., Лосев А. С., Филиппов Ю. О., Еремин А. Е.; -2006130573/02; заявл. 24.08.2006; опубл. 27.10.2008, Бюл. № 30.

87. Монастырский, В. П. Особенности интерпретации термической кривой при ДТА и ДСК никелевых жаропрочных сплавов [Текст] / В.П. Монастырский // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. - 2011. - № 08 (77). -С. 23-29.

88. Морозова, Г. И. Фазовый состав и термостабильность литейного жаропрочного никелевого сплава с кремнием [Текст]/ Г. И. Морозова, Н. В. Пет-рушин, Е. А. Кулешова [и др.] // Металлы. - 1990. - № 1. - С. 94-98.

89. Морозова, Г. И. Особенности структурного и фазового состава вы-сокорениевого никелевого жаропрочного сплава [Текст] / Г.И. Морозова, О.Б. Тимофеева, Н.В. Петрушин // Металловедение и термическая обработка металлов. - 2009. - № 2 (644). - С. 10-16.

90. Натапов, Б. С. Влияние легирующих элементов на форму вторичных выделений в жаропрочных сплавах с никелевой основой [Текст] / Б.С. Натапов, В.Е. Олыпанецкий, Е.П. Пономаренко // Металловедение и термическая обработка металлов. - 1965. - № 1. - С. 12-14.

91. Натапов, Б. С. Влияние поверхностной активности легирующих элементов на форму вторичных выделений при распаде аустенита [Текст] / Б.С. Натапов // Физика металлов и металловедение. - 1964. - № 18. - Вып. 6. - С. 895-903.

92. Неймарк, В. Е. Модифицированный стальной слиток [Текст] / В.Е. Неймарк. - М.: Металлургия, 1977. - 200 с.

93. Патон, Б. Е. Жаропрочность литейных никелевых сплавов и защита их от окисления [Текст] / Б.Е. Патон, Г.Б. Строганов, С.Т. Кишкин. - Киев: Наук. думка, 1987. - 256 с.

94. Патон, Б. Е. Электрошлаковый металл [Текст] / Б. Е. Патон, Б. И. Медовар. - Киев: Наук, думка, 1981. - 680 с.

95. Патон, Б. Е. Управление кристаллизацией слитков путем ввода макрохолодильников при электрошлаковом переплаве [Текст] / Б.Е. Патон [и др.] // Литье с применением инокуляторов. - Киев: ИПЛ АН УССР, 1981. - С. 13-19.

96. Петрунин, В. Ф. Структура УДП нитрида титана [Текст] / В.Ф. Пет-рунин, B.JI. Погонин, Л.И. Трусов // Изв. АН СССР. Сер. Неорганические материалы. - 1981. - Т. 17. -№ 1.-С. 28-31.

97. Петрушин, Н. В. Зависимость температур фазовых превращений и структуры жаропрочных никелевых сплавов от температуры нагрева расплавов [Текст] / Н.В. Петрушин, Е.Р. Черкасова // Металловедение и термическая обработка металлов. - № 1. - 1993. - С. 31-33.

98. Петрушин, Н. В. Структурная стабильность никелевых жаропрочных сплавов при высоких температурах [Текст] / Н.В. Петрушин, A.B. Логунов, В.А. Горин // Металловедение и термическая обработка металлов. - 1984. - № 5.-С. 39-83.

99. Пигрова, Г. Д. Карбидные фазы в жаропрочных сплавах на никелевой основе [Текст] / Г.Д. Пигрова, Е.Е. Левин //Физика металлов и металловедение. - 1972. - Т. 33. - Вып. 6. - С. 1297-1309.

100. Пигрова, Г. Д. Состав у'-фазы при длительном старении некоторых жаропрочных сплавов на никелевой основе [Текст] / Г.Д. Пигрова, Е.Е. Левин // Физика металлов и металловедение. - 1971. - Т. 31. - Вып. 2. - С. 373-378.

101. Погодин-Алексеев, Г. И. Методы введения в расплав труднорастворимой дисперсной фазы [Текст] / Г.И. Погодин-Алексеев, В.М. Гаврилов // Применение ультразвука в производстве и термической обработке сплавов. -М.: Машпром, 1961. - Сб. 2 - С. 7-8.

102. Полубояров, В.А. Применение механически активированных ультрадисперсных керамических порошков для улучшения свойств металлов и сплавов [Текст] / В.А. Полубояров [и др.] // Наука производству. - 2002. - № 2. - С. 2-8.

103. Порошковая проволока [Текст] : пат. 2350448 Рос. Федерация : МПК В23К 35/368 / Еремин Е. Н., Лосев А. С., Филиппов Ю. О., Еремин А. Е.; -2007109511/02; заявл. 15.03.2007; опубл. 27.03.2009, Бюл. № 9.

104. Порошковая проволока [Текст] : пат. 2356714 Рос. Федерация : МПК В23К 35/368 / Еремин Е. Н., Филиппов Ю. О., Еремин А. Е., Лосев А. С.; -2007107746/02; заявл. 01.03.2007; опубл. 27.05.2009, Бюл. № 15.

105. Порошковая проволока [Текст] : пат. 2356715 Рос. Федерация : МПК В23К 35/368 / Еремин Е. Н., Еремин А. Е., Филиппов Ю. О., Лосев А. С.; -2007107747/02; заявл. 01.03.2007; опубл.: 27.05.2009, Бюл. № 15.

106. Посыпайко, В. И. Диаграммы плавкости солевых систем [Текст] / В.И. Посыпайко, Е.А. Алексеева. // Двойные системы. -М.: Металлургия, 1977. - 304 с.

107. Предтеченский, М. Р. Плазмохимический реактор с расплавляемыми электродами: от исследований к новым технологиям [Текст] / М.Р. Предтеченский, О.М. Тухто, И.Ю. Коваль // Химия высоких энергий. - 2009. - № 3. - С. 149-154.

108. Предтеченский, М. Р. Плазмохимический синтез нанопорошков тугоплавких соединений и их применение для модифицирования конструкционных сталей и сплавов [Текст] / М.Р. Предтеченский [и др.] // Литейщик России. - 2010. - № 3. - С. 28-29.

109. Примеров, С. Н. Модифицирование стали кальций содержащими модификаторами [Текст] / С. Н. Примеров, М. В. Волошенко // Литейное производство. - 1977. - № 2. - С. 10-11.

110. Процив, Ю. В. Влияние термической обработки на количество и морфологию, размер зерна и механические свойства листов из сплава ХН62ВМЮТ [Текст] / Ю.В. Процив // Металловедение и термическая обработка металлов. - 1998. - № 3. - С. 2-7.

111. Процив, Ю. В. Влияние режимов старения на механические свойства сплава ХН58ВМТЮК (ЭП693-ВД) [Текст] / Ю.В. Процив, И.Ю. Процив // Металловедение и термическая обработка металлов. - 2000. - № 10. - С. 22-25.

112. Ребиндер, П. А. Физико-химические основы модифицирования металлов и сплавов малыми добавками поверхностно-активных примесей [Текст] / П. А. Ребиндер, М. С. Липман // Исследования в области прикладной физической химии поверхностных явлений. -М.: ОНТИ, 1932. - С.225-236.

113. Русанов, А. И. Фазовые равновесия и поверхностные явления [Текст] / А.И. Русанов. - М.: Химия, 1967. - 388 с.

114. Сабуров, В. П. Выбор модификаторов и практика модифицирования литейных сплавов [Текст] / В.П. Сабуров. - Омск: ОмПИ, 1984. - 98 с.

115. Сабуров, В. П. Модифицирование сталей и сплавов дисперсными инокуляторами [Текст] / В.П. Сабуров, E.H. Еремин, А.Н. Черепанов. - Омск: Изд-во ОмГТУ, 2002. - 212 с.

116. Сабуров, В. П. Плазмохимический синтез ультрадисперсных порошков и их применение для модифицирования металлов и сплавов [Текст] / В.П. Сабуров, А.Н. Черепанов, М.Ф. Жуков. - Новосибирск: Сиб. изд. фирма РАН, 1995.-344 с.

117. Савицкий, Е. М. Металловедение редкоземельных металлов [Текст] / Е.М. Савицкий, В.Ф. Терехова. -М.: Наука, 1975. - 272 с.

118. Савицкий, Е. М. Взаимодействие иттрия с другими металлами [Текст] / Е.М. Савицкий, В.Ф. Терехова, И.А. Маркова // Металловедение и термическая обработка металлов. - 1962. - № 9. - С.42-48.

119. Самсонов, Г. В. Тугоплавкие соединения: 2-е изд. [Текст] / Г.В. Самсонов, И.М. Виницкий. - М.: Металлургия, 1976. - 560 с.

120. Светлов, И.Л. Концентрационная зависимость периодов решеток у и у'-фаз никелевых жаропрочных сплавов [Текст] / И. Л. Светлов, И. В. Олдаков-ский, Н. В. Петрушин [и др.] // Изв. АН СССР. Металлы. - 1991. - № 6. - С. 150157.

121. Светлов, И. Л. Влияние направленной кристаллизации на фазовый состав и дисперсность структуры никелевых сплавов [Текст] / И. Л. Светлов, Е.

A. Кулешова, В. П. Монастырский [и др.] // Изв. АН СССР. Металлы. - 1990. -№ 1. - С. 86-93.

122. Светлов, И. Л. Сегрегация легирующих элементов в процессе направленной кристаллизации эвтектических сплавов [Текст] / И.Л. Светлов, Н.В. Петрушкин, В.А. Федоров // Физика металлов и металловедение. - 1984. - Т. 57.-Вып. 2.-С. 342-348.

123. Свойства и применение дисперсных порошков [Текст] / Под ред.

B.В. Скороходова. - Киев: Наукова думка, 1980. -180 с.

124. Симе, Ч. Жаропрочные сплавы [Текст] / Ч. Симе, В. Хагель. - М.: Металлургия, 1976. - 566 с.

125. Способ ввода тугоплавких частиц в жидкую сталь [Текст] : авт. св-во № 348279 СССР: МПК B22d 7/00 / Патон Б. Е., Ефимов В. А., Бабаскин Ю. 3. -опубл. 27.03.1972, Бюл. № 25.

126. Судаков, В. С. Влияние гафния, иттрия, лантана и неодима на структуру и свойства никелевого сплава ХН65КМБЮВ [Текст] / B.C. Судаков, Р.Н. Рогова, Г.Г. Старченко // Металловедение и термическая обработка металлов. -1980.-№3,-С. 53.

127. Судаков, В. С. Влияние добавок гафния, иттрия и неодима на структуру и свойства деформируемого жаропрочного сплава ХН65КМБЮВ [Текст] / B.C. Судаков, Л.П. Трусов, М.А. Филатов // Деформация и разрушение теплостойких сталей и сплавов: матер, конф. - М.: МДНТП, 1981. - С. 85-88.

128. Терехова, В. Ф. Иттрий [Текст] / В.Ф. Терехова, Е.М. Савицкий. -М.: Наука, 1967.-216 с.

129. Титаренко, В. А. Влияние модифицирования на природу неметаллических включений и свойства стали [Текст] / В. А. Титаренко, Ю. А. Шульте // Теория и практика микролегирования и модифицирования сталей: Матер, рес-публ. науч.-техн. конф. - Донецк, 1971. - С. 72.

130. Топилин, В. В. Исследование механизма влияния магния на структуру и свойства жаропрочных сплавов [Текст] / В. В. Топилин // Сталь. - 1978. -№ 11.-С. 147-151.

131. Топилин, В. В. Влияние магния и кальция на технологическую пластичность сплава ХН56МТЮ [Текст] / В. В. Топилин, В. К. Цветкова // Металловедение и термическая обработка. - 1980. - № 2. - С. 62-64.

132. Торопов, В. И. Состояние кислорода в высоко дисперсных порошках нитрида титана [Текст] / В.И. Торопов, В.Н. Троицкий, А.П. Зуев // Порошковая металлургия. - 1981. - № 9. - С. 6-9.

133. Троицкий, В. Н. Температура начала спекания УДП [Текст] / В.Н. Троицкий, А.З. Рахматуллин, В.Н. Берестенко // Порошковая металлургия. -1983.-№ 1.-С. 13-15.

134. Уикс, К. Е. Термодинамические свойства 65 элементов их окислов, галогенидов, карбидов и нитридов [Текст] / К.Е. Уикс, Ф.Б. Блок. - М.: Металлургия, 1965.-С. 228.

135. Фаткулин, О. X. Модифицирование жаропрочных никелевых сплавов дисперсными частицами тугоплавких соединений [Текст] / О.Х. Фаткулин, A.A. Офицеров // Литейное производство. - 1993. - № 4. - С. 13-14.

136. Фаткуллин, О. X. Исследование кристаллизации жаропрочных никелевых сплавов и процессов получения изделий методами гранул [Текст]: авто-реф. ... дис. д-ра техн. наук / О. X. Фаткуллин. - М., 1979. - 48 с.

137. Федоров, О. П. О механизме преобразования ветвей дендритов двухкомпонентного сплава [Текст] / О.П. Федоров, Д.Е. Овсиенко, Н.Б. Кривошей // Металлофизика, 1987. - Т. 9. - № 2. - С. 68-75.

138. Филатова, М. А. Структура и свойства никелевых деформируемых сплавов для газовых турбин [Текст] / М.А. Филатова, B.C. Судаков // Металловедение и термическая обработка металлов. - 1994. - № 12. - С. 16-20.

139. Флеминге, М. Процессы затвердевания [Текст] / Пер. с англ.: Под ред. A.A. Жукова и Б.В. Рабиновича. - М.: Мир, 1977. - 424 с.

140. Хансен, М Структуры двойных сплавов [Текст] / М. Хансен, К. Ан-дерко. - М: Металлургиздат, 1962. - 111 с.

141. Хрычиков, В.Е. Ультрадисперсные модификаторы для повышения качества отливок [Текст] / В.Е. Хрычиков [и др.] // Литейное производство. -2007.-№7.-С. 2-5.

142. Химушин, Ф. Ф. Жаропрочные стали и сплавы [Текст] / Ф.Ф. Химушин. - М.: Металлургия, 1969. - 799 с.

143. Чалмерс, В. Теория затвердевания: пер. с англ [Текст] / В. Чалмерс. -М.: Металлургия, 1968. - 288 с.

144. Черняк, Г. С. Влияние элементов 11-А группы - магния и кальция -на структуру и свойства жаропрочных сплавов на никелевой основе [Текст] / Г. С. Черняк, О. В. Рутес, С. Б. Масленков // Теория и практика микролегирования и модифицирования сталей: Материалы республиканской научно-технической конференции. - Донецк, 1971. - С. 21.

145. Чеченцев, В. Н. Объемное модифицирование никелевых сплавов при изготовлении отливок [Текст] / В.Н. Чеченцев, В.П. Сабуров, Е.В. Замешаев, A.M. Микитась // Литейное производство. - 1989. - №9. - С. 13-14.

146. Шалин, Р. Е. Повышение служебных характеристик жаропрочных сплавов [Текст] / Р.Е. Шалин, А.В. Куцев // Авиационная промышленность. -1980.-№ 12.-С. 51-53.

147. Шиняев, А. Я. Диффузионные процессы в сплавах [Текст] / А.Я. Шиняев. - М.: Наука, 1975. - 225 с.

148. Электронные микроскопические исследования структуры жаропрочных сплавов и сталей [Текст] / Под ред. С.Т. Кишкина. - М.: Металлургия, 1969.- 182 с.

149. Эрдман-Еснитчер, Ф. Влияние инокуляторов на формирование кристаллической структуры и сегрегацию при электрошлаковом переплаве стали [Текст] / Ф. Эрдман-Еснитчер, В. Прозенс // Электрошлаковый переплав. - С. 6484.

150. Эрхард, X. Рентгено-флуоресцентный анализ [Текст] / X. Эрхард. -М.: Металлургия, 1985. - 254 с.

151. Borttinger, W. J. DTA and heat-flux DSC measurement of alloy metting and freezing. [Text] / W.J. Borttinger, U.R. Kattner, K.-W. Moon, J.P. Perepezko. -NIST, Special publication. - 960-15. Nov. - 2006.

152. Chalmers, B. Principles Solidification. John Willey and sons [Text] / B. Chalmers. - New York, 1964. - 259 p.

153. Campbell, J. Grain refinement of electroslaq remelted iron alloys [Text] / J. Campbell, J.W. Bannister // Metals Technoloqy - 1975. - Vol. 2. - Part. 9. - P. 409-416.

154. Dong, H. B. A numerical model for a heat-flux DSC determining heat transfer coefficient within a DSC [Text] / H.B. Dong, J.D. Hunt // Mater. Sci. Eng. A. - 2005. - Vol. 413-414. - P. 470^73.

155. D'Souza, N. Quantitative characterization of last stage solidification in nickel base superalloy using enthalpy based method [Text] / N. D'Souza, M. Lekstrom, H.J. Dai, B.A. Shollock, H.B. Dong // Mater. Sci. Technol. - 2007. - Vol. 23.-№9.-P. 1085-1092.

156. Enstatopulos, N. Enerqetices of solid leqid interfaces of metals and alloys [Text] / N. Enstatopulos // Jnt. Met. Rev. - 1983. - Vol. 28. - № 4. - P. 189-209.

157. Eaton, P. Atomic Force Microscopy [Text] / Peter Eaton, Paul West. -New York: Oxford University Press, 2010. - 288 p.

158. Hill, T.L. Thermodinamic of Smoll sistems [Text] / T.L. Hill. - Benjamin ins, 1964.-370 p.

159. Lowell, S. Powder Surface Area and Porosity [Text] / S. Lowell and J.E. Shilds. - London, UK, 1984. - 234 p.

160. Sabol, G. P. Microstructure of nicel-based superalloys [Text] / G.P. Sabol, R. Sticker. - Phis. Status solidi. - 1969. - Vol. 35. - № 11. - p. 1085-1089.

161. Turnbill, D. Teory of catalises nucleation by surfanqe patches [Text] / D. Turnbill. - J. Chem. Phys. - 1992-20. - № 8 - P. 411-418.

162. Wood, J. Y. Nucleation in steel castings by interstitial compounds [Text] / J.Y. Wood // Solidificat and Gasf. Metals proc. Jnt. Conf. Solidificat. Sheffild 1977. -London. - 1978.-P. 179-183.

163. Yolmer, M. Kinetik deer Phasenbildung [Text] / M. Yolmer. - Dresden, Leipzig, 1989.-220 p.

ООО научно техническая компания «Сиблитпром»

Г. Омск, ул . Можайского-50,тел.55-15-55, инн/кпп-5501080084/550301001

АКТ

об использовании результатов кандидатской диссертационной работы Филиппова Юрия Олеговича

Комиссия в составе: председатель- М. Ю. Солнышков, члены комиссии: Г. Н. Миннеханов, С. В. Мусялов составили настоящий акт о том, что результаты диссертационной работы Филиппова Ю.О. «Повышение физико-механических свойств никелевых сплавов методом структурной модификации инокуляторами и активирующими добавками» использованы в производственной и проектно-конструкторской деятельности ООО НТК «Сиблитпром» при изготовлении высокотемпературных узлов печей пиролиза нефти в виде:

1. Состав модификатора для жаропрочных никелевых сплавов.

2. Методики обработки дисперсных порошков перед введением их в расплав.

3. Закономерности взаимосвязи модифицирования никелевого сплава с изменениями его структуры и свойств.

4. Экспериментальные данные по свойствам литого металла, модифицированного дисперсными инокуляторами и активирующими добавками.

Использование указанных результатов позволило сократить расходы на проведение опытно-конструкторских работ при разработке технологий изготовления вновь запускаемых в производство литых деталей и повысить прочностные свойства изделий на 15-20 %.

Проведенные производственные испытания показали повышение металлургического качества и эксплуатационных свойств изделий и вследствие этого увеличение ресурса работы выпускаемой продукции.

Члены комиссии: Зам. директора

С.В. Мусялов

Зам. директора

Т.Н. Миннеханов

^ «УТВЕРЖДАЮ» Щроректор по УР ОмГТУ

пЖщ А.В. Мышлявцев

2013 г.

внедрения в учебный процесс материалов кандидатской диссертации

Филиппова Юрия Олеговича «Повышение физико-механических свойств никелевых сплавов методом структурной модификации инокуляторами и активирующими добавками»

Материалы кандидатской диссертации Филиппова Ю.О. используются на кафедре «Машиностроение и материаловедение» секцией «Оборудование и технология сварочного производства» при проведении лабораторных работ и чтении лекций по дисциплинам «Физические основы технологических процессов», «Теория сварочных процессов», секцией «Машины и технологии литейного производства» - при изучении дисциплин «Литейные сплавы и плавка», «Физика сплавов», а также при изучении дисциплин магистрами, аспирантами кафедры и выполнении ими научно-исследовательской работы.

Показанные в диссертации результаты исследований, закономерности и механизмы процессов, протекающих в модифицированном сплаве, дают студентам представление о теории модифицирования литых сплавов и позволяют научно обоснованно управлять процессом кристаллизации металла с получением заранее заданных свойств, обеспечивающих надежность и долговечность изделий.

Использование результатов исследований при написании методических рекомендаций, учебных пособий и монографий позволяют совершенствовать методическое обеспечение дисциплин кафедры.

Начальник учебно-методического

управления

Зав. секцией МиТЛП кафедры МиМ

Г.С. Гарибян

И.о. зав. секцией ОиТСП кафедры МиМ