ИСТИНА

Никель-хром-вольфрамовые сплавы на протяжении многих десятилетий используются как жаропрочные материалы. Благодаря их достаточно высоким высокотемпературной прочности, термической стабильности структуры и высоким сопротивлением коррозии, они широко используются в энергетике, авиационной и космической технике. Исследуемый сплав ХН60ВТ (ВЖ98) имеет низкую концентрацию - образующих элементов, поэтому не содержит в своей структуре основную упрочняющую фазу, как в известных жаропрочных никелевых сплавов с рекордными значениями высокотемпературной прочности (- фазу с упорядоченной атомной структурой, отличающуюся тем, что сопротивление деформированию такой фазы растет с повышением температуры). Однако при температуре более 1050℃ происходит резкое разупрочнение таких сплавов). Сплав ВЖ98 уступает по характеристикам жаропрочности суперсплавам на основе никеля, но его структура и механические свойства при высоких температурах не характеризуются интенсивной деградацией. При этом данный сплав отличается повышенной пластичностью, не требует дополнительной предварительной термической обработки и отличается хорошей свариваемостью. Структура сплава состоит из никелевого - твёрдого раствора, в котором содержатся карбидные фазы (W6C, Cr23C6). Большинство исследователей считают, что карбиды оказывают благоприятное влияние на прочность при повышенных температурах, поскольку позволяют стабилизировать зеренную структуру при повышенных температурах эксплуатации. Для обеспечения высокой жаропрочности материала предпочтительно, чтобы зернограничные выделения в таких сплавах имели глобулярную форму и размер не более микрона, а также равномерное распределение по объему и границам зерен. Повышение экономической и технической эффективности авиационных реактивных двигателей, стационарных газовых турбин и других энергетических установок в значительной степени определяется ростом рабочих температур жаропрочных конструкционных материалов. Так, например, известно, что повышение рабочей температуры газотурбинного двигателя позволяет повысить его мощность на 40%. Целью данной работы было исследование структурно-фазового состояния жаропрочного сплава Ni-Cr-W, используемого в качестве материала камеры сгорания прямоточных реактивных двигателей. Методом растровой электронной микроскопии (РЭМ) определены параметры микроструктуры, а также элементный и фазовый состав экспериментальных образцов на основе никеля ВЖ98. С использованием программного обеспечения ImageScope проведен статистический анализ количественных параметров микроструктуры и вторичных фаз с построением гистограммы распределения зерен по размерам для образцов в исходных состояниях и после механотермической обработки. В результате работы были определены оптимальный режим механотермической обработки и температура начала рекристаллизации. Установлено, что формирование субмикрокристаллической структуры сплава ВЖ98 возможно путем прокатки с последующим отжигом при 750 ºС.