Патенты автора Берестевич Артур Иванович (RU)
Изобретение относится к металлургии, в частности к химико-термической обработке, и может быть использовано для защиты деталей газотурбинного двигателя с внутренними полостями от солевой коррозии. Способ одностадийного диффузионного кобальтоалитирования деталей из жаропрочных сплавов включает ступенчатый нагрев упомянутых деталей до температуры диффузионного насыщения с выдержкой на каждой ступени нагрева в циркулирующей галогенидной среде, образующейся при контакте исходной газовой среды с источниками диффундирующих элементов. Исходную газовую среду создают испарением хлористого и йодистого аммония при нагреве, в качестве диффундирующих элементов используют ферроалюминий и кобальт, диффузионное насыщение проводят в смеси, содержащей компоненты при следующем соотношении, мас.%: ферроалюминий 40-80, кобальт 9,6-19,2, никель-иттрий 2,4-4,8, хлористый аммоний 1,6-3,2, йодистый аммоний 0,5-1,0 и оксид алюминия остальное. На каждой ступени нагрева диффузионную выдержку проводят в течение 4-6 часов с равномерной циркуляцией галогенидной среды, при этом на первой ступени нагрева диффузионную выдержку проводят при температуре 1000±10°С и давлении 0,03-0,05 МПа, а на второй ступени температуру повышают до 1050±10°С, а давление - до 0,05-0,07 МПа. Обеспечивается расширение возможностей применения кобальтоалирования и повышение его эффективности за счет ступенчатого изменения давления в процессе насыщения, что обеспечивает смещение точки термодинамического равновесия химических реакций насыщения в сторону кобальта Со или алюминия А1 при одновременном кобальтоалитировании. 1 табл., 1пр.
Изобретение относится к металлургии, в частности, к литейным жаропрочным коррозионно-стойким сплавам на основе никеля и может быть использовано для изготовления литьем с равноосной структурой крупногабаритных толстостенных рабочих и сопловых лопаток газотурбинных установок (ГТУ), работающих при температурах 600-900°С. Жаропрочный коррозионно-стойкий сплав на основе никеля для литья крупногабаритных рабочих и сопловых лопаток газотурбинных установок содержит, мас. %: углерод 0,008-0,02; хром 20,0-21,5; кобальт 3,5-4,5; вольфрам 5,6-6,3; молибден 0,15-0,4; алюминий 2,6-3,2; титан 3,8-4,4; ниобий 0,15-0,4; церий ≤0,02; иттрий ≤0,015; кремний ≤0,1; бор 0,092-0,15; марганец ≤0,1; железо ≤0,5; сера ≤0,008; фосфор ≤0,008; медь ≤0,05; азот ≤30 ррm кислород ≤20 ррm и никель – остальное. При этом суммарное содержание алюминия и титана составляет 6,3-7,2 мас. %, отношение содержания титана к содержанию алюминия ≥1,4, а отношение содержания бора к содержанию углерода 7-18,5. Сплав характеризуется низкой усадочной пористостью и повышенной коррозионной стойкостью в сочетании с высокими характеристиками по длительной прочности при рабочих температурах 600-900°С, пластичности, а также структурной стабильности на ресурс. 2 табл.
Изобретение относится к металлургии, в частности к литейным жаропрочным коррозионностойким сплавам на основе никеля, и может быть использовано для изготовления литьем деталей горячего тракта газотурбинных установок, например рабочих лопаток газовой турбины с равноосной или монокристаллической структурой, работающих в агрессивных средах при рабочих температурах 750-900°С. Жаропрочный сплав на основе никеля для литья рабочих лопаток газотурбинных установок содержит, мас. %: углерод 0,05-0,10; хром 11,8-12,6; кобальт 8,4-9,2; вольфрам 4,2-4,8; молибден 1,0-1,5; алюминий 3,0-3,4; титан 3,7-4,15; тантал 4,0-4,5; цирконий 0,01-0,025; бор 0,005-0,02; гафний 0,06-0,15; железо 0,08-0,3; медь ≤0,05; сера ≤0,005; азот ≤30 ppm; кислород ≤20 ppm; ниобий 0,05-0,15; церий 0,002-0,012; кремний 0,002-0,012; марганец 0,002-0,012; фосфор ≤0,005; никель остальное. Суммарное содержание ниобия и гафния составляет ≤0,20 мас. %, церий, кремний и марганец содержатся в равных количествах, а суммарное содержание алюминия и титана составляет 7,0-7,5 мас. % при отношении содержания титана к содержанию алюминия ≥1,2. Сплав характеризуется высокими значениями длительной прочности, сопротивления окислению и коррозионным воздействиям, а также повышенной структурной стабильностью на ресурс. 2 табл.
Изобретение относится к области металлургии. Вакуумная индукционная плавильно-заливочная установка для получения отливок с направленной и монокристаллической структурой содержит камеру плавильную со сферической крышкой, шлюзовую камеру, блок откатной и охлаждаемый медный подъемный стол. Камера плавильная содержит плавильный тигель, кристаллизатор, вакуумную систему, печь подогрева форм, механизм вертикального перемещения форм, вакуумный затвор и механизм открывания и закрывания двери ППФ. Шлюзовая камера размещена на тележке и имеет переходной патрубок, установленный со стороны плавильной камеры, и крышку с другой стороны, механизм перемещения форм, шиберный вакуумный затвор. Блок откатной установлен на тележке и состоит из конденсаторной батареи, тиристорного преобразователя чистоты тока, пульта измерительного, токоподводов с тремя трансформаторами. Охлаждаемый медный подъемный стол представляет собой конструкцию в виде медного экрана с герметичными полостями для протока хладоносителя, закреплен через уплотнение на охлаждаемом штоке механизма перемещения стола с управляемым приводом. Обеспечивается градиент температур по зеркалу расплава кристаллизатора и увеличение производительности установки наряду со снижением себестоимости затрат. 2 ил.
СПОСОБ ЛИТЬЯ КРУПНОГАБАРИТНЫХ ЛОПАТОК ТУРБИН // 2630104
Изобретение относится к области технологии литейного производства и может найти применение для изготовления отливок крупногабаритных рабочих и сопловых турбинных лопаток из жаропрочных и коррозионностойких сплавов. Способ включает изготовление литейной формы, нанесение на поверхность литейной формы частиц алюмината кобальта, нагрев литейной формы, заливку в литейную форму расплава сплава и кристаллизацию сплава с формированием пера, коробки замковой полки, хвостовика лопатки и прибыли. Для формирования пера и коробки замковой полки лопатки в литейную форму сначала заливают расплав с температурой на 50-80°С выше температуры ликвидус сплава, а затем для формирования хвостовика лопатки и прибыли заливают расплав с температурой, равной температуре ликвидус сплава или выше ее на 1-15°С. Обеспечивается получение плотной мелкозернистой структуры металла как в тонкостенном пере, так и массивном хвостовике лопатки. 4 з.п. ф-лы.
Использование: для неразрушающего рентгеноструктурного контроля деталей газотурбинного двигателя. Сущность изобретения заключается в том, что осуществляют снятие рентгенограммы с контролируемой детали на предполагаемой поверхности разрушения от отражающей плоскости (11.0) без фона при использовании титанового излучения Ti-Kα и от отражающей плоскости (01.3) без фона при использовании титанового излучения Ti-Kβ, определение параметра, зависящего от наработки детали, при этом при снятии рентгенограммы с контролируемой детали вычисляется интегрированный рентгеноструктурный параметр Δ, причем в качестве параметра, зависящего от наработки детали, используют параметр остаточного ресурса Рост, определяемый по заданной зависимости. Технический результат: увеличение производительности технологического процесса контроля деталей неразрушающим способом как в процессе эксплуатации, так и на этапе ресурсных испытаний. 3 з.п. ф-лы, 2 табл.
Использование: для неразрушающего способа рентгеноструктурного контроля и может использоваться для оценки технического состояния ремонтных деталей газотурбинного двигателя (ГТД) из титановых сплавов в лабораторных и заводских условиях. Сущность изобретения заключается в том, что выполняют снятие рентгенограммы с контролируемой детали на предполагаемой поверхности разрушения, определение параметра, зависящего от наработки детали, и сравнение его с предельным значением, при этом в качестве параметра, зависящего от наработки детали, используют параметр площади фона рентгеновского спектра Sф, определяемый по заданной зависимости. Технический результат: увеличение производительности технологического процесса контроля деталей ГТД неразрушающим способом. 4 ил.
Изобретение относится к металлургии, в частности к литейным коррозионно-стойким жаропрочным сплавам на основе никеля с хромом и кобальтом, и может быть использовано для изготовления литьем деталей горячего тракта газотурбинных установок, работающих в агрессивных средах при температурах 700-1000°С. Жаропрочный сплав на основе никеля для литья деталей горячего тракта газотурбинных установок, имеющих равноосную структуру, содержит, мас.%: углерод 0,07-0,12; хром 18,3-19,5; кобальт 3,7-4,5; вольфрам 4,6-5,2; алюминий 3,2-3,5; титан 3,9-4,2; тантал 0,9-1,2; ниобий 0,1-0,25; бор 0,008-0,012; церий 0,01-0,012; иттрий 0,01-0,012; молибден 0,15-0,3; гафний 0,05-0,15; марганец 0,01-0,012; никель остальное. Суммарное содержание гафния и ниобия составляет 0,2-0,3 мас.%, суммарное содержание алюминия и титана - 7,2-7,7 мас.% при отношении содержания титана к содержанию алюминия 1,2-1,32. Технический результат - повышение коррозионной стойкости и структурной стабильности на ресурс лопаток и деталей горячего тракта с равноосной структурой при повышенных минимально гарантированных и средних значениях прочности и пластичности при рабочих температурах 880-950°С. 1 з.п. ф-лы, 2 табл., 1 пр.
Изобретение относится к области металлургии, в частности к химико-термической обработке металлов и сплавов в циркулирующей газовой среде, а именно к способу одностадийного диффузионного хромоалитирования деталей из жаропрочных сплавов, применяемых в двигателестроении и в других отраслях народного хозяйства. Проводят нагрев деталей до температуры диффузионного насыщения и выдержку в циркулирующей галогенидной среде, образующейся при контакте исходной газовой среды с источниками диффундирующих элементов, в качестве которых используют ферроалюминий и хром. Диффузионное насыщение проводят в смеси, дополнительно содержащей хлористый аммоний, никель-иттрий и оксид алюминия, при следующем соотношении компонентов, мас. %: ферроалюминий 38-50, хром 23-27, хлористый аммоний 2,0-5,0, никель-иттрий 12-19 и оксид алюминия остальное. Нагрев выполняют сначала до температуры 1000°C с выдержкой в течение 6-12 ч, затем температуру повышают до 1050°C и выдерживают при ней 6-14 ч, при этом на каждой ступени нагрева в процессе диффузионной выдержки осуществляют равномерную циркуляцию галогенидной среды. В частном случае осуществления изобретения на каждой ступени нагрева в процессе диффузионной выдержки дополнительно очищают циркулирующую галогенидную среду от частиц прореагировавшей смеси. Обеспечивается стабильность состава и толщина покрытия у всех обрабатываемых деталей садки независимо от места их расположения в реакционной камере. 1 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл., 1 пр.
СПОСОБ ОЦЕНКИ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ДЕТАЛЕЙ // 2552601
Использование: для оценки технического состояния деталей посредством рентгеноструктурного контроля. Сущность изобретения заключается в том, что выполняют снятие с детали рентгенограммы, по которой определяют остаточные напряжения сжатия, определение управляющего критерия и сравнение его с предельным значением, при этом при малоцикловой усталости для детали с n количеством концентраторов напряжений в качестве управляющего критерия используют среднее значение параметра напряженного состояния, далее среднее значение параметра напряженного состояния детали с n количеством концентраторов напряжений сравнивают с минимальным и максимальным предельными значениями, деталь возвращают в эксплуатацию, если среднее значение параметра напряженного состояния детали с n количеством концентраторов напряжений больше максимального предельного значения, или деталь снимают с эксплуатации, если среднее значение параметра напряженного состояния меньше минимального предельного значения, так как деталь находится в предельном состоянии на стадии образования дефекта, или деталь направляют на ремонт в случае, если среднее значение параметра напряженного состояния детали находится между минимальным и максимальным предельными значениями или принимает эти значения, то есть если деталь находится в «преддефектном» состоянии. Технический результат: обеспечение возможности оценки технического состояния деталей в концентраторах напряжений или на поверхностях, близких к концентраторам напряжений, расположенных в плоскости вдоль направления распространения предполагаемого дефекта вглубь металла, а также повышение точности получаемых результатов для непосредственных концентраторов напряжений. 3 ил.
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОТЛИВКИ ЛОПАТКИ ГАЗОВОЙ ТУРБИНЫ С НАПРАВЛЕННОЙ И МОНОКРИСТАЛЛИЧЕСКОЙ СТРУКТУРОЙ // 2536853
Изобретение относится к литейному производству, в частности к получению отливок из жаропрочных сплавов для изготовления рабочих и сопловых лопаток газовых турбин. Керамическую форму с кристаллизующимся расплавом размещают на охлаждаемом поддоне в вакуумной установке и перемещают вертикально из зоны нагрева в зону охлаждения со скоростью 5-10 мм/мин. На расстоянии 52-70 мм от верхнего среза зоны охлаждения форму охлаждают потоками инертного газа при давлении газа в критическом сечении сопла 3-10 бар и остаточном давлении инертного газа в зоне охлаждения 100-300 мбар. При переходе формы из области кристаллизации расплава пера лопатки в область кристаллизации расплава хвостовика лопатки перемещение формы ведут со скоростью 5 мм/мин при давлении инертного газа в критическом сечении сопла до 7,5 бар. Обеспечивается отсутствие дефектов в отливке, в том числе области перехода от одной толщины отливки к другой.
ЖАРОПРОЧНЫЙ СПЛАВ НА ОСНОВЕ НИКЕЛЯ ДЛЯ ЛИТЬЯ ДЕТАЛЕЙ ГОРЯЧЕГО ТРАКТА ГАЗОТУРБИННЫХ УСТАНОВОК // 2519075
Изобретение относится к металлургии, в частности к литейным жаропрочным коррозионно-стойким сплавам на основе никеля, и может быть использовано для изготовления литьем деталей горячего тракта газотурбинных установок, например рабочих лопаток газотурбинного двигателя с равноосной, направленной и монокристаллической структурами, работающих в агрессивных средах при температурах 700-1000°C. Жаропрочный сплав на основе никеля для литья деталей горячего тракта газотурбинных установок содержит, мас.%: углерод 0,08-0,10, хром 8,85-9,15, кобальт 10,4-10,8, вольфрам 5,60-5,85, молибден 0,20-0,30, титан 3,0-3,2, алюминий 3,7-3,9, тантал 3,9-4,1, рений 2,9-3,1, ниобий 0,10-0,15, церий 0,010-0,012, иттрий 0,010-0,012, лантан 0,010-0,012, магний 0,010-0,012, гафний 0,10-0,15, бор 0,08-0,012, никель - остальное. Cуммарное содержание церия, иттрия, лантана и магния составляет не менее 0,040-0,048 мас.%, суммарное содержание гафния и ниобия - 0,2-0,3 мас.%, а суммарное содержание алюминия и титана - 6,8-7,1 мас.% при отношении содержания титана к содержанию алюминия 0,81-0,825. Сплав характеризуется повышенной длительной прочностью в сочетании с высоким сопротивлением окислению и коррозионным воздействиям. 2 табл.
СПОСОБ ОЦЕНКИ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ДЕТАЛЕЙ // 2505799
Изобретение относится к неразрушающим способам контроля и может быть использовано для оценки технического состояния деталей авиационной техники. Способ включает снятие с детали рентгенограммы, по которой определяют остаточные напряжения сжатия, определение управляющего критерия и сравнение его с предельным значением. При этом для оценки многоцикловой усталости в качестве управляющего критерия используют параметр напряженного состояния для концентратора напряжения, .который определяется как отношение остаточного напряжения сжатия в точке с большей интенсивностью изменения остаточных напряжений концентратора напряжений к остаточному напряжению сжатия в точке с меньшей интенсивностью изменения остаточных напряжений сжатия концентратора напряжений. Далее сравнивают значение параметра напряженного состояния с предельным значением для данного вида концентратора напряжений, полученное экспериментальным путем. При этом деталь возвращают в эксплуатацию, если значение параметра напряженного состояния больше предельного значения в концентраторе напряжений, или деталь подвергают детальному исследованию в зоне пониженного значения параметра напряженного состояния, когда параметр напряженного состояния меньше или равен предельному значению и деталь в концентраторе напряжений находится в предельном состоянии на стадии образования дефекта. Также на поверхности вблизи концентратора напряжений, расположенной в плоскости вдоль направления распространения предполагаемого дефекта вглубь металла, параметр напряженного состояния определяется как отношение остаточного напряжения сжатия в точке с большей интенсивностью изменения остаточных напряжений сжатия на поверхности вблизи концентратора напряжений, к остаточному напряжению сжатия в точке с меньшей интенсивностью изменения остаточных напряжений сжатия на поверхности вблизи концентратора напряжений. Затем сравнивают полученное значение с предельным значением параметра напряженного состояния, полученное экспериментальным путем. При этом деталь возвращают в эксплуатацию, если значение параметра напряженного состояния на поверхности вблизи концентратора напряжений меньше предельного значения, или же подвергают детальному исследованию, если значение параметра напряженного состояния больше или равно предельному значению, то есть деталь находится в предельном состоянии на поверхности вблизи концентратора напряжений. Технический результат заключается в возможности оценки технического состояния деталей в концентраторах напряжений или на поверхностях, близких к концентраторам напряжений. 5 ил.
