Никелевые сплавы. 
Материаловедение и технология конструкционных материалов. 
Штамповочное и литейное производство

Никелевые литейные жаропрочные сплавы широко используют для повышения ресурса и эксплуатационных характеристик авиационных и ракетных двигателей. Сплавы ЖС6К, ВЖЛ12У и ЖС6У применяют для изготовления литьем по выплавляемым моделям с последующей термической обработкой рабочих лопаток турбин и цельнолитых роторов. Они имеют равноосную кристаллизацию (Ni—Со—Cr—А1—Ti—W—Мо) и представляют собой у-твердый раствор, упрочненный фазой на основе алюмината никеля Ni₃AI. Сплавы предназначены для работы при температуре до 1 100°С.

Для рабочих лопаток самолетов гражданской авиации используют сплавы с направленной и монокристальной структурой ЖСЗО, ЖС26У, имеющие высокие пределы длительной прочности во всем интервале рабочих температур, выносливости, термостойкости и более высокую термостабильность, что позволяет увеличивать ресурс двигателя в 4 — 5 раз без промежуточного ремонта. Сплавы ВЖЛ12У, ЖС6К, ЖС6У, обладающие плотностью соответственно 7 900, 8 100 и 8400 кг/м³, при равноосной кристаллизации имеют предел прочности о]^° соответственно 150, 160 и 170 МПа. Сплавы ЖСЗО и ЖС26У при монокристаллизации и направленной кристаллизации имеют cJJJf = 200 МПа.

Литье лопаток методом направленной кристаллизации осуществляют в тонкостенные керамические формы толщиной 6… 7 мм, выдерживающие температуру 1 750… 1 780°С.

Применение тонкостенных форм обеспечивает достижение заданного температурного градиента при литье лопаток с монокристаллической структурой. Высокотермические плавильные тигли изготавливают с применением высокоогнеупорных материалов — электрокорунда, муллита, диоксида магния и специальных спекающих добавок. Использование таких тиглей позволяет устранить взаимодействие расплава с рабочей поверхностью, обеспечивая сохранение исходной чистоты металла.

Никелевые деформируемые жаропрочные сплавы используют для изготовления дисков турбин и последних ступеней компрессоров газотурбинных двигателей. Для этих целей также успешно используют сплав ЭИ698 (Ni—Cr— Mo—Ti—Al— Mb) без содержания кобальта и вольфрама, который выдерживает рабочую температуру.

550…700°С при ресурсе 12 000 ч.

Для изготовления дисков турбины и последних ступеней компрессора используют также сплавы ЭП742, ЭП648 с кобальтом, дисков турбины и валов компрессора — порошковый сплав ЭП741нп, обладающий более однородной структурой, а также сплавы ЭК.79 и ЗК.79У.

Для деталей горячего тракта и жаровых труб современных газотурбинных двигателей с повышенным ресурсом создан объемностабильный высокотехнологичный гомогенный свариваемый сплав ВЖ145 (табл. 1.8). Детали из этого сплава могут быть в процессе ремонта восстановлены любыми методами сварки.

Свойства никелевых сплавов

Окончание табл. 1.8

Примечание. В верхнем индексе предела прочности а указано время работы в часах, в нижнем индексе — температура в градусах Цельсия.