О ВЛИЯНИИ МИКРОСТРУКТУРНЫХ НЕОДНОРОДНОСТЕЙ НА ПРОЧНОСТНЫЕ СВОЙСТВА НИКЕЛЕВОГО СПЛАВА ХН65КМВЮБ

Аннотация

Представлены результаты экспериментального исследования структуры и прочностных свойств жаропрочного никелевого сплава марки ХН65КМВЮБ, который применяется для изготовления рабочих лопаток турбин газотурбинных установок. Для исследований были взяты образцы с разным структурным состоянием, вырезанные из двух разных партий заготовок для изготовления рабочих лопаток. Обе партии заготовок прошли предварительную горячую пластическую деформацию (ковку) и термическую обработку (аустенизацию и старение). Проведен детальный анализ микроструктуры и механических характеристик сплава. Образцы из первой партии обладали эталонной структурой с равномерным распределением упрочняющих фаз, вторая партия образцов имела дефектную структуру с ярко выраженной разнозернистостью, строчечностью и неравномерным распределением упрочняющих фаз. Проведение микроструктурного анализа и релаксационных испытаний с использованием микрообразцов, вырезанных из зон с повышенной разнозернистостью, оказался более информативным, чем стандартный подход, рекомендуемый ГОСТом, который не отражает реальной картины при отрицательном изменении микроструктуры материала и не является чувствительным к наличию микродефектов в структуре сплава. Исследование позволило установить влияние неравномерного распределения упрочняющих фаз и разнозернистости на механические характеристики. Особенно чувствительными показателями оказались предел микропластичности и длительная прочность. Зафиксировано значительное снижение величины микропластичности и времени до разрушения для образца с некондиционной структурой сплава. Показано, что обнаруженные изменения структурных и прочностных свойств в материале могут существенно снижать работоспособность или приводить к отказам ответственных деталей.