Исследование и разработка механизма обеспечения конкурентоспособности авиационных никелевых сплавов в условиях инновационных технологий

• Автор: Суханова, Ирина Станиславовна
• Шифр специальности: 05.02.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 228 с. : ил

Содержание
Введение
Глава 1. Состояние, оценка свойств и возможностей получения авиационных никелевых сплавов

1.1. Металлургия никелевых сплавов в условиях рынка

1.2. Тенденции развития авиационных никелевых сплавов

1.3. Состояние и возможности традиционных и инновационных технологий получения никелевых сплавов
1.4. Анализ применимости существующей оценки конкурентоспособности для никелевых сплавов

1.5. Постановка задачи. Направления исследования

Выводы по первой главе

Глава 2. Исследование и разработка процедур формирования

химического состава, свойств никелевых сплавов и оценки их взаимосвязи
2.1. Анализ и оценка требований многоцелевого авиационного потребления
2.2. Формирование комплекса свойств в реализации авиационных требований
2.3. Исследование влияния легирующих элементов и примесей
на состав, структуру и свойства никелевых сплавов
2.4. Анализ влияния процессов металлургии гранул на состав и свойства
2.5. Механизм формирования и оценки взаимосвязей химического состава и комплекса свойств в условиях металлургии
гранул
Выводы по второй главе

Глава 3. Разработка системы моделей оценки свойств и повышения конкурентоспособности никелевых сплавов
3.1. Принципы разработки системы моделей свойств и конкурентоспособности
3.2. Моделирование технических свойств и качества сплавов
3.3. Моделирование технологичности и конкурентоспособности сплавов
3.4. Система мероприятий по обеспечению и поддержанию конкурентоспособности никелевых сплавов
3.5. Использование и эффективность системы моделей оценки конкурентоспособности
Выводы по третьей главе
Заключение
Список литературы
Приложения

Введение
В условиях сложившихся рыночных отношений в нашей стране получение металлопродукции с заданным уровнем потребительских свойств при снижении издержек производства и повышение её конкурентоспособности сегодня особенно важно и актуально для металлургических предприятий.
Тенденции развития металлопродукции и широкого применения в различных отраслях промышленности диктуют повышенные требования к жаропрочным материалам, являющихся по существу основой новой наукоёмкой продукции.
Поэтому создание жаропрочных материалов со специальными, наперёд заданными свойствами, а также выявление новых возможностей изменения комплекса служебных и механических свойств в заданном направлении является важнейшей научной и практической задачей.
Решение данной задачи в значительной степени определяется комплексностью подхода, как к составу материала, так и освоению эффективных технологий получения, реализующих широкий спектр механических, эксплуатационных характеристик и технологических возможностей управления структурным состоянием материалов и созданием регламентированных структур требуемого уровня свойств.
Рассматривая никелевые сплавы как объект исследования, учитывалось с одной стороны, перспективность этих материалов для улучшения свойств, состава и структуры в условиях инновационных технологий их получения и применения для узлов и агрегатов газотурбинных двигателей (ГТД), испытывающих высокие температуры (свыше 1100°С), длительные нагрузки, высокие напряжения и коррозионные воздействия [1]. С другой стороны, этот вид материалов ещё недостаточно изучен в силу ряда причин по сравнению с алюминиевые и титановыми сплавами, что открывает широкие возможности в исследовании возможностей повышения свойств.

Указанные составляющие определяют химический состав и фазовый состав сплавов, включающий:
- у-фаза - матрица сплава, представляющая собой легированную элементами, образующими твёрдые растворы, аустенитную фазу на никелевой основе с ГЦК решёткой с размером зерна обычно в пределах - 20-200 мкм; с повышенным содержанием элементов, образующих твердые растворы: Со, Сг, А1 и \:
- у'-фаза, в виде частиц различной морфологии и размера, располагающихся, как по границам, так и теле зерна; А1 и Т1 вводятся в количествах и пропорциях, обеспечивающих выделение больших объёмных количеств у'-фазы. Для многих сплавов разработаны режимы термообработок, обеспечивающие образование плёнки у' по границам зёрен, что способствует достижению оптимальных характеристик длительной прочности.
- карбидные и боридные (карбоборидные) фазы. Углерод добавляется в количестве ~ 0,05 - 0,2% и часто взаимодействует с присутствующими химически активными и тугоплавкими элементами с образованием первичных МеС карбидов. Во время термообработки и в процессе эксплуатации они распадаются на карбиды с пониженным содержанием углерода Ме?3Сб и Ме6С, которые выделяются по границам зёрен;
- фазы типа топологически плотноупакованных. В определённых условиях образуются о, ц- и Лавес-фазы с пластинчатой формой выделений, что вызывает пониженную длительную прочность и пластичность.
Главной упрочняющей фазой является у'-фаза А1); в некоторых
сплавах, легированных МЬ, такой является фаза типа №3(МЬ, А1, ТТ).
Таким образом, в тенденциях развития никелевых сплавов прослеживается два пути: во-первых, совершенствование химического состава и структуры и, во-вторых, технологии получения и изготовления полуфабрикатов, которые развиваясь параллельно, взаимодействуют между собой.