««* S. МЕТАЛЛЫ И
СПЛАВЫ СО СПЕЦИАЛЬНЫМИ СВОЙСТВАМИ
армируется в процессе
кристаллизации в виде упорядочение расположенных вдоль оси
теплоотвода непрерывных стержней или полос. При доле этой фазы < 32 %
образуются стержни, а>32% — полосы (пластины). Такая армирующая
фаза сохраняется вплоть до температуры со-лидуса.
Первое поколение никелевых НЭ
представлено сплавами типа у-МеС, у"—5 и y/Y~5, где матрицей
являлись либо у-раствор, либо -/-фаза, либо у-раствор, упрочненный
у-фазой. Армирующими фазами были карбиды MeC(NbC, ТаС) или интерметаллид
№3№(5-фаза). НЭ отличаются высокой стабильностью при
высоких температурах и сохраняют свою прочность вплоть до температур
0,8...0,9 7^. Для рабочих температур газов порядка 2000 К перспективными
являются НЭ на основе тугоплавких оксидов.
Второе поколение НЭ — это
композиции у/у—МеС и у/у—а, где а — тугоплавкий металл (Мо, W). Доля
карбидов (NbC, ТаС) в них 5...16%, а ос-металла — 20...32 %.
В ВИАМ разработаны сплавы
семейства ВКЛС (у/у—NbC), в том числе и сплавы с рением
(BKJlC-20Re).
НЭ получают тем же способом
направленной кристаллизации с высоким температурным градиентом, что и
НК- и МК-сплавы, но со значительно меньшими скоростями кристаллизации —
6...10 мм/ч. С увеличением скорости в этих пределах растет надежность
сплава.
Сплавы ВКЛС превосходят сплавы НК
и МК по служебным свойствам, ресурсу и надежности как при умеренных,
так и при высоких температурах, но при литье охлаждаемых пустотелых
лопаток возникают трудности получения НЭ-структур в переходной зоне
от пера лопатки к замку.
Для сплавов ВКЛС характерно
явление «эффекта памяти длины», когда образец с накопленной деформацией
ползучести до 1,5...1,8% в результате термообработки возвращается к своей
исходной длине. Эффект имеет практическое значение при ремонте
лопаток.
Проницаемые жаропрочные материалы
[3]
В последнее время полые
монокристаллические лопатки получают с микроканалами и отверстиями в теле
пера прямо в процессе кристаллизации. Такие материалы позволяют
сократить расход воздуха на охлаждение лопаток на 20...30 % по
сравнению с пленочным охлаждением, обеспечив более глубокое
охлаждение. Они перспективны для ГТД XXI в. со стехиометрической
температурой газа до 2400 К.
