Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ», Москва, Россия:

А. В. Шульга, доцент кафедры физических проблем материаловедения, эл. почта: avshulga@mephi.ru

Представлены результаты испытаний на сжатие образцов быстрозакаленного жаропрочного никелевого сплава типа ЭП741НП в диапазоне температур 1100–1200 ^оС, а также особенности структуры и поведения бора в них. Образцы были получены компактированием (горячим изостатическим прессованием) быстрозакаленных порошков, изготовленных двумя методами: распылением струей инертного газа, центробежным распылением слитка-электрода. Проведен анализ кривых напряжение – деформация, особенностей микроструктуры и распределения бора. Для исследования образцов применяли методы металлографии и трековой авторадиографии по бору. Установлено влияние типа быстрозакаленных порошков на напряжение течения компакта и особенности формирования микроструктуры типа «ожерелье», ультравысокой дисперсности. Важной особенностью деформационного поведения быстрозакаленного жаропрочного никелевого сплава типа ЭП741НП является наличие осцилляций на кривых течения при температуре 1125 ^оС и скорости деформации 10^–3 с^–1. Формирование микростуктуры типа «ожерелье» при указанных температуре и скорости деформации подтверждает, что причиной осцилляций на кривых течения быстрозакаленного жаропрочного никелевого сплава типа ЭП741НП является динамическая рекристаллизация. Установлена корреляция особенностей микроструктуры, распределения бора и хода кривых напряжение – деформация образцов быстрозакаленного жаропрочного никелевого сплава типа ЭП741НП. В образцах, полученных с использованием метода центробежного распыления слитка-электрода, установлено более однородное распределение бора и наличие аномальных гранул.

1. Ильин А. А., Фаткуллин О. Х., Строганов Г. Б., Шульга А. В., Мартынов В. Н. Структура и свойства быстрозакаленных сплавов / под общ. ред. А. А. Ильина. — М. : Альтекс, 2008. — 588 с.
2. Фаткуллин О. Х., Строгонов Г. Б., Ильин А. А., Шульга А. В., Мартынов В. Н. Металловедение и технология быстрозакаленных сплавов : в 2 т. — 2-е изд. — М. : Изд-во МАИ, 2009.
3. Ning Y., Fu M. W., Yao W. Recrystallization of the hot isostatic pressed nickel-base superalloy FGH4096. II: Characterization and application // Materials Science and Engineering: A. 2012. Vol. 539. P. 101–106.
4. Soo S. L., Hood R., Aspinwall D. K., Voice W. E., Sage C. Machinability and surface integrity of RR1000 nickel based superalloy // CIRP Annals — Manufacturing Technology. 2011. Vol. 60. P. 89–92.
5. Kitaguchi H. S., Li H. Y., Evans H. E., Ding R. G., Jones I. P., Baxter G., Bowen P. Oxidation ahead of a crack tip in an advanced Ni-based superalloy // Acta Materialia. 2013. Vol. 61. P. 1968–1981.
6. Zhou P. J., Yu J. J., Sun X. F., Guan H. R., Hu Z. Q. The role of boron on a conventional nickel-based superalloy // Materials Science and Engineering: A. 2008. Vol. 491. P. 159–163.
7. Cadel E., Lemarchand D., Chambreland S., Blavette D. Atom probe tomography investigation of the microstructure of superalloys N18 // Acta Materialia. 2002. Vol. 50. P. 957–966.
8. Jahazi M., Jonas J. J. The non-equilibrium segregation of boron on original and moving austenite grain boundaries // Materials Science and Engineering: A. 2002. Vol. 335. P. 49–61.
9. Yan B. C., Zhang J., Lou L. H. Effect of boron additions on the microstructure and transverse properties of a directionally solidified superalloy // Materials Science and Engineering: A. 2008. Vol. 474. P. 39–47.
10. Song S.-H., Zhang Q., Weng L.-Q. Deformation-induced non-equilibrium grain boundary segregation in dilute alloys // Materials Science and Engineering: A. 2008. Vol. 473. P. 226–232.
11. Chen W., Chaturvedi M. C., Richards N. L., McMahon G. // Metallurgical and Materials Transactions. 1998. Vol. 29. P. 1947–1954.
12. Shulga A. V. Behavior of the Type EP74INP Ni-based Superalloy Manufactured by PM HIP Under Hight Temperature Compression Tests // Proc. of Euro PM Congress, Gothenburg. 2013. Vol. 1. P. 439.
13. ГОСТ 25.503–97. Расчеты и испытания на прочность. Методы механических испытаний металлов. Метод испытания на сжатие. — Введ. 1999–07–01.
14. Immarigeon Y.-P., Morphy D., Koul A. K. // Metals Trans. 1981. Vol. 12 A. P. 1177.
15. Ning Y., Yao Z., Fu M. W., Guo H. Investigation on hot deformation behavior of P/M Ni-base superalloy FGH96 by using processing maps // Materials Science and Engineering: A. 2010. Vol. 527. P. 6968–6974.
16. Chen X. M., Lin Y. C., Wen D. X., Zhang J. L., He M. Dynamic recrystallization behavior of a typical nickel-based superalloy during hot deformation // Materials and Design. 2014. Vol. 57. P. 568–577.