Study of the structure and development of the set of reference materials of composition and structure of heat resisting nickel and intermetallic alloys

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 образцы, монокристаллические композиции, структура, жаропрочный сплав

1. 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.

2. 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.

3. 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.

4. Литые лопатки газотурбинных двигателей: сплавы, технология, покрытия / под общ. ред. Е. Н. Каблова. 2-е изд. М. : Наука, 2006. 632 с.

5. Литейные жаропрочные никелевые сплавы для перспективных авиационных ГТД / Е. Н. Каблов [и др. ] // Технология легких сплавов. 2007. № 2. С. 6-16.

6. 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.

7. Каблов Е.Н, Оспенникова, О.Г, Базылева О.А. Литейные конструкционные сплавы на основе алюминида никеля // Дви гатель. 2010. № 4. С. 22-25.

8. 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).

9. 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).

10. 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.

11. Перспективные разработки ВИАМ в области наноматериалов и нанотехнологий / Е. Б. Чабина [и др. ] // Все материалы: Энциклопедический справочник. 2012. № 6. С. 9-15.

12. Метрологическое обеспечение нанотехнологий и продукции наноиндустрии / под общ ред В Н Крутикова М : Логос, 2011. 586 с.

13. Аттестация стандартных образцов состава сложнолегированных сплавов с применением эталона / Е. Н. Каблов [и др. ] // Авиационные материалы и технологии. 2012. № 2. С. 9-11.

14. 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.

15. 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 24-29

16. 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).