Search academic texts

Information × Registration Number 0826U000387, PhD dissertation Status Доктор філософії Date popup.evolution o Title Improving the technology of manufacturing cast parts for aviation and power engineering Author Наумик Олена Олександрівна, popup.head Vadym A. Shalomieiev popup.opponent Yuliia Н. Kvasnytska popup.opponent Vadym Y. Selivorstov popup.review Dmytro V. Pavlenko popup.review Olexander A. Glotka Description В дисертації узагальнено науково прикладне уявлення про сучасні металургійні технологічні процеси ведення плавки із застосуванням високотемпературної обробки розплаву і модифікування ливарних жароміцних нікелевих сплавів, в тому числі із використанням в шихті технологічного вороття, що в комплексі з гарячим ізостатичним пресуванням і подальшою термічною обробкою готових литих виробів забезпечують їх фізико-механічні, жароміцні і експлуатаційні властивості, а також економічні показники на рівні світових аналогів та вище. З використанням відомих методик проведено комплекс розрахунково-аналітичних досліджень та визначено найважливіші параметри, що характеризують структурну і фазову стабільність та працездатність ливарного жароміцного нікелевого сплаву ЖС3ДК-ВІ. Визначено основні температурні параметри, кількість основної зміцнюючої γ'-фази, границя короткочасної і тривалої міцності жароміцного нікелевого сплаву ЖС3ДК-ВІ на різних рівнях легування. Розрахункові показники відповідають рівню вимог ОСТ 1.90.126-85 та відомим практичним результатам досліджень сплаву ЖС3ДК-ВІ, в тому числі проведеним за участю авторки цієї роботи. Отримані результати свідчать про достатню стабільність сплаву ЖС3ДК-ВІ та його загальну придатність для широкого застосування модифікування різними комплексами для покращення рівня фізико-механічних та експлуатаційних властивостей. Підтверджено коректність застосованих параметрів температури і тиску в процесі гарячого ізостатичного пресування та термічної обробки сплаву ЖС3ДК-ВІ. Проведені дослідження підтверджують можливість використання в шихті 50% власного вороття (після попереднього переплаву з високотемпературною обробкою розплаву) під час виготовлення робочих лопаток турбін. Гаряче ізостатичне пресування (ГІП) перед стандартною термічною обробкою практично повністю заліковує мікропори і рихлоти у внутрішніх об’ємах металу, що сприяє стабілізації структури та покращує комплекс фізико-механічних та експлуатаційних властивостей відповідальних литих виробів із жароміцних нікелевих сплавів для авіаційних і енергетичних силових установок. Проведено комплекс досліджень впливу різних видів модифікування при виплавленні жароміцного нікелевого сплаву ЖС3ДК-ВІ на структуру і властивості відповідальних литих виробів. Досліджено виливки з жароміцного нікелевого сплаву ЖС3ДК-ВІ, модифікованого карбонітридом титану; ітрієм; ітрієм у комплексі з карбонітридом титану або ніобієм при різних співвідношеннях присадок у розплав Ni-Y лігатури, [Ti+Ti(C,N)] і Nb. Хімічний склад, механічні та жароміцні властивості досліджуваних зразків після ГІП та стандартної термічної обробки задовільні та відповідають вимогам ОСТ 1.90.126-85. Мікроструктура зразків, відлитих зі сплаву ЖС3ДК-ВІ за всіма варіантами (після ГІП та ТО), характерна для нормально термообробленого стану сплаву ЖС3ДК-ВІ. Карбіди та карбонітриди виділяються у вигляді дискретних глобулярних частинок, переважно рівномірно розподілених в об'ємі металу. За показниками механічних властивостей дослідні комплексно модифіковані зразки суттєво переважають інші і відповідають більш жорстким вимогам розробників авіаційних двигунів для матеріалу литих лопаток вентилятора. Встановлено найкращий ефект від комплексного модифікування ітрієм і карбонітридом титану з присадками у розплав [Ti+Ti(C,N)] – 0,075% і Ni-Y лігатури – 0,136%, що забезпечує формування найбільш сприятливої структури і значно кращі механічні та жароміцні властивості нікелевого сплаву ЖС3ДК-ВІ. В цьому випадку спостерігається подрібнення зерна, карбіди та карбонітриди виділяються у вигляді дискретних глобулярних частинок, рівномірно розподілених в об'ємі металу; межі зерен тонкі з наявністю на межах карбідів розміром, що, переважно, не перевищує ~3 мкм. Це, ймовірно, сприяло підвищенню ударної в'язкості до значень 58,8 Дж/см2. Для практичного використання у виробничих умовах рекомендовано технологічний процес виготовлення відповідальних виливків для авіаційного і енергетичного машинобудування з жароміцного нікелевого сплаву ЖС3ДК-ВІ, що передбачає високотемпературну обробку розплаву, застосування комплексного модифікування ітрієм і карбонітридом титану (оптимальні присадки у розплав [Ti+Ti(C,N)] – 0,075% і Ni-Y лігатури – 0,136%), гаряче ізостатичне пресування при температурі 1210 °С і тиску 160 МПа та подальшу термічну обробку готових виливків за стандартним режимом (гомогенізація у захисній атмосфері при температурі 1210  10 °С з витримкою 4 години і охолодженням зі швидкістю еквівалентній охолодженню в повітряній атмосфері). Registration Date 2026-02-27 popup.nrat_date 2026-02-27 Close