Современная электрометаллургия, 2010, №02



2010 №02 (08)

2010 №02 (10)

---

«Современная электрометаллургия», 2010, № 2, с. 40-51
 
ПРОЧНОСТЬ И МИКРОСТРУКТУРА ПАЯНЫХ СОЕДИНЕНИЙ СПЛАВА ЖС6У, ПОЛУЧЕННЫХ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ БОР- И БОРКРЕМНИЙСОДЕРЖАЩИХ ПРИПОЕВ

Авторы
А. Ф. Белявин¹, В. В. Куренкова¹, И. С. Малашенко², В. В. Грабин², В. В. Трохимченко², Л. В. Червякова^2
1ИЦ «Пратт и Уитни Патон»
²Институт электросварки им. Е. О. Патона НАН Украины. E-mail: office@paton.kiev.ua

Реферат
Рассмотрена взаимосвязь микроструктуры металла паяного шва и физико-механических свойств соединений сплава ЖС6У, полученных с применением комплексных бор- и кремнийсодержащих припоев, в которых в качестве наполнителя использовали 60 мас. % порошка сплава Rene-142. Показано, что введение в базовый припой Ni—Co—Cr—Al—2,5 % B + Rene-142 2,4… 3,0 мас. % кремния вызывает изменение морфологии и количества выделяющихся карбоборидных фаз. Приведены результаты высокотемпературной пайки литых пластин из сплава ЖС6У, рассмотрена структура паяных соединений, их прочностные и пластические характеристики при температуре 20 °С. Добротность паяных соединений составляет 0,85… 1,00 прочности базового сплава. Особое внимание уделено влиянию зазоров на результаты механических испытаний паяных соединений сплава ЖС6У при растяжении.
 
Considered is the interrelation between the microstructure of metal of brazed joint and physical-mechanical properties of joints of alloy ZhS6U, produced using complex boron- and silicon-containing brazing alloys, in which 60 mass % of powder of alloy Rene-142 was used as a filler. It is shown that the adding of 2.4… 3.0 mass % of silicon into basic brazing alloy Ni—Co—Cr—Al—2.5 % B + Rene 142 causes the change in morphology and amount of evolving carbide-boride phases. The results of high-temperature brazing of cast plates of ZhS6U alloy are given, the structure of brazed joints, their strength and ductile characteristics at temperature 20 °С are considered. Quality of brazed joints is 0.85… 1.00 of strength of the basic alloy. A special attention is paid to the effect of gaps on the results of mechanical tests of brazed joints of alloy ZhS6U at tension.
 
Ключевые слова: вакуумная пайка; литейный сплав ЖС6У; бор- и боркремнийсодержащие припои; припой НС12; паяное соединение; прочность; карбоборидные фазы; пластичность; разрушение; структура
 
Поступила 01.02.2010
Опубликовано 07.06.2010
 
1. Литейные жаропрочные сплавы // Эффект С. Т. Кишкина: Науч.-техн. сб. / Под ред. Е. Н. Каблова. – М.: Наука, 2006. – 272 с.
2. Жаропрочность литейных никелевых сплавов и защита их от окисления / Б. Е. Патон, Г. Б. Строганов, С. Т. Кишкин и др. – Киев: Наук. думка, 1967. – 256 с.
3. Литейный жаропрочный никелевый сплав / Н. Ф. Лашко, А. П. Сонюшкина, К. Я. Шпунт и др. // Конструкционные и жаропрочные материалы для новой техники. – М.: Наука, 1978. – С. 23—31.
4. Немировский Ю. Р., Хадыев М. С., Лесников В. П.Структурные и фазовые изменения при эксплуатации и восстановительной термической обработке сплава ЖС6Ф // Физика металлов и металловед. – 1990. – № 11. – С. 160—165.
5. Структура, свойства и механизм разрушения нікелевого литейного жаропрочного сплава / В. М. Полянский, В. В. Гаврилюк, В. З. Загорский и др. // Металловед. и термич. обраб. металлов. – 2004. – № 9. – С. 32—34.
6. Сигачев А. Н., Чигринская С. А. Повышение надежности литых рабочих лопаток турбины // Авиац. пром-сть. – 1991. – № 11. – С. 14—16.
7. Монокристаллы никелевых жаропрочных сплавов / Р. Е. Шалин, И. Л. Светлов, Е. Б. Качанов и др. – М.: Машиностроение, 1997. – 336 с.
8. Transient liquid phase bonding of Inconel 718 and Inconel 625 with BNi-2: Modeling and experimental investigations / M. A. Arafin, M. Medraj, D. P. Turner, P. Bocher // Mater. Sci and Eng: А. – 2007. – 447, Iss 1/2. – P. 125—133.
9. Ohsasa K., Shinmura T., Narita T. Numerical modeling of the transient liquid phase bonding process of Ni using Ni—B—Cr ternary filler metal // J. оf Phase Equilibria. – 1999. – 20, № 3. – P. 199—206.
10. Chaturvedi M. C., Ojo O. A., Richards N. L. Diffusion brazing of cast Inconel 738 supperalloy // Advances in Technol.: Materials & Materials Proc. – 2004. – 2, № 6. – P. 206—213.
11. Кратковременная прочность паяных соединений никелевого сплава ВЖЛ12У при температуре 20 и 950 °С / В. В. Куренкова, И. С. Малашенко, В. В. Трохимченко и др. // Современ. электрометаллургия. – 2006. – № 3. – С. 30—40.
12 . Механические свойства и структура паяных соединений литейного никелевого сплава ЖС26ВИ. Часть 1 / И. С. Малашенко, В. В. Куренкова, Е. В. Оноприенко и др. // Там же. – 2007. – № 1. – С. 25—32.
13. Механические свойства и структура паяных соединений литейного никелевого сплава ЖС26ВИ. Часть 2 / В. В. Куренкова, Е. В. Оноприенко, И. С. Малашенко и др. // Там же. – 2007. – № 2. – С. 23—34.
14. Структура и прочностные свойства паяных соединений литейного никелевого сплава ЖС26НК. Часть II / В. В. Куренкова, Е. В. Оноприенко, И. С. Малашенко и др. // Там же. – 2008. – № 1. – С. 26—35.
15. Структура, фазовый состав и свойства сплавов системы Ni—Cr—Co—W—Mo—Nb—Al—Ti / В. Т. Мусиенко, Н. Л. Власова, Н. М. Семенова и др. // Авиац. пром-сть. – 1986. – № 6. – С. 48—49.
16. Куренкова В. В., Дорошенко Л. К., Малашенко И. С.Особенности кристаллизации комплекснолегированных припоев для высокотемпературной пайки жаропрочных никелевых сплавов // Автомат. сварка. – 2009. – № 6. – С. 17—27.
17. Хорунов В. Ф. Основы пайки тонкостенных конструкцій из высоколегированных сталей. – Киев: Наук. думка, 2008. – 239 с.