«Инжиниринг» твердости в суперсплавах на основе никеля

Материалы используемые для создания лопаток газовых турбин подвергаются разнообразным экстремальным воздействиям. Кроме того, они должны в течение длительного времени противостоять центробежным силам при температурах до 1100°C. Жесткие требования к геометрии лопаток турбин обуславливает необходимость минимизации ползучести, а так же, высочайшей коррозионной стойкости. Еще одним важным фактором является то, что эффективность работы турбины возростает с ростом рабочей температуры. В связи с чем при разработке новых материалов актуальной становится задача обеспечения их работы при повышенных температурах. Одним из наиболее перспективных классов супер сплавов являются многокомпонентные сплавы на основе никеля. Как правило, в их химической композиции присутствует более 10 элементов. В настоящей работе исследовался контрольный суперсплав CMSX-6 (США) со следующей композицией, вес.%: Al 4.9, Ti 3.9, Cr 8.2, Co 4.1, Mo 2.5, Ta 0.6, Ni 74.8, а так же три сплава с добавлением, вес..% Re 3%, Ru 3%, и с добавлением обоих элементов одновременно. Монокристаллы выращены методом Бриджмана-Стокбаргера. После отжига образцы сплавов разрезаны по кристаллографической плоскости {001} (перпендикулярно к направлению осаждения) и отполированы до шероховатости не превышающей 2 нм. Для исследования твердости материала использовался сканирующий пикоиндентор Hysitron TI950.