Удаление окалины с жаропрочного никелевого сплава ВЖ176

Выпуск 24(3) от 2019 года.
Страницы 22-31
С.С. Виноградов, ФГУП «Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов» Государственный научный центр Российской Федерации (ФГУП «ВИАМ» ГНЦ РФ), г. Москва, Российская Федерация
Я.Ю. Никитин, ФГУП «Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов» Государственный научный центр Российской Федерации (ФГУП «ВИАМ» ГНЦ РФ), г. Москва, Российская Федерация

М.В. Ахмедзянов, Максим Вадимович, ФГУП «Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов» Государственный научный центр Российской Федерации (ФГУП «ВИАМ» ГНЦ РФ), г. Москва, Российская Федерация

Ключевые слова: никелевый сплав, удаление окалины, травление, электрохимическое полирование, пескоструйная обработка, шероховатость поверхности

http://www.doi. org/10.31615/j.corros.prot.2019.93.3-3

При производстве таких деталей, как корпуса камеры сгорания, используется лист жаропрочного никелевого сплава ВЖ176, который после горячей и холодной прокатки и термической обработки покрывается плотным слоем трудно удаляемой окалины. Такая окалина, состоящая главным образом из оксидов основных компонентов сплава, не только мешает последующей сварке, но и существенно ухудшает свойства деталей. Для удаления окалины были опробованы как широко известные растворы травления никелевых сплавов, так и новые, на основе смеси азотной и ортофосфорной кислот. Кроме того, были использованы электрохимическое полирование и пескоструйная обработка. Применение растворов на основе смеси серной и хромовой; серной, соляной и азотной; серной, плавиковой и азотной; серной и соляной; азотной и плавиковой кислот не дало поло-жительного результата. Несколько лучше происходило удаление окалины в растворе ортофосфорной кислоты и в смеси ортофосфорной с соляной и плавиковой кислотами. Однако качество поверхности после обработки никелевого сплава в этих растворах также неудовлетворительное. Химическое травление никелевого сплава ВЖ176 с окалиной в смеси разбавленных HNO₃ и H₃PO₄ при температуре 25 °C в течение 7 мин или анодная обработка в электролите электрохимического полирования нержавеющей стали при плотности тока 10 А/дм² при температуре 25 °C в течение 10 мин обеспечивают полное удаление окалины и получение светлой поверхности сплава, однако приводят к образованию зернограничных растравов поверхности. В горячем растворе смеси азотной и ортофосфорной кислот происходит полное удаление окалины без видимых повреждений поверхности никелевого сплава ВЖ176. Поверхность сплава становится светлой и блестящей без повреждений (растравов) поверхности жаропрочного никелевого сплава ВЖ176. Пескоструйная обработка также очищает поверхность жаропрочного никелевого сплава ВЖ176 от окалины, но существенно повышает её шероховатость.

1. 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. doi: 10.18577/2071-9140-2015-0-1-3-33.
2. Каблов Е.Н., Петрушин Н.В., Парфенович П.И. Конструирование литейных жаропрочных никелевых сплавов с поликристаллической структурой // Металловедение и термическая обработка металлов. – 2018. – № 2(752). – С. 47-55.
3. Каблов Е.Н., Оспенникова О.Г., Ломберг Б.С. Стратегические направления развития конструкционных материалов и технологий их переработки для авиационных двигателей настоящего и будущего // Автоматическая сварка. – 2013. – № 10. – С. 23-32.
4. Каблов Е.Н., Голубовский Е.Р. Жаропрочность никелевых сплавов. – М.: Машиностроение, 1998. – 462 с.
5. Елисеев Ю.С., Масленков С.Б., Гейкин В.А., Поклад В.А. Технология создания неразъёмных соединений при производстве газотурбинных двигателей. – М.: Наука и технология, 2001. – 544 с.
6. Оспенникова О.Г. Тенденции создания жаропрочных никелевых сплавов низкой плотности с поликристаллической и монокристаллической структурой // Авиационные материалы и технологии. – 2016. – № 1(40). – С.3-19. doi: 10.18577/2071-9140-2016-0-1 3-19.
7. Петрушин Н.В., Светлов И.Л., Оспенникова О.Г. Литейные жаропрочные никелевые сплавы // Все материалы. Энциклопедический справочник. – 2012. – № 5. – С. 15-19.
8. Петрушин Н.В., Светлов И.Л., Оспенникова О.Г. Литейные жаропрочные никелевые сплавы // Все материалы. Энциклопедический справочник. – 2012. – № 6. – С. 16-21.
9. Ломберг Б.С., Овсепян С.В., Бакрадзе М.М., Летников М.Н., Мазалов И.С. Применение новых деформируемых никелевых сплавов для перспективных газотурбинных двигателей // Авиационные материалы и технологии. – 2017. – № S. – С. 116-129. doi: 10.18577/2071-9140-2017-0-S-116-129.
10. Базылева О.А., Оспенникова О.Г., Аргинбаева Э.Г., Летникова Е.Ю., Шестаков А.В. Тенденции развития интерметаллидных сплавов на основе никеля // Авиационные материалы и технологии. – 2017. – № S. – С. 104-115. doi: 10.18577/2071-9140-2017-0-S-104-115.
11. Лукин В.И., Овсепян С.В., Ковальчук В.Г., Саморуков М.Л. Особенности ротационной сварки трением высокожаропрочного никелевого сплава ВЖ175 // Труды ВИАМ: электрон. науч.-технич. журн. – 2017. – № 12. – Режим доступа: http://www.viamworks.ru (дата обращения 10.10.2018). doi: 10.18577/2307-6046-2017-0-12-1-1.
12. Ломберг Б.С., Овсепян С.В., Бакрадзе М.М., Мазалов И.С. Высокотемпературные жаропрочные никелевые сплавы для деталей газотурбинных двигателей // Авиационные материалы и технологии. – 2012. – № S. – С. 52-57.
13. Овсепян С.В., Ломберг Б.С., Григорьева Т.И., Бакрадзе М.М., Жаропрочный деформируемый свариваемый сплав для деталей ГТД с низким температурным ко-эффициентом линейного расширения // Металлург. – 2013. – № 7. – С. 61-65.
14. Единая система защиты от коррозии и старения. Покрытия металлические и неметаллические неорганические. Операции технологических процессов получения покрытий. ГОСТ 9.305-84. – М.: ИПК Издательство стандартов, 1985. – 23 с.
15. Ажогин Ф.Ф., Беленький М.А., Галь И.Е. и др. Гальванотехника. – М.: Металлургия, 1987. – 736 с.
16. Справочное руководство по гальванотехнике / под ред. В.И. Лайнера; пер. с нем. Н.Б. Сциборовской, М.Г. Солюс, В.Ф. Рау. Ч. I: Основные положения. Химическое и электрохимическое полирование. Специальная предварительная обработка металлов. – М.: Металлургия, 1969. – 418 с.
17. Гальванические покрытия в машиностроении: справочник в 2-х т. Т. 1. / под ред. М.А. Шлугера, Л.Д. Тока. – М.: Машиностроение, 1985. – 240 с.
18. Грилихес С.Я. Обезжиривание, травление и полирование металлов / под ред. П.М. Вячеславова. – 5-е изд., перераб. и доп. – Л.: Машиностроение, 1983. – 101 с.

Купить PDF - 600 руб.

Выпуски