RU2636338C1 - Nickel-base heat resistant alloy for casting nozzle vanes of gas turbine plants - Google Patents
Nickel-base heat resistant alloy for casting nozzle vanes of gas turbine plants Download PDFInfo
- Publication number
- RU2636338C1 RU2636338C1 RU2017108435A RU2017108435A RU2636338C1 RU 2636338 C1 RU2636338 C1 RU 2636338C1 RU 2017108435 A RU2017108435 A RU 2017108435A RU 2017108435 A RU2017108435 A RU 2017108435A RU 2636338 C1 RU2636338 C1 RU 2636338C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- nickel
- titanium
- gas turbine
- content
- ppm
- Prior art date
Links
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 22
- 239000000956 alloy Substances 0.000 title claims abstract description 22
- 238000005266 casting Methods 0.000 title claims abstract description 10
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 36
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims abstract description 19
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 18
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 18
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 18
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 16
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 16
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 12
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 11
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 claims abstract description 10
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 239000010955 niobium Substances 0.000 claims abstract description 10
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N niobium atom Chemical compound [Nb] GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 claims abstract description 10
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 229910052727 yttrium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N yttrium atom Chemical compound [Y] VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 239000011651 chromium Substances 0.000 claims abstract description 7
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims abstract description 6
- 229910052735 hafnium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- VBJZVLUMGGDVMO-UHFFFAOYSA-N hafnium atom Chemical compound [Hf] VBJZVLUMGGDVMO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 claims abstract description 6
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims abstract description 6
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 claims abstract description 6
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims abstract description 6
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 claims abstract description 6
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 239000011572 manganese Substances 0.000 claims abstract description 4
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 2
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 abstract description 7
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 abstract description 7
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 abstract description 3
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 abstract description 3
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 abstract 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 2
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 abstract 1
- 229910000753 refractory alloy Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 9
- 229910000601 superalloy Inorganic materials 0.000 description 6
- 229910052684 Cerium Inorganic materials 0.000 description 4
- GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N cerium Chemical compound [Ce] GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 2
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 2
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 230000015271 coagulation Effects 0.000 description 1
- 238000005345 coagulation Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000004590 computer program Methods 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 230000005496 eutectics Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 150000001247 metal acetylides Chemical class 0.000 description 1
- 238000005555 metalworking Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к металлургии, в частности к литейным жаропрочным коррозионностойким сплавам на основе никеля с хромом и кобальтом, и может быть использовано для изготовления литьем с равноосной и монокристаллической структурами сопловых (направляющих) лопаток газотурбинных установок, работающих в агрессивных средах при температурах 700-1000°С.The invention relates to metallurgy, in particular to heat-resistant foundry alloys based on nickel with chromium and cobalt, and can be used for casting nozzle (guide) blades of gas turbine units operating in aggressive environments at temperatures of 700-1000 ° by casting with equiaxed and single-crystal structures FROM.
Известен жаропрочный сплав IN939 на основе никеля для литья лопаток газотурбинных установок, содержащий углерод, хром, кобальт, титан, вольфрам, алюминий, тантал, цирконий, бор, ниобий, церий и никель при следующем соотношении компонентов, мас. %: углерод 0,13-0,165; хром 22-22,6; кобальт 18,5-19,4; титан 3,6-3,8; вольфрам 1,9-2,2; алюминий 1,8-2,1 тантал 1,0-1,5; цирконий 0,08-0,12; бор 0,008-0,012; ниобий 0,8-1,2 церий 0,01-0,2; никель - остальное.Known heat-resistant alloy IN939 based on nickel for casting blades of gas turbine plants containing carbon, chromium, cobalt, titanium, tungsten, aluminum, tantalum, zirconium, boron, niobium, cerium and nickel in the following ratio of components, wt. %: carbon 0.13-0.165; chrome 22-22.6; cobalt 18.5-19.4; titanium 3.6-3.8; tungsten 1.9-2.2; aluminum 1.8-2.1 tantalum 1.0-1.5; zirconium 0.08-0.12; boron 0.008-0.012; niobium 0.8-1.2 cerium 0.01-0.2; nickel - the rest.
("High Temperature Alloys Gas Turbines" "Program Conference Liege" 04-06 October 1982, pp. 369-393.)("High Temperature Alloys Gas Turbines" "Program Conference Liege" 04-06 October 1982, pp. 369-393.)
Однако данный известный сплав при достаточно высокой коррозионной стойкости имеет пониженную жаропрочность и снижение структурной стабильности на ресурс в процессе наработки.However, this known alloy with a sufficiently high corrosion resistance has a reduced heat resistance and a decrease in structural stability per resource during operation.
Наиболее близким по технической сущности является жаропрочный сплав на основе никеля MGA2400 для изготовления литьём с равноосной структурой элементов газовых турбин и сопловых лопаток.The closest in technical essence is the heat-resistant alloy based on nickel MGA2400 for casting with equiaxed structure of elements of gas turbines and nozzle blades.
Известный сплав включает углерод, хром, кобальт, вольфрам, титан, алюминий, бор, тантал, цирконий, ниобий, церий, иттрий и никель при следующем соотношении компонентов, мас. %: углерод 0,08-0,12; хром 18,5-19,5; кобальт 18,5-19,5; вольфрам 5,8-6,2; титан 3,6-3,8; алюминий 1,8-2,2; бор 0,004-0,012; тантал 1,3-1,5; цирконий 0,08-0,12; ниобий 0,9-1,1; церий и иттрий в сумме до 0,02; никель - остальное.The known alloy includes carbon, chromium, cobalt, tungsten, titanium, aluminum, boron, tantalum, zirconium, niobium, cerium, yttrium and nickel in the following ratio of components, wt. %: carbon 0.08-0.12; chrome 18.5-19.5; cobalt 18.5-19.5; tungsten 5.8-6.2; titanium 3.6-3.8; aluminum 1.8-2.2; boron 0.004-0.012; tantalum 1.3-1.5; zirconium 0.08-0.12; niobium 0.9-1.1; cerium and yttrium in the amount of up to 0.02; nickel - the rest.
(I. Okada и др. Development of Ni Base Superalloy of Industrial Gas Turbine, Сб. «Superalloys 2004» под ред. K.A. Green, 2004, стр. 707-712.)(I. Okada et al. Development of Ni Base Superalloy of Industrial Gas Turbine, Sat. Superalloys 2004, ed. K.A. Green, 2004, pp. 707-712.)
Данный известный сплав имеет высокую жаропрочность, достаточно высокую коррозионную стойкость, но отличается пониженной температурой растворения упрочняющей γ' - фазы и пониженной структурной стабильностью на ресурс - прогнозируется выпадение до 5-6 мас. % σ-фазы и фазы 5 мас. % Ni3Ti, которые существенно понижают пластичность.This known alloy has high heat resistance, a sufficiently high corrosion resistance, but is characterized by a reduced dissolution temperature of the strengthening γ 'phase and a reduced structural stability on the resource — precipitation is predicted to 5-6 wt. % σ-phase and phase 5 wt. % Ni 3 Ti, which significantly reduce ductility.
Таким образом, известные сплавы при рабочих температурах 700-1000°С, а также воздействии агрессивной среды не соответствуют требованиям, предъявляемых к литым сопловым лопаткам газотурбинных установок по жаропрочности, сопротивлению коррозии, структурной стабильности на ресурс.Thus, the known alloys at operating temperatures of 700-1000 ° C, as well as exposure to aggressive environments do not meet the requirements for cast nozzle blades of gas turbine plants in terms of heat resistance, corrosion resistance, and structural stability on the resource.
Целью изобретения и его техническим результатом является создание жаропрочного сплава на основе никеля для литья с равноосной и монокристаллической структурами сопловых лопаток газотурбинных установок, обладающего повышенной длительной прочностью при рабочих температурах 700-1000°С в сочетании с высоким сопротивлением усталости, окислению и коррозионным воздействиям, а также повышенной структурной стабильностью на ресурс и улучшенными технологическими характеристиками.The aim of the invention and its technical result is the creation of a heat-resistant nickel-based alloy for casting with equiaxed and single-crystal structures of nozzle blades of gas turbine plants, which has increased long-term strength at operating temperatures of 700-1000 ° C in combination with high resistance to fatigue, oxidation and corrosion, and also increased structural stability on the resource and improved technological characteristics.
Технический результат достигается тем, что жаропрочный сплав на основе никеля для литья сопловых лопаток газотурбинных установок включает углерод, хром, кобальт, вольфрам, титан, тантал, алюминий, бор, ниобий, цирконий, иттрий, молибден, гафний, марганец, кремний, железо, медь, серу, фосфор, азот, кислород и никель при следующем соотношении компонентов, мас. %: углерод 0,02-0,10; хром 18,3-19,5; кобальт 3,7-4,7; вольфрам 5,8-6,4; титан 3,7-4,3; тантал 1,3-1,7; алюминий 2,8-3,3; бор 0,002-0,020; ниобий 0,15-0,4; цирконий ≤ 0,03; иттрий ≤ 0,03; молибден 0,15-0,35; гафний 0,10-0,20; марганец ≤ 0,03; кремний ≤ 0,3; железо ≤ 0,5; медь ≤ 0,05; сера ≤ 0,005; фосфор ≤ 0,008; азот ≤ 15 ppm; кислород ≤ 20 ppm и никель - остальное, при этом суммарное содержание алюминия и титана составляет 6,5-7,6 мас. %, а отношение содержания титана к содержанию алюминия ≥ 1,3.The technical result is achieved in that the heat-resistant nickel-based alloy for casting nozzle blades of gas turbine plants includes carbon, chromium, cobalt, tungsten, titanium, tantalum, aluminum, boron, niobium, zirconium, yttrium, molybdenum, hafnium, manganese, silicon, iron, copper, sulfur, phosphorus, nitrogen, oxygen and nickel in the following ratio of components, wt. %: carbon 0.02-0.10; chrome 18.3-19.5; cobalt 3.7-4.7; tungsten 5.8-6.4; titanium 3.7-4.3; tantalum 1.3-1.7; aluminum 2.8-3.3; boron 0.002-0.020; niobium 0.15-0.4; zirconium ≤ 0.03; yttrium ≤ 0.03; molybdenum 0.15-0.35; hafnium 0.10-0.20; manganese ≤ 0.03; silicon ≤ 0.3; iron ≤ 0.5; copper ≤ 0.05; sulfur ≤ 0.005; phosphorus ≤ 0.008; nitrogen ≤ 15 ppm; oxygen ≤ 20 ppm and nickel - the rest, while the total content of aluminum and titanium is 6.5-7.6 wt. %, and the ratio of titanium to aluminum content ≥ 1.3.
Количество упрочняющей γ'-фазы (Ni3Al) в сплаве по изобретению составляет 43-45 ат.%, что обеспечивает высокий и стабильный уровень служебных характеристик, например, жаропрочность за 103 часов при 900°С:
Повышенная (по сравнению с прототипом) на ~ 40°С температура полного растворения γ'-фазы препятствует ее коагуляции, что повышает характеристики жаропрочности.Increased (compared with the prototype) by ~ 40 ° C, the temperature of the complete dissolution of the γ'-phase prevents its coagulation, which increases the characteristics of heat resistance.
Введение молибдена в количестве 0,15-0,35 мас. % при оптимальном содержании тантала 1,3-1,7 мас. %, вольфрама 5,8-6,4 мас. % и суммарном содержании алюминия и титана 6,5-7,6 мас. % обеспечивает повышенные характеристики жаропрочности как в равноосном, так и, особенно, в монокристаллическом состоянии. Введение марганца ≤ 0,03 мас. %, кремния ≤ 0,3 мас. % и иттрия ≤ 0,03 мас. %, при отношении содержания титана 3,7-4,3 мас. % к содержанию алюминия 2,8-3,3 мас. % более или равном 1,3 и высокое содержание хрома 18,3-19,5 мас. % приводят к повышенному сопротивлению коррозии.The introduction of molybdenum in an amount of 0.15-0.35 wt. % with an optimal tantalum content of 1.3-1.7 wt. %, tungsten 5.8-6.4 wt. % and the total content of aluminum and titanium 6.5-7.6 wt. % provides enhanced heat resistance characteristics both in equiaxial and, especially, in a single-crystal state. The introduction of manganese ≤ 0.03 wt. %, silicon ≤ 0.3 wt. % and yttrium ≤ 0.03 wt. %, with a ratio of titanium content of 3.7-4.3 wt. % to the aluminum content of 2.8-3.3 wt. % more or equal to 1.3 and a high chromium content of 18.3-19.5 wt. % lead to increased corrosion resistance.
Ограничение содержания железа ≤ 0,5 мас. %, меди ≤ 0,05 мас. %, серы ≤ 0,005 мас. %, фосфора ≤ 0,008 мас. %, азота ≤ 15 ppm и кислорода ≤ 20 ppm в сочетании с формированием карбидов (на основе никеля, титана, ниобия 0,15-0,4 мас. % и дополнительно введенного гафния 0,10-0,20 мас. %) с оптимальной морфологией, обеспечивает устранение примесных соединений с границ зерен и повышенные пластические характеристики и ударную вязкость, а также способствует получению оптимальной равноосной структуры сплава.Iron limit ≤ 0.5 wt. %, copper ≤ 0.05 wt. % sulfur ≤ 0.005 wt. %, phosphorus ≤ 0.008 wt. %, nitrogen ≤ 15 ppm and oxygen ≤ 20 ppm in combination with the formation of carbides (based on nickel, titanium, niobium 0.15-0.4 wt.% and additionally introduced hafnium 0.10-0.20 wt.%) s optimal morphology, ensures the elimination of impurity compounds from grain boundaries and increased plastic characteristics and impact strength, and also helps to obtain the optimal equiaxial structure of the alloy.
Получение монокристаллической структуры при ограниченном содержании бора и углерода по сравнению с содержанием в равноосной структуре (углерода ≤ 0,1 мас. % и бора ≤ 0,01 мас. %) обеспечивает повышение термоусталостной прочности лопаток в 3-5 раз по сравнению с равноосной структурой.Obtaining a single-crystal structure with a limited content of boron and carbon compared with the content in the equiaxial structure (carbon ≤ 0.1 wt.% And boron ≤ 0.01 wt.%) Provides an increase in the thermal stability of the blades by 3-5 times in comparison with the equiaxial structure .
Достижение поставленного технического результата можно проиллюстрировать данными из таблиц 1 и 2.The achievement of the technical result can be illustrated by the data from tables 1 and 2.
Служебные характеристики металла сравниваемых сопловых лопаток были оценены с использованием известной методики ФАКОМП и других известных методик расчета свойств по их химическому составу. Известные методики позволяют с высокой степенью достоверности оценить структурную стабильность на ресурс (образования охрупчивающих фаз), склонность к выделению в литом состоянии неравновесных эвтектических фаз, на месте которых при термообработке литых лопаток образуются поры и трещины, характеристики длительной прочности, критические точки металла лопатки и другие ее физико-механические свойства.The service characteristics of the metal of the compared nozzle blades were evaluated using the well-known FAKOMP technique and other well-known methods for calculating properties by their chemical composition. Known methods make it possible to assess with a high degree of reliability structural stability for a resource (the formation of embrittling phases), the tendency to precipitate non-equilibrium eutectic phases in the cast state, in the place of which pores and cracks form during the heat treatment of cast blades, long-term strength characteristics, critical points of the blade metal and others its physical and mechanical properties.
(H. Harada и др., Сб. Superalloys, 1988; p.p. 733-742; H. Harada и др., Сб. Superalloys, 2000; p.p. 729-736; H. Harada, Сб. Alloys Design for Nickel-base Superalloys, 1982, p.p. 721-735; Компьютерная программа «Расчетная система суперсплавов» №2007612023 ФСИСПТ от 17.05.2007 г.)(H. Harada et al., Sat. Superalloys, 1988; pp 733-742; H. Harada et al., Sat. Superalloys, 2000; pp 729-736; H. Harada, Sat. Alloys Design for Nickel-base Superalloys , 1982, pp 721-735; Computer program "Calculation system of superalloys" No. 2007612023 FSISPT from 05.17.2007)
Из представленных данных, полученных с использованием известных расчетных методик, служебных характеристик жаропрочных сплавов на основе никеля, видно, что сплав по изобретению с равноосной и монокристаллической структурами превосходит известные сплавы по комплексу служебных характеристик.From the presented data obtained using known calculation methods, service characteristics of heat-resistant nickel-based alloys, it can be seen that the alloy according to the invention with equiaxial and single crystal structures surpasses known alloys in terms of a set of service characteristics.
При примерно равных показателях сопротивления окислению и коррозионным воздействиям сплав по изобретению с равноосной структурой имеет заметно более высокие по сравнению с прототипом на ~10% для равноосной структуры и на ~19% для монокристаллической структуры показатели жаропрочности, а также более высокую стабильность на ресурс (в нем не прогнозируется выпадение охрупчивающих фаз).With approximately equal indicators of resistance to oxidation and corrosion, the alloy according to the invention with equiaxial structure has noticeably higher compared with the prototype by ~ 10% for equiaxed structure and ~ 19% for single-crystal structure, heat resistance, as well as higher stability on resource (in it does not predict the occurrence of embrittlement phases).
Повышенная жаропрочность и термоусталость в монокристаллическом состоянии сплава приведет к продлению ресурса лопаток.Increased heat resistance and thermal fatigue in the single-crystal state of the alloy will lead to an extension of the resource of the blades.
Достижение поставленного технического результата дает возможность использовать сплав по изобретению для изготовления литьем с равноосной и монокристаллической структурами сопловых лопаток газотурбинных установок с рабочими температурами по металлу 700-1000°С при том, что цена шихтовых материалов дешевле на ~17% по сравнению с прототипом.Achieving the set technical result makes it possible to use the alloy according to the invention for casting with equiaxed and single-crystal structures of nozzle blades of gas turbine units with metal working temperatures of 700-1000 ° C, while the price of charge materials is ~ 17% cheaper compared to the prototype.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017108435A RU2636338C1 (en) | 2017-03-14 | 2017-03-14 | Nickel-base heat resistant alloy for casting nozzle vanes of gas turbine plants |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017108435A RU2636338C1 (en) | 2017-03-14 | 2017-03-14 | Nickel-base heat resistant alloy for casting nozzle vanes of gas turbine plants |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2636338C1 true RU2636338C1 (en) | 2017-11-22 |
Family
ID=63853278
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017108435A RU2636338C1 (en) | 2017-03-14 | 2017-03-14 | Nickel-base heat resistant alloy for casting nozzle vanes of gas turbine plants |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2636338C1 (en) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6458318B1 (en) * | 1999-06-30 | 2002-10-01 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | Heat resistant nickel base alloy |
| EP2397573A1 (en) * | 2009-02-16 | 2011-12-21 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | Method for producing metal tube |
| RU2567759C2 (en) * | 2010-09-20 | 2015-11-10 | Сименс Акциенгезелльшафт | Nickel-based superalloy |
| RU2581337C1 (en) * | 2015-06-10 | 2016-04-20 | Акционерное общество "Научно-производственное объединение "Центральный научно-исследовательский институт технологии машиностроения" АО "НПО "ЦНИИТМАШ" | Heat-resistant nickel-based alloy for casting gas turbine hot section parts of plants with equiaxial structure |
| JP2016056436A (en) * | 2014-09-12 | 2016-04-21 | 新日鐵住金株式会社 | Ni-BASED HEAT RESISTANT ALLOY |
-
2017
- 2017-03-14 RU RU2017108435A patent/RU2636338C1/en active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6458318B1 (en) * | 1999-06-30 | 2002-10-01 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | Heat resistant nickel base alloy |
| EP2397573A1 (en) * | 2009-02-16 | 2011-12-21 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | Method for producing metal tube |
| RU2567759C2 (en) * | 2010-09-20 | 2015-11-10 | Сименс Акциенгезелльшафт | Nickel-based superalloy |
| JP2016056436A (en) * | 2014-09-12 | 2016-04-21 | 新日鐵住金株式会社 | Ni-BASED HEAT RESISTANT ALLOY |
| RU2581337C1 (en) * | 2015-06-10 | 2016-04-20 | Акционерное общество "Научно-производственное объединение "Центральный научно-исследовательский институт технологии машиностроения" АО "НПО "ЦНИИТМАШ" | Heat-resistant nickel-based alloy for casting gas turbine hot section parts of plants with equiaxial structure |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6393993B2 (en) | Ni-base superalloy with high temperature strength and capable of hot forging | |
| EP2128283B1 (en) | Nickel-base casting superalloy and cast component for steam turbine using the same | |
| JP2014214381A (en) | Cast nickel-base superalloys including iron | |
| JP4982539B2 (en) | Ni-base alloy, Ni-base casting alloy, high-temperature components for steam turbine, and steam turbine casing | |
| KR20120053645A (en) | Polycrystal ni base superalloy with good mechanical properties at high temperature | |
| JP2004332116A (en) | Nickel-base alloy | |
| JPS6153423B2 (en) | ||
| JP5981250B2 (en) | Ni-base alloy for casting, method for producing Ni-base alloy for casting, and turbine cast component | |
| JP5791640B2 (en) | Nickel / chromium / cobalt / molybdenum alloy | |
| JP2010126813A (en) | Highly heat-resistant and oxidation-resistant material | |
| JP5595495B2 (en) | Nickel-base superalloy | |
| RU2636338C1 (en) | Nickel-base heat resistant alloy for casting nozzle vanes of gas turbine plants | |
| JP4911753B2 (en) | Ni-base superalloy and gas turbine component using the same | |
| RU2350674C1 (en) | Heat-resistant alloy | |
| RU2576290C1 (en) | Refractory alloy on nickel base for casting of nozzle vanes with equiaxial structure of gas turbine plants | |
| KR20110114928A (en) | Single Crystal Nickel-Based Super Heat-resistant Alloys with Excellent Creep Properties | |
| JP6982172B2 (en) | Ni-based superalloy castings and Ni-based superalloy products using them | |
| RU2581337C1 (en) | Heat-resistant nickel-based alloy for casting gas turbine hot section parts of plants with equiaxial structure | |
| RU2434069C1 (en) | Cast heat resistant alloy on base of nickel | |
| RU2538054C1 (en) | Heat-resistant alloy based on nickel for manufacture of blades of gas-turbine units | |
| RU2678353C1 (en) | Heat and corrosion resistant nickel-based alloy for casting of large-sized working and nozzle blades of gas-turbine units | |
| CN106676429B (en) | Austenitic steel and the austenitic steel casting for using it | |
| RU2585148C1 (en) | Heat-resistant nickel-based alloy for casting with equiaxial structure integrated wheels and working blades | |
| JP7112317B2 (en) | Austenitic steel sintered materials and turbine components | |
| RU2519075C1 (en) | Refractory nickel-based alloy for casting gas turbine hot section parts |