DEVELOPMENT AND STUDY OF TECHNOLOGY FOR OBTAINING A HEAT-RESISTANT Ni-Cr ALLOY WITH A COMPOSITE COATING

The article describes a method for obtaining samples of a heat-resistant nickel-based alloy, followed by applying a composite coating. Model high-temperature alloys based on Ni-Cr (20Kh23N18) with a given structure have been obtained. Manufacturing of experimental castings included the following operations: heating of the measured charge billet of the finished alloy; heating to a temperature of 1600 °C and melting the metal in a vacuum of 10⁻²–10⁻⁴ Pa; pouring the sample into a mold at a metal temperature of 1480–1530 °C, the mold temperature was 950–1000 °C. Mathematical model of the ingot formation process was calculated, reflecting the crystallization sequence and the continuity of the volume supply along the height, the temperature field of the composite shell, have been performed. The developed mathematical model showed that during the production of ingots, the melt should be poured at a constant level in the funnel. To apply a two-layer coating with inner metal and outer ceramic layers on the prepared surface of the matrix of the heat-resistant 20Kh23N18 alloy: Cr/Al/Co + ZrO₂-Y₂O₃, an ion-plasma technology was proposed.

1. Хапонен Н.А., Лисянский А.С. Живучесть турбин вблизи и за пределом паркового ресурса // Безопасность труда в промышленности. – 2004. – №7. – С.16.

2. Гладштейн В.И. Влияние времени наработки до 350 тыс. часов на служебные характеристики и структуру литых корпусных деталей паровых турбин и арматуры // Металловедение и термическая обработка металлов. – 2007. - № 2. – С.21-23.

3. Дашунин Н.В., Манилова Е.П., Быбников А.И. Фазово-структурные превращения в 12%-ной хромистой стали ЭП 428 во время длительной эксплуатации рабочих лопаток // Металловедение и термическая обработка металлов. – 2007. - №1. – С.23-29.

4. Смирнов Б.М. Кластеры с плотной упаковкой // УФН. – 2002. - Т. 162, № 1. - С.119.

5. Garvin R. The commercial emergence of GE Aircraft Engines. – AIAA, 2009, р.134.

6. Langer J.S., Lemaitre A. Dinamic model of super-arrhenius relaxation in glassy materials // Phys. Rev. Lett. – 2005. – Vol. 94. – 175701.

7. Gleiter H. Nanocrystalline materials: Basic concepts and microstructure // ActaMaterialia. – 2010. – Vol. 48 (1) - P. 12-17.

8. Ino S. Stability of multiply-twinned particles // J. Phys. Soc. Japan. – 1969. – Vol.27(4). – P. 941.

9. Бульёнков Н.А., Тытик Д.Л. Модульный дизайн икосаэдрических металлических кластеров // Известия АН. – 2011. - № 1. – С.14-18.

10. Абдуллин И. Ш., Миронов М. М., Гребенщикова М. М. и др. Патент RU 2423547 C2. 10.07.2011;

11. Петров, Л.М. Многослойные ионно-плазменные покрытия в тяжелонагруженных узлах трения / Л.М. Петров, А.П. Сычев, П.Г. Иваночкин, Ю.В. Жукова // Новые материалы и технологии в машиностроении. – 2008. – № 8. – С. 65–68.

12. Кривобоков, В.П. Плазменные покрытия (методы и оборудование) / В.П. Кривобоков, Н.С. Сочугов, А.А. Соловьёв. – Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2008. – 104 с.;

13. Чуркин Б. С. Теория литейных процессов: учебник / Б. С. Чуркин, под ред. Э. Б. Гофмана. – Екатеринбург: РГППУ, 2006. – 453 с.;

14. Зборщик А. М. Специальные виды литья: конспект лекций / А. М. Зборщик. – Донецк: ГВУЗ «ДонНТУ», 2007. – 158 с.