Деталь турбины из сплава с содержанием мах-фазы - RU2020112704A
Код документа: RU2020112704A
Формула
1. Деталь (1) турбины, содержащая поликристаллическую подложку (2), при этом подложка (2) содержит зёрна (3) и по меньшей мере одну фазу Ti3AlC2, причем массовая доля этой фазы в сплаве составляет более 97%, при этом каждое зерно (3) имеет длину и ширину, отличающаяся тем, что средняя длина зёрен составляет менее 50 мкм, среднее отношение ширины к длине зёрен составляет от 0,4 до 0,6 и средний объём элементарной ячейки фазы Ti3AlC2 составляет менее 152,4 Å3.
2. Деталь (1) турбины по п. 1, в которой подложка (2) содержит карбид титана, при этом массовая доля карбида титана в подложке составляет менее 0,8%.
3. Деталь (1) турбины по п. 1 или 2, в которой подложка содержит глинозём, при этом массовая доля глинозёма в подложке составляет менее 3%.
4. Деталь (1) турбины по любому из пп. 1-3, в которой подложка (2) содержит одно из интерметаллических соединений TixAly¸ при этом объёмная доля этих соединений TixAly в подложке составляет менее 1%.
5. Деталь (1) турбины по любому из пп. 1-4, в которой подложка содержит фазы с содержанием железа и/или вольфрама, при этом сумма средней объёмной доли железа и вольфрама в указанных фазах составляет менее 2%.
6. Деталь (1) турбины по любому из пп. 1-5, в которой относительная плотность фазы Ti3AlC2 превышает 96%.
7. Рабочая лопатка турбины, отличающаяся тем, что она содержит деталь (1) по любому из пп. 1-6.
8. Сопловой аппарат турбины, отличающийся тем, что он содержит деталь (1) по любому из пп. 1-6.
9. Турбина, отличающаяся тем, что она содержит рабочую лопатку по п. 7 и/или сопловой аппарат турбины по п. 8.
10. Способ изготовления детали (1) турбины, при этом деталь (1) содержит поликристаллическую подложку (2), причем подложка (2) содержит зёрна (3) и по меньшей мере одну фазу Ti3AlC2, при этом массовая доля указанной фазы в сплаве превышает 97%, при этом каждое зерно (3) имеет длину и ширину, при этом средняя длина зёрен (3) составляет менее 50 мкм, причем среднее отношение ширины к длине составляет от 0,4 до 0,6, а средний объём элементарной ячейки фазы Ti3AlC2 составляет менее 152,4 Å3, отличающийся тем, что он включает этап искрового плазменного спекания.
11. Способ по п. 10, в котором температура на этапе искрового плазменного спекания составляет менее 1400°С.
12. Способ по п. 10 или 11, в котором давление на этапе искрового плазменного спекания превышает 60 МПа.
13. Способ по п. 11 или 12, в котором на этапе искрового плазменного спекания осуществляют термообработку при максимальной температуре в течение менее 10 минут.
14. Способ по любому из пп. 11-13, в котором этап искрового плазменного спекания содержит подэтап охлаждения, на котором скорость охлаждения составляет менее 100°С в минуту.
15. Способ по любому из пп. 11-14, дополнительно включающий а) смешивание и гомогенизацию порошков, содержащих по меньшей мере титан, алюминий и углерод, б) реакционное спекание порошков, в) измельчение продукта реакционного спекания, полученного на этапе б), до состояния порошка, при этом этапы а) - в) осуществляют до этапа искрового плазменного спекания продукта измельчения.
