rmjournalЭталоны. Стандартные образцыMeasurement Standards. Reference Materials2687-0886D. I. Mendeleyev Institute for Metrology10.20915/2077-1177-2016-0-1-21-30rmjournal-80Research ArticleСтандартные образцыReference materialsИсследование структуры и разработка комплекта стандартных образцов состава и структуры жаропрочных никелевых и интерметаллидных сплавовStudy of the structure and development of the set of reference materials of composition and structure of heat resisting nickel and intermetallic alloysЧабинаЕ. Б.ChabinaE. B.chabinaeb@viam.ruЗайцевД. В.ZaitsevD. V.den65536@mail ruАлексеевА. А.AlekseevA. A.alekseev_a_a@inbox.ruСбитневаС. В.SbitnevaS. V.stives@mail ruФГУП «Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов»РоссияFSUE "All-Russian Scientific-Research Institute of Aviation Materials" (FSUE "VIAM")Russian Federation201629052017012130Copyright © Чабина Е.Б., Зайцев Д.В., Алексеев А.А., Сбитнева С.В., 20172017Чабина Е.Б., Зайцев Д.В., Алексеев А.А., Сбитнева С.В.Chabina E.B., Zaitsev D.V., Alekseev A.A., Sbitneva S.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.rmjournal.ru/jour/article/view/80

Актуальность исследования: В монокристаллических жаропрочных никелевых и интерметаллидных сплавах, из которых изготавливают лопатки современных газотурбинных двигателей (ГТД), присутствует упрочняющая у'-фаза двух размеров (несколько микрон и наноразмерная). Для углубленного исследования структурно-фазового состояния таких сплавов необходимо не только качественное описание созданной структуры, но и количественный анализ геометрических характеристик составляющих сплава. Цель работы: разработка комплектов стандартных образцов состава и структуры монокристаллических жаропрочных никелевых и интерметаллидных сплавов. Методы исследования: Для решения измерительной задачи контроля структурно-геометрических характеристик монокристаллических жаропрочных и интерметаллидных сплавов методами аналитической микроскопии и рентгеноструктурного анализа проведены исследования с использованием аттестованных методик измерения на установках, внесенных в Реестр средств измерения Российской Федерации. Исследования проводили на шлифах, фольгах и пластинах, вырезанных в плоскости {100}. Результаты: Установлено, что основными параметрами структуры, определяющими свойства указанных сплавов, являются размер частиц упрочняющей у'-фазы, толщина прослоек у-фазы между ними и параметры решеток фаз. Сформулированы метрологические требования к стандартным образцам состава и структуры жаропрочных никелевых и интерметаллидных сплавов. Определен необходимый и достаточный набор стандартных образцов, обеспечивающий возможность определения состава и параметров структуры монокристаллических жаропрочных никелевых и интерметаллидных сплавов. Разработанные комплекты стандартных образцов аттестованы как стандартные образцы предприятия. Вывод: Стандартные образцы могут быть использованы для градуировки спектральной аппаратуры при проведении элементного анализа сплавов указанных классов; для калибровки основных средств измерения параметров структуры сплавов; для измерения периодов решетки сплавов; для получения эталонных снимков структуры методами растровой электронной микроскопии (РЭМ) и просвечивающей электронной микроскопии (ПЭМ).

Relevance of research: There are two sizes (several microns and nanodimensional) of strengthening j'-phase in single-crystal heat resisting nickel and intermetallic alloys, used for making blades of modern gas turbine engines (GTD). For in-depth study of structural and phase condition of such alloys not only qualitative description of created structure is necessary, but quantitative analysis of alloy components geometrical characteristics. Purpose of the work: Development of reference material sets of heat resisting nickel and intermetallic alloy composition and structure. Research methods: To address the measurement problem of control of structural and geometrical characteristics of single-crystal heat resisting and intermetallic alloys by analytical microscopy and X-ray diffraction analysis the research was carried out using certified measurement techniques on facilities, entered in the Register of Measurement Means of the Russian Federation. The research was carried out on microsections, foils and plates, cut in the plane {100}. Results: It is established that key parameters, defining the properties of these alloys are particle size of strengthening j' -phase, the layer thickness of j-phase between them and parameters of phases lattice. Metrological requirements for reference materials of composition and structure of heat resisting nickel and intermetallic alloys are formulated. The necessary and sufficient reference material set providing the possibility to determine the composition and structure parameters of single-crystal heat resisting nickel and intermetallic alloys is defined. The developed RM sets are certified as in-plant reference materials. Conclusion: The reference materials can be used for graduation of spectral equipment when conducting element analysis of specified class alloys; for calibration of means of measuring alloy structure parameters; for measurement of alloys phases lattice parameters; for structure reference pictures receiving by SEM and TEM.

стандартные образцымонокристаллические композицииструктуражаропрочный сплавReferencesI. Каблов Е.Н. Инновационные разработки ФГУП «ВИАМ» ГНЦ РФ по реализации «Стратегических направлений развития материалов и технологий их переработки на период до 2030 года» // Авиационные материалы и технологии. 2015. № 1 (34). С. 3-33.I. Каблов Е.Н. Инновационные разработки ФГУП «ВИАМ» ГНЦ РФ по реализации «Стратегических направлений развития материалов и технологий их переработки на период до 2030 года» // Авиационные материалы и технологии. 2015. № 1 (34). С. 3-33.Каблов Е.Н, Ломберг Б.С, Оспенникова О.Г. Создание современных жаропрочных материалов и технологий их производ ства для авиационного двигателестроения // Крылья Родины. 2012. № 3-4. С. 34-39.Каблов Е.Н, Ломберг Б.С, Оспенникова О.Г. Создание современных жаропрочных материалов и технологий их производ ства для авиационного двигателестроения // Крылья Родины. 2012. № 3-4. С. 34-39.Приоритетные направления развития технологий производства жаропрочных материалов для авиационного двигателестро ения / Е. Н. Каблов [и др. ] // Проблемы черной металлургии и материаловедения. 2013. № 3. С. 47-54.Приоритетные направления развития технологий производства жаропрочных материалов для авиационного двигателестро ения / Е. Н. Каблов [и др. ] // Проблемы черной металлургии и материаловедения. 2013. № 3. С. 47-54.Литые лопатки газотурбинных двигателей: сплавы, технология, покрытия / под общ. ред. Е. Н. Каблова. 2-е изд. М. : Наука, 2006. 632 с.Литые лопатки газотурбинных двигателей: сплавы, технология, покрытия / под общ. ред. Е. Н. Каблова. 2-е изд. М. : Наука, 2006. 632 с.Литейные жаропрочные никелевые сплавы для перспективных авиационных ГТД / Е. Н. Каблов [и др. ] // Технология легких сплавов. 2007. № 2. С. 6-16.Литейные жаропрочные никелевые сплавы для перспективных авиационных ГТД / Е. Н. Каблов [и др. ] // Технология легких сплавов. 2007. № 2. С. 6-16.Каблов Е.Н., Петрушин Н.В., Елютин Е.С. Монокристаллические жаропрочные сплавы для газотурбинных двигателей // Вестник МГТУ им. Н. Э. Баумана. Сер. «Машиностроение». 2011. № SP2. С. 38-52.Каблов Е.Н., Петрушин Н.В., Елютин Е.С. Монокристаллические жаропрочные сплавы для газотурбинных двигателей // Вестник МГТУ им. Н. Э. Баумана. Сер. «Машиностроение». 2011. № SP2. С. 38-52.Каблов Е.Н, Оспенникова, О.Г, Базылева О.А. Литейные конструкционные сплавы на основе алюминида никеля // Дви гатель. 2010. № 4. С. 22-25.Каблов Е.Н, Оспенникова, О.Г, Базылева О.А. Литейные конструкционные сплавы на основе алюминида никеля // Дви гатель. 2010. № 4. С. 22-25.Базылева О.А, Туренко ЕЮ, Шестаков А.В. Влияние термической обработки на микроструктуру и механические свойства сплава на основе интерметаллида NiAl // Труды ВИАМ. 2014. № 9. Ст. 02 (viam-works. ru).Базылева О.А, Туренко ЕЮ, Шестаков А.В. Влияние термической обработки на микроструктуру и механические свойства сплава на основе интерметаллида NiAl // Труды ВИАМ. 2014. № 9. Ст. 02 (viam-works. ru).Формирование нано-структурированного состояния в литейном жаропрочном сплаве при микролегировании его лантаном / В. В. Сидоров [и др. ] // Труды ВИАМ. 2013. №1. Ст. 01 (viam-works. ru).Формирование нано-структурированного состояния в литейном жаропрочном сплаве при микролегировании его лантаном / В. В. Сидоров [и др. ] // Труды ВИАМ. 2013. №1. Ст. 01 (viam-works. ru).Каблов Е.Н., Чабина Е.Б., Луценко А.Н. Современное состояние и проблемные вопросы применения наноматериалов и нанотехнологий в авиационном материаловедении // Наноструктурные материалы: Беларусь - Россия - Украина Сб. пленарных докладов IV Междунар. науч. конф. Минск, 7-10 октября 2014 г. Минск: Беларуская навука, 2015. С. 137-144.Каблов Е.Н., Чабина Е.Б., Луценко А.Н. Современное состояние и проблемные вопросы применения наноматериалов и нанотехнологий в авиационном материаловедении // Наноструктурные материалы: Беларусь - Россия - Украина Сб. пленарных докладов IV Междунар. науч. конф. Минск, 7-10 октября 2014 г. Минск: Беларуская навука, 2015. С. 137-144.Перспективные разработки ВИАМ в области наноматериалов и нанотехнологий / Е. Б. Чабина [и др. ] // Все материалы: Энциклопедический справочник. 2012. № 6. С. 9-15.Перспективные разработки ВИАМ в области наноматериалов и нанотехнологий / Е. Б. Чабина [и др. ] // Все материалы: Энциклопедический справочник. 2012. № 6. С. 9-15.Метрологическое обеспечение нанотехнологий и продукции наноиндустрии / под общ ред В Н Крутикова М : Логос, 2011. 586 с.Метрологическое обеспечение нанотехнологий и продукции наноиндустрии / под общ ред В Н Крутикова М : Логос, 2011. 586 с.Аттестация стандартных образцов состава сложнолегированных сплавов с применением эталона / Е. Н. Каблов [и др. ] // Авиационные материалы и технологии. 2012. № 2. С. 9-11.Аттестация стандартных образцов состава сложнолегированных сплавов с применением эталона / Е. Н. Каблов [и др. ] // Авиационные материалы и технологии. 2012. № 2. С. 9-11.Чабина Е.Б, Филонова Е.В, Зайцев Д.В. Количественный анализ параметров структуры деформируемых никелевых сплавов с применением стандартных образцов состава и структуры // Измерительная техника. 2015. № 9. С. 71-73.Чабина Е.Б, Филонова Е.В, Зайцев Д.В. Количественный анализ параметров структуры деформируемых никелевых сплавов с применением стандартных образцов состава и структуры // Измерительная техника. 2015. № 9. С. 71-73.Исследование структуры и разработка комплекта стандартных образцов структуры и состава упрочняющих нанострукту рированных и нанослойных покрытий на основе нитридов металлов / Е. Б. Чабина [и др. ] // Стандартные образцы. 2014. № 4 С 24-29Исследование структуры и разработка комплекта стандартных образцов структуры и состава упрочняющих нанострукту рированных и нанослойных покрытий на основе нитридов металлов / Е. Б. Чабина [и др. ] // Стандартные образцы. 2014. № 4 С 24-29Применение методов аналитической микроскопии и рентгеноструктурного анализа для исследования структурно-фазового состояния материалов / Е. Б. Чабина [и др. ] // Труды ВИАМ. 2013. № 5. Ст. 06 (viam-works. ru).Применение методов аналитической микроскопии и рентгеноструктурного анализа для исследования структурно-фазового состояния материалов / Е. Б. Чабина [и др. ] // Труды ВИАМ. 2013. № 5. Ст. 06 (viam-works. ru).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.