Определение когерентности интерфейса твердорастворной и интерметаллидной фазыв монокристаллических литейных сплавах на основе интерметаллида Ni3Al рентгенодифрактометрическим методом
Опубликовано: 28.10.2022
Авторы: Назаркин Р.М., Жигалина О.М.
Опубликовано в выпуске: #10(130)/2022
DOI: 10.18698/2308-6033-2022-10-2221
Раздел: Металлургия и материаловедение | Рубрика: Металловедение и термическая обработка металлов и сплавов
Исследовано расщепление дифракционных пиков твердорастворной гамма-фазы в никелевых жаропрочных сплавах, в том числе в сплавах на основе интерметаллида Ni3Al с гетерофазной структурой. Показано, что для сплавов на этой основе эффект расщепления дифракционных пиков твердорастворной гамма-фазы отсутствует, в отличие от никелевых жаропрочных сплавов. Установлено, что расщепление дифракционных пиков твердорастворной гамма-фазы на дифрактограмме вызвано тетрагональным искажением кристаллической решетки гамма-фазы (твердого раствора) под действием межфазных напряжений. Тетрагональное искажение кристаллической решетки гамма-фазы (твердого раствора) возникает только при условии когерентности межфазной границы под действием межфазных напряжений. Поэтому по отсутствию расщепления дифракционных пиков гамма-фазы можно сделать вывод об отсутствии когерентности межфазной границы (интерфейса) в сплавах на основе интерметаллида Ni3Al с гетерофазной структурой.
Литература
[1] Тарасенко Л.В., Унчикова М.В., Бондаренко Ю.А. Жаропрочные сплавы с ориентированной структурой. Москва, Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2006, 24 с.
[2] Базылева О.А., Аргинбаева Э.Г., Шестаков А.В. Жаропрочные интерметаллидные никелевые сплавы для двигателей летательных аппаратов. Идеи и новации, 2020, т. 8, № 3–4, с. 138–146.
[3] Третьяков А.Ф., Тарасенко Л.В. Материаловедение и технологии обработки материалов. Москва, Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2014, 541 с.
[4] Логунов А.В. Жаропрочные никелевые сплавы для лопаток и дисков газовых турбин. Рыбинск, ИД «Газотурбинные технологии», 2017, 854 с.
[5] Jozwik P., Polkowski W., Bojar Z. Applications of Ni3Al based intermetallic alloys — current stage and potential perspectives. Materials, 2015, no. 8 (5), pp. 2537–2568.
[6] Базылева О.А., Оспенникова О.Г., Аргинбаева Э.Г., Летникова Е.Ю., Шестаков А.В. Тенденции развития интерметаллидных сплавов на основе никеля. Авиационные материалы и технологии, 2017, № S, с. 104–115. DOI: 10.18577/2071-9140-2017-0-S-104-115
[7] Глотка А.А., Гайдук С.В. Прогнозирование свойств монокристаллических жаропрочных никелевых сплавов. Наука и прогресс транспорта. Вестник Днепропетровского национального университета железнодорожного транспорта, 2019, № 2 (80), с. 91–100.
[8] Петрушин Н.В., Оспенникова О.Г., Светлов И.Л. Монокристаллические жаропрочные никелевые сплавы для турбинных лопаток перспективных ГТД. Авиационные материалы и технологии, 2017, № S, с. 72–103. DOI: 10.18577/2071-9140-2017-0-S-72-103
[9] Шалин Р.Е., Светлов И.Л., Качанов Е.Б. Монокристаллы никелевых жаропрочных сплавов. Москва, Машиностроение, 1997, 336 с.
[10] Самойлов А.И., Назаркин Р.М., Петрушин Н.В., Моисеева Н.С. Мисфит как характеристика уровня межфазных напряжений в монокристаллических жаропрочных никелевых сплавах. Металлы, 2011, № 3, с. 71–77.
[11] Чабина Е.Б., Алексеев А.А., Филонова Е.В., Лукина Е.А. Применение методов аналитической микроскопии и рентгеноструктурного анализа для исследования структурно — фазового состояния материалов. Труды ВИАМ: науч.-техн. журн., 2013, № 5, ст. 06. URL: http://www.viam-works.ru/ (дата обращения: 23.08.2022).
[12] Жигалина О.М., Базалеева К.О. Анализ структуры материала методами просвечивающей электронной микроскопии. Москва, Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2017, 36 с.
[13] Жигалина О.М. Анализ дефектов кристаллического строения материалов. Москва, Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2017, 40 с.
[14] Самойлов А.И., Каблов Е.Н., Петрушин Н.В., Назаркин Р.М., Моисеева Н.С. О природе расщепления -сателлитов рентгеновских дифракционных рефлексов жаропрочных монокристальных никелевых сплавов. Заводская лаборатория. Диагностика материалов, 2010, т. 76, № 12, с. 26–29.
[15] Самойлов А.И., Назаркин Р.М., Моисеева Н.С. Нестесненный мисфит в жаропрочных монокристаллических никелевых сплавах. Заводская лаборатория. Диагностика материалов, 2011, т. 77, № 11, с. 36–38.
[16] Сетюков О.А. Рентгеноструктурное определение структурных параметров кристаллических решеток матрицы и -фазы (Al3Li) в сплавах Al–Li. Заводская лаборатория. Диагностика материалов, 2009, т. 75, № 9, с. 41–45.
[17] Самойлов А.И., Каблов Е.Н., Петрушин Н.В., Рощина И.Н. Размерное несоответствие кристаллических решеток - и -фаз в никелевых ренийсодержащих жаропрочных сплавах. В сб.: Литейные жаропрочные сплавы. Эффект С.Т. Кишкина. Каблов Е.Н., ред. Москва, Наука, 2006, с. 131–141.
[18] Игнатова И.А., Кривко А.И., Самойлов А.И. Развитие рентгеновских методов анализа структуры и напряженного состояния жаропрочных сплавов. В сб.: Авиационные материалы на рубеже XX–XXI веков. Шалин Р.Е., ред. Москва, ВИАМ, 1994, с. 465–483.
[19] Самойлов А.И., Игнатова И.А., Козлова В.С., Кривко А.И. Определение межфазных напряжений в псевдомонокристаллических структурах с взаимной кристаллографической ориентировкой фаз. Заводская лаборатория, 1980, т. 46, № 5, с. 414–417.
[20] Туренко Е.Ю., Базылева О.А., Шестаков А.В. Современные перспективные высокотемпературные интерметаллидные сплавы серии ВИН. Новости материаловедения. Наука и техника: электрон. науч.-техн. журн., 2014, № 3, ст. 10. URL: http://materialsnews.ru (дата обращения: 23.08.2022).
[21] Поварова К.Б., Бондаренко Ю.А., Дроздов А.А., Базылева О.А., Антоно-ва А.В., Морозов А.Е., Аргинбаева Э.Г. Влияние направленной кристаллизации на структуру и свойства монокристаллов сплава на основе Ni3Al, легированного Cr, Mo, W, Ti, Co, Re и РЗМ. Металлы, 2015, № 1, с. 50–58.
[22] Поварова К.Б., Базылева О.А., Дроздов А.А., Казанская Н.К., Морозов А.Е., Самсонова М.А. Конструкционные жаропрочные сплавы на основе Ni3Al: получение, структура и свойства. Материаловедение, 2011, № 4, с. 39–48.
[23] Бунтушкин В.П., Каблов Е.Н., Базылева О.А. Механические и эксплуатационные свойства литейного жаропрочного сплава на основе интерметаллида Ni3Al. Металлы, 1995, № 3, с. 70–73.
[24] Каблов Е.Н. Роль фундаментальных исследований при создании материалов нового поколения. Тез. докл. ХХI Менделеевского съезда по общей и прикладной химии. В 6 т. Санкт-Петербург, 2019, т. 4, с. 24.
[25] Каблов Е.Н., Евгенов А.Г., Петрушин Н.В., Базылева О.А., Мазалов И.С. Материалы нового поколения и цифровые аддитивные технологии производства ресурсных деталей ФГУП «ВИАМ». Часть 4. Разработка жаропрочных материалов. Электрометаллургия, 2022, № 5, с. 8–19. DOI: 10.31044/1684-5781-2022-0-5-8-19
[26] Базылева О.А., Аргинбаева Э.Г., Луцкая С.А., Дмитриев Н.С. Литейный интерметаллидный сплав на основе соединения Ni3Al для турбинных лопаток газотурбинных двигателей. Авиационные материалы и технологии: электрон. науч.-техн. журн., 2022, № 2, c. 5–17. DOI: 10.18577/2713-0193-2022-0-2-5-17
[27] Кузьмина Н.А., Остроухова Г.А. Блочность и субструктура в монокристаллических отливках никелевых жаропрочных сплавов. Труды ВИАМ: электрон. науч.-техн. журн., 2022, № 7, c. 13–26. DOI: 10.18577/2307-6046-2022-0-7-13-26
[28] Базылева О.А., Карашаев М.М., Шестаков А.В., Аргинбаева Э.Г. Влияние температуры отжига на гомогенность интерметаллидного сплава на основе соединения Ni3Al. Труды ВИАМ: электрон. науч.-техн. журн., 2020, № 8, с. 3–10. DOI: 10.18577/2307-6046-2020-0-8-3-10
[29] Кузьмина Н.А. Ростовые структурные дефекты в монокристаллах никелевых жаропрочных сплавов. Авиационные материалы и технологии: электрон. науч.-техн. журн., 2022, № 3, с. 15–26. DOI: 10.18577/2713-0193-2022-0-3-15-26