Гайдук С. В. Дослідження впливу танталу на структуру і властивості сплаву ЗМІ-3У.

Об'єкт - зразки сплаву ЗМІ-3У зі спрямованою (моно) і рівновісною структурою, леговані танталом в досліджуваному діапазоні. Мета - оптимізація границь легування танталом сплаву ЗМІ-3У для підвищення комплексу службових характеристик і технологічності під час отримання лопаток методом спрямованої (моно) і рівновісної кристалізаціїі. Методи дослідження - диференційний термічний і металографічний аналізи, стандартні механічні і корозійні випробування, мікрорентгеноспектральний і рентгеноструктурний аналізи. Теоретичні і практичні результати: Досліджено вплив танталу в сплаві ЗМІ-3У на структурні, жароміцні, корозійні і технологічні характеристики. Новизна: Визначено, що з підвищеням вмісту танталу до 5% за масою, в сплаві ЗМІ-3У підвищуються температури початку і кінця розчинення гама-штрих фази, а також евтектичних перетворень на 110, 75 і 50 С відповідно. При цьому, температура солідуса залишається стабільною, а ліквідуса знижується на 30 С. Встановлено, що кращі показники міцності в діапазоні температур випробувань 800-1000 С в сплаві ЗМІ-3У досягаються при вмісті танталу 4% за масою. Встановлено, що кращі параметри високотемпературної корозійної стійкості за температури випробування 850 С в сплаві ЗМІ-3У досягаються при вмісті танталу 3% за масою. Оптимізовано границі легування танталом сплаву ЗМІ-3У з урахуванням пріоритету показників кращої міцності, технологічності та технічних вимог до ширини меж легування елементами сплавів для спрямованої (моно) кристалізації, що для танталу визначено як (4,0±0,3%) і становить (3,7 - 4,3%) за масою. В промислових умовах ВАТ "Мотор Січ" відпрацьовано технологічний процес отримання робочих лопаток до наземної енергетичної турбіни MS-5001 зі сплаву ЗМІ-3УМ методом спрямованої (моно) кристалізації. В промислових умовах ЗМКБ "Прогрес" відпрацьовано технологічний процес отримання робочих лопаток до наземної установки Д-336 зі сплаву ЗМІ-3УМ методом спрямованої (моно) кристалізації. Упровадження: Підвищення комплексу службових характеристик розробленого сплаву ЗМІ-3УМ дозволило впровадити його як матеріал робочих лопаток з підвищеним ресурсом експлуатації на газоперекачувальних агрегатах ГТК-10І для заміни сплаву ЗМІ-3У. Економічний ефект від впровадження розробленого сплаву ЗМІ-3УМ замість сплаву ЗМІ-3У для "Черкаситрансгаз" склав 980 тис. грн. на рік.