АКУСТИЧЕСКИЕ И МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА СУПЕРСПЛАВА Inconel MA758 В ОБЛАСТИ ТЕМПЕРАТУР 4.2-300К

Табачникова Е.Д., Семеренко Ю.А., Подольский А.В., Скибина Л.В., Смирнов С.Н.

Физико-технический институт низких температур им. Б.И. Веркина НАНУ

 

Важной проблемой в разработке конструкционных материалов является обеспечение стабильности и однородности физико-механических свойств во всем интервале температур эксплуатации вплоть до предплавильных температур. В настоящее время единственным путем решения этой проблемы является упрочнение базового сплава дисперсными тугоплавкими наночастицами.

В настоящей работе впервые в области температур 4.2-310 К изучены акустические и механические свойства нового суперсплава Inconel MA758 (Ni+30%Cr+0.5%W+0.3%Al+0.05%C+0.6%Y) полученного механическим легированием дисперсными наночастицами оксида иттрия Y2O3. Химический состав изученного образца сплава был определен методом рентгеноспектрального флуоресцентного анализа: Cr 29.5±0.4%, Fe 0.8±0.06%, Ni 62.7±0.4%, Cu 4.6±0.09%, Zn 2.03±0.07%, Y 0.5±0.03%.

Механические измерения выполнены путем одноосного сжатия при скорости относительной деформации ~4.5 10-4 с-1 при температурах 4.2, 77 и 300К.

На деформационных кривых наблюдаются две основные стадии пластической деформации: при деформациях менее 3-5 % наблюдается параболическая зависимость напряжения, которая потом сменяется протяженным линейным участком. При температуре 4.2К на деформационной кривой наблюдается скачкообразная деформация с практически монотонным увеличением амплитуды скачков.

При понижении температуры от 300К до 4.2К предел текучести образцов повышается от 555МПа до 940МПа. При температуре 4.2К разрушение образцов происходило при пластической деформации ~20 %, а при более высоких температурах разрушение образцов не происходило до значений деформации ~ 30 %.

Акустические измерения выполнены методом механической резонансной спектроскопии на частоте 3.3 кГц изгибных колебаний образца. При повышении температуры от 4.2К до 300К модуль Юнга образца монотонно понижается от 241 ГПА до 227 ГПа, а поглощение линейно возрастает.