Закономерности поведения азота при получении монокристаллов жаропрочных никелевых сплавов и повышение их эксплуатационных свойств тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.16.09, кандидат технических наук Каблов, Дмитрий Евгеньевич

• Каблов, Дмитрий Евгеньевич
• кандидат технических наук
• 2012

Оглавление диссертации кандидат технических наук Каблов, Дмитрий Евгеньевич

ОГЛАВЛЕНИЕ

Стр.

ВВЕДЕНИЕ

ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ

ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1.Влияние легирующих элементов на структуру и свойства литейных

жаропрочных никелевых сплав

1.1.1 .Легирующие элементы, участвующие в образовании упрочняющих фаз

1.1.2.Легирующие элементы, участвующие в упрочнении твердого раствора

1.1.3 .Легирующие элементы, уменьшающие скорость роста зерна

1.1 АСтруктурная стабильность и жаропрочность

1.1.5.Конструирование сплава методами компьютерного

моделирования

1.2.Влияние примесей на структуру и свойства жаропрочных

сплавов

1.2.1 .Примеси легкоплавких элементов

1.2.2.Примеси кислорода и азота

1.3.Роль РЗМ в обеспечении высокого качества сплавов и улучшения

их свойств

1.4.Влияние метода выплавки на структуру и свойства жаропрочных

сплавов

1.4.1 .Структура и свойства отливок с однонаправленной

монокристальной структурой

1.4.2.Промышленное оборудование для высокоградиентного направленного и монокристального литья

1.5.Влияние термической обработки на структуру и свойства жаропрочных сплавов

Выводы по главе

57

ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ И

ИСПЫТАНИЙ

ГЛАВА 3. СПОСОБЫ РАФИНИРОВАНИЯ НИКЕЛЕВОГО РАСПЛАВА ОТ АЗОТА

3.1.Термодинамический анализ влияния азота на фазовый состав и структуру монокристаллов из сплава ЖС30-ВИ

3.1.1.Метод и алгоритм расчета равновесного

состава

3.1.2.Компьютерная программа «ТЕРРА» для моделирования фазовых

и химических равновесий при высоких температурах

3.1.3.Расчет состава и количества нитридов в сплаве

ЖСЗО-ВИ

3.2.Экспериментальные исследования способов рафинирования расплава от азота

3.3.Исследование закономерностей распределения азота при получении монокристаллов и его влияние на их макроструктуру

3.4.Кристаллографический механизм образования двойников под влиянием азота при выращивании монокристаллов жаропрочных

никелевых сплавов

3.4.1.Полиморфное превращение как реконструкция координационных

полиэдров

3.4.2,Образование карбида (цементита) при распаде твердого раствора

3.4.3.Образование нитридов при азотировании стали

Выводы по главе 3

ГЛАВА 4. ВЛИЯНИЕ АЗОТА НА МЕХАНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ СПЛАВА ЖСЗО-ВИ

4.1.Влияние азота на длительную прочность, высокотемпературная ползучесть и свойства при кратковременном разрыве монокристаллов сплава ЖСЗО-ВИ

4.2.Влияние азота на малоцикловую усталость монокристаллов сплава

ЖСЗО-ВИ и морфологию карбидов

Выводы по главе 4

ГЛАВА 5. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ СОДЕРЖАНИЯ АЗОТА

НА СТРУКТУНО-ФАЗОВОЕ СОСТОЯНИЕ СПЛАВА ЖСЗО-ВИ

5.1.Исследование структуры и локального состава сплава ЖСЗО-ВИ в литом состоянии и после термической обработки

5.2.Исследование структуры и локального состава сплава ЖСЗО-ВИ после испытаний на кратковременный разрыв, длительную прочность, ползучесть и гладких образцов на малоцикловую усталость

5.3.Фрактографическое исследование образцов из сплава ЖСЗО-ВИ

после испытания на растяжение

5.4.Исследование структуры и локального состава образцов после испытаний на длительную прочность и ползучесть

5.5.Фрактографическое исследование образцов из сплава ЖСЗО-ВИ,

испытанных на малоцикловую усталость

Выводы по главе 5

Разработка основ промышленных технологий получения ультрачистых

по азоту монокристаллических жаропрочных сплавов для лопаток ГТД

и реализация результатов работы

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Закономерности поведения азота при получении монокристаллов жаропрочных никелевых сплавов и повышение их эксплуатационных свойств»

ВВЕДЕНИЕ

Необходимость дальнейшего повышения температуры газа на входе в турбину высокого давления до 2000 - 2200 К (что на 300 - 400 К выше температуры газа на современных газотурбинных двигателях 4-го поколения) потребовало разработки в ВИАМе нового поколения жаропрочных сплавов с заданной монокристаллической структурой, что позволяет улучшить тактико-технические характеристики двигателей, их надежность и ресурс.

В настоящее время применение рабочих лопаток с монокристаллической структурой в перспективных ГТД является генеральной линией всех авиационных КБ, поскольку это направление является одним из эффективных способов повысить температуру газа в двигателе.

Как показывает отечественный и зарубежный опыт, получить высококачественные лопатки с бездефектной монокристаллической структурой возможно только при использовании для их отливки сплавов с ультранизким содержанием в них вредных примесей, в частности азота. Это обусловлено тем, что образующиеся при содержании этого элемента выше критического значения нитриды, карбонитриды выделяются внутри монокристалла и являются, с одной стороны, концентраторами напряжений, инициирующими зарождение трещин, а с другой стороны, источником гетерогенного зарождения «паразитных» зерен. Нитриды и карбонитриды могут закрывать каналы дендритов и снижать жидкотекучесть последней порции жидкости, вызывая появление микропористости. Таким образом, эти включения существенно снижает выход годных лопаток, а также уровень и стабильность их эксплуатационных свойств.

Для решения этих проблем и совершенствования технологии получения лопаток из монокристаллических жаропрочных никелевых сплавов необходимо изучение условий и механизмов образования нитридов и карбонитридов и связанного с их появлением образования «паразитных» зерен.

Цель работы. Исследование закономерностей поведения азота при выплавке монокристаллических жаропрочных сплавов и разработка эффективных способов рафинирования никелевого расплава в условиях вакуумной индукционной плавки

Для достижения этой цели необходимо решить следующие задачи:

1. Провести термодинамический анализ и экспериментальные исследования по разработке эффективных способов получения монокристаллических жаропрочных никелевых сплавов с ультранизким содержанием азота.

2. Разработать модель образования кристаллитов произвольной ориентировки в монокристаллической заготовке никелевого жаропрочного сплава при повышенном содержании в нем азота.

3. На основе результатов термодинамического анализа, разработанной модели и экспериментальных данных оптимизировать содержание в монокристаллическом жаропрочном никелевом сплаве примесей азота.

4. Опробовать результаты исследований при производстве опытных и промышленных партий монокристаллических жаропрочных сплавов.

Научная новизна

1. Методами термодинамического анализа установлено предельно допустимое содержание азота, не вызывающее появления «паразитных» зерен в монокристаллическом жаропрочном сплаве заданного химического состава.

2. Впервые изучено влияние азота на макро- и микроструктуру монокристаллов, их эксплуатационные характеристики и предложен механизм влияния азота на образование «паразитных» зерен на поверхности монокристаллов.

3. Проведена термодинамическая и кинетическая оценка закономерности поведения азота при получении монокристаллов жаропрочных никелевых сплавов.

Практическая ценность

1. Разработана опытно-промышленная технология высокотемпературного рафинирования в вакууме жаропрочных никелевых сплавов для монокристаллического литья лопаток ГТД, обеспечивающая получение в сплавах ультра

низкого содержания азота (менее 0,001%).

2. Определены источники поступления азота в сплавы на различных этапах плавки и отливки монокристаллических лопаток и с помощью термодинамического анализа и экспериментальных исследований найдены условия для максимально полного удаления азота из расплава в вакууме.

3. Результаты работы использованы при выплавке промышленных партий жаропрочного никелевого сплава ЖС30-ВИ, что позволило заметно повысить выход годных лопаток с монокристаллической структурой у потребителя (ОАО КМПО, г. Казань).

4. Полученные в работе результаты использованы также при разработке технологии выплавки высокожаропрочных ренийсодержащих сплавов ВЖМ4-ВИ, ВЖМ5-ВИ. Полупромышленные партии металла этих сплавов были поставлены на ОАО «Авиадвигатель», г. Пермь.

На защиту выносятся:

1. Основные закономерности поведения примеси азота в жаропрочных никелевых сплавах на различных этапах плавки и отливки монокристаллических заготовок. Выявленное неравномерное распределение азота при его повышенном содержании по высоте отливок с монокристаллической структурой.

2. Установлена зависимость между содержанием примеси азота в жаропрочном никелевом сплаве и уровнем брака в получаемых отливках монокристаллических заготовок. Предельно допустимое содержание в сплаве азота (0,001%), при котором во время кристаллизации формируются совершенные не содержащие «паразитных» зерен монокристаллы с пониженным уровнем микропористости.

3. Установлена закономерность, заключающаяся в том, что при формировании монокристалла методом направленной кристаллизации сплава содержащего более азота 0,0010 % (масс.) в верхней части жидко-твердой зоны, где ещё не закончилось формирование дендритного каркаса растущего монокристалла, наблюдается образование дисперсных нитридов, являющихся зародышами будущих карбонитридов полиэдрической формы, являющихся в свою

очередь центрами зародышеобразования «паразитных» кристаллов. В образцах с содержанием азота менее 0,0010 % карбидные выделения имеют вытянутую шрифтовую морфологию в виде «китайских иероглифов», располагаются строго в междендритных областях и не являются зародышами «паразитных» зерен.

4. Модель образования «паразитных» зерен произвольной ориентировки в монокристаллической заготовке никелевого жаропрочного сплава при повышенном содержании в нем азота. Модель основана на механизме двойникова-ния-раздвойникования, предложенного ранее для мартенситного и перлитного превращений в сталях. Модель подтверждается кристаллогеометрическими характеристиками образования карбида хрома со структурой каменной соли при азотировании.

5. Показано, что при снижении в монокристаллических ЖНС содержания азота до 0,0010 % и менее: повышается сопротивление ползучести и долговечность при испытаниях на длительную прочность, в 1,5 раза увеличивается число циклов до разрушения при испытании на малоцикловую усталость, повышается пластичность при кратковременном разрыве.

6. Результаты термодинамических расчетов, показавших, что при снижении в ЖС30-ВИ количества азота до 0,0015% полностью устраняется образование нитридов титана, но сохраняется некоторое количество нитридов гафния. При содержании азота в сплаве 0,0006-0,0007 % количество нитрида гафния составляет 0,04 % (масс.).

7. Результаты расчета скорости деазотации при рафинировании расплава. Скорость возрастает с увеличением температуры и составляет 0,26 -10"4 г/(с-кг) при температуре 1680°С. Содержание азота во времени т уменьшается по зависимости:

Сн = 10"6- х2 - 0,0001- т +0,0051. Установлена экспоненциальная зависимость скорости деазотации от температуры рафинирования ^ имеющая вид:

¥= 3-10~13-ехр(0,0109-1;).

8. Режимы термовременной обработки никелевого расплава под вакуумом (1 - 5) • 10"3 мм. рт. ст., при температуре 1680 ± 10 °С и продолжительности от 10 до 40 минут, обеспечивающие максимальную очистку металла от азота. А также разработанную на основе этих режимов промышленную технологию высокотемпературного рафинирования в вакууме жаропрочных никелевых сплавах для монокристаллического литья лопаток ГТД

9. На основании проведенных исследований разработана опытно-промышленная технология высокотемпературного рафинирования в вакууме жаропрочных никелевых сплавах для монокристаллического литья лопаток ГТД (нагрев расплава до температуры г > 1680 °С), которая обеспечивает получение в сплаве ультранизкого содержания азота.

ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ

К—равновесный коэффициент распределения,

С5 - концентрация растворенного компонента в твердой фазе,

С/ - концентрация растворенного компонента в жидкой фазе,

/а — массовая доля твердой фазы,

/¡- массовая доля жидкой фазы,

Кл - коэффициент ликвации,

Сод- концентрация компонента в оси дендрита,

Смо— концентрация компонента в межосном пространстве,

X - междендритное расстояние, мкм;

О - градиент температуры на фронте кристаллизации, °С/мм;

Я - скорость перемещения фронта кристаллизации, мм/мин;

X - расстояние между осями дендритов, мкм;

Р — скорость роста отливки, мм/мин;

Я - газовая постоянная, 8,314 Дж-моль^-К"1;

0о,2 - условный предел текучести, МПа;

67В - временное сопротивление разрыву, МПа;

а\ - предел длительной прочности, МПа;

ок - предел выносливости, МПа; НУ- твердость по Виккерсу; КСи - ударная вязкость, МДж/м ; 3 - относительное удлинение, %; у/ - относительное сужение, %; Е - модуль Юнга, ГПа; О - модуль сдвига, ГПа;

а - температурный коэффициент линейного расширения, "С"1; ак - коэффициент теплоотдачи, Вт/(м2- °С); Х- коэффициент теплопроводности, Дж-м^-с^-ТГ1; с - удельная теплоемкость, Дж/(кг-°С) ;

А О0- свободная энергии образования, Дж/моль т— время, с;

/ - температура в градусах Цельсия, °С;

Г - температура в градусах Кельвина, К;

Тпр - температура полного растворения у' - фазы, К.

Условные сокращения

ЖНС - жаропрочный никелевый сплав,

НК - направленная кристаллизация,

ЗГВ - зернограничные выделения,

ТПУ - топологически плотно упакованные фазы,

ПЭМ - просвечивающая электронная микроскопия,

РСА - рентгеноструктурный анализ,

МРСА - микрорентгеноспектральный анализ,

СЭМ - сканирующая электронная микроскопия.

Заключение диссертации по теме «Материаловедение (по отраслям)», Каблов, Дмитрий Евгеньевич

Основные выводы и результаты работы

1. Показано, что основной причиной брака и снижения эксплуатационных свойств лопаток газотурбинных двигателей из перспективных монокристаллических жаропрочных никелевых сплавов, является примесь азота, вызывающая появление "паразитных" зерен и микропористости.

Впервые установлены основные закономерности поведения примеси азота в жаропрочных никелевых сплавах на различных этапах плавки и отливки монокристаллических заготовок и выявлено неравномерное распределение азота при его повышенном содержании по высоте отливок с монокристаллической структурой. Предельно допустимое содержание в сплаве азота, ниже которого подавляется образование «паразитных» зерен и формируются совершенные монокристаллы, установлено на уровне 0,0010% (масс).

2. Установлено влияние содержания азота на морфологию карбидной фазы: при высоком содержании азота частицы карбидов имеют равноосную полиэдрическую форму, при низком содержании азота частицы карбидов имеют вытянутую форму (морфология типа иероглифического письма) и располагаются исключительно в междендритных областях. Выделений карбидов полиэдрической формы в осях дендритов не обнаружено.

3. Показано, что снижение содержания в монокристаллических сплавах азота до уровня менее 0,0010 % (масс.) наряду с устранением "паразитных" кристаллитов, снижением микропористости и изменением морфологии карбидной фазы сопровождается повышением механических свойств сплава: на 40 % повышается сопротивление ползучести, на 25 % увеличивается долговечность при испытаниях на длительную прочность, в 1,5 раза увеличивается число циклов до разрушения при испытании на малоцикловую усталость, на 20-50 % повышается пластичность при кратковременном разрыве.

4. Методами структурного анализа (световая и электронная микроскопия, рентгеноструктурный и фрактографический анализы) установлено, что при увеличении в металле содержания азота от 0,0005 до 0,0020 % (масс.) в монокристаллах сплава ЖСЗО-ВИ увеличивается объемная доля пор, их количество и размеры, увеличивается количество блоков, более интенсивно идут карбидные реакции, увеличивается ликвация основных легирующих элементов, увеличиваются междендритные расстояния, увеличивается количество, площадь, глубина и раскрытие вторичных трещин в зоне разрушения образцов после испытаний на ползучесть.

5. Выполненные термодинамические расчеты позволили оценить фазовый состав расплава и закристаллизованного никелевого сплава ЖСЗО-ВИ, определять наличие в нем нитридов титана и гафния, а также карбидов в условиях равновесия. Снижение количества азота до 0,0015% полностью устраняет образование нитридов титана, но сохраняет некоторое количество нитридов гафния. При содержании азота в сплаве 0,0006-0,0007% количество нитрида гафния составляет 0,04190% (масс).

6. Предложена кристаллогеометрическая модель, объясняющая образование «паразитных» кристаллитов в монокристаллической заготовке никелевого жаропрочного сплава при повышенном содержании в нем азота. Модель основана на механизме двойникования-раздвойникования, предложенного ранее для мартенситного и перлитного превращений в сталях и подтверждена собственными и опубликованными данными по образованию нитридов в процессе азотирования сталей.

7. Экспериментальными и расчетными методами определены кинетические параметры удаления азота из расплава: зависимости скорости удаления азота от времени и температуры, предложены и статистически обоснованы регрессионные уравнения для этих зависимостей. Сформулированы практические рекомендации (температура, продолжительность обработки, степень вакуума), обеспечивающие достижение заданного уровня азота в сплаве.

8. На основании проведенных исследований разработана опытно-промышленная технология получения монокристаллических заготовок жаропрочных никелевых сплавах для монокристаллического литья лопаток газотурбинных двигателей, позволяющая повысить выход годного. Технология прошла промышленную проверку в условиях производства ОАО КМПО, г. Казань

9. Полученные в работе результаты по снижению содержания азота были использованы при разработке в ФГУП «ВИАМ» технологии выплавки новых перспективных высокожаропрочных ренийсодержащих сплавов ВЖМ4-ВИ, ВЖМ5-ВИ для монокристаллического литья. Промышленные партии металла этих плавок с содержанием азота менее 0,0010% были поставлены на ОАО «Авиадвигатель» г. Пермь.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Каблов, Дмитрий Евгеньевич, 2012 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Симе Ч., Хагель В.Жаропрочные сплавы. М.: Металлургия. 1976. 566 с.

2. Reed R. С. The superalloys (fundamentals and application). New York: Cambridge Press. 2006. 363 p..

3. Каблов E.H., Петрушин H.B., Елютин E.C.. Монокристаллические жаропрочные сплавы для газотурбинных двигателей. /Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Перспективные конструкционные материалы и технологии М.: Изд. МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2011.С. 38-52.

4. Рений в никелевых сплавах для лопаток газовых турбин /Е.Н. Каблов и [др.] // Материаловедение. 2000, №2. С. 23-29, №3. С. 38-43.

5. Разработка монокристаллических высокорениевых жаропрочных никелевых сплавов методом компьютерного конструирования /Е.Н. Каблов и [др.] // Авиационные материалы и технологии: Научн.-техн. сб. (Вып. Высокорениевые сплавы, технология и оборудование для производства сплавов и литья монокристаллических турбинных лопаток ГТД). М.: ВИАМ. 2004. С. 22-32.

6. Каблов Е.Н. Литые лопатки газотурбинных двигателей (сплавы, технологии, покрытия). М.:МИСИС, 2001. 631 с.

7. Durand-Charre М., The Microstructure of Superalloys. Amsterdam: Gordon and Breach. 1997. 303 p

8. Loria E. A. Superalloy 718: Metallurgy and Applications. New York: TMS, 1989. P. 543 -559.

9. VerSnyder F. L., Shank. M. E., Development of Columnar Grain

and Single Crystal High-Temperature Materials Through Directional Solidification // Materials Science and Engineering. 1970, Vol. 6, No. 4, P. 213-247.

10. Collins H. E. Relative Stability of Carbide and Intermetallic Phases in Nickel-Base Superalloys, (Superalloys, ASM)//Metals Park. 1968, P. 171-198.

11. Crompton J. S., Martin J. W. Crack Growth in a Single Crystal Superalloy at Elevated Temperature, //Metallurgical Transactions. A. 1984. Vol. 15A. P. 1711-1719.

12. Pollock T. M., Field R. D. Dislocations and High Temperature Plastic Deformation of Superalloy Single Crystals // Dislocations in Solids/ Edited by F. R. N. Nabarro and M. S. Duesbery, Amsterdam: Elsevier, 2002. P. 549-618.

13. Characterization of the Microstructure and Phase Equilibria

Calculations for the Powder Metallurgy Superalloy INI00 / A. Wusatowska-Sarnek [at al.] // Materials Research. 2003. Vol. 18, No. 11. P. 2653-2663.

14. Identification of the Partitioning Characteristics of Ruthenium in Single Crystal Superalloys Using Atom Probe Tomography // R. C. Reed [at al.] // Scripta Materi-alia, 2004. Vol. 51, No. 4. 2004. P 327-331.

15. Tien J. K., Copley S. M. Effect of Orientation and Sense of

Applied Uniaxial Stress on the Morphology of Coherent Gamma Prime Precipitates in Stress Annealed Nickel-Base Superalloy Crystals // Metallurgical Transactions. 1971. Vol. 2, No. 2. P. 543-553.

16. Characterization of the Microstructure and Phase Equilibria

Calculations for the Powder Metallurgy Superalloy INI00 / A. Wusatowska-Sarnek [at al.] // Materials Research. 2003. Vol. 18, No. 11. P. 2653-2663.

17. Pineau, A. Influence of Uniaxial Stress on the Morphology of Coherent Precipitates During Coarsening-Elastic Energy Considerations // Acta Metallurgies 1976. Vol. 24, No. 6, P. 559-564.

18. Tien J. K., Copley S. M. Effect of Orientation and Sense of

Applied Uniaxial Stress on the Morphology of Coherent Gamma Prime Precipitates in Stress Annealed Nickel-Base Superalloy Crystals // Metallurgical Transactions. 1971. Vol. 2, No. 2. P. 543-553.

19. . Doi M., Miyazaki T. Microstructural Development Under the

Influence of Elastic Energy in Nickel-Base Alloys Containing Gamma' Precipitates (Superalloys, TMS) // Warrendale, PA. 1988. P. 663-672

20. Giamei A. F., Anton D. L. Rhenium Additions to a

Ni-Base Superalloy-Effects on Microstructure // Metallurgical Transactions. 1985. Vol. 16A. P. 1997-2005.

21. Determination of Matrix and Precipitate Elastic Constants

in (gamma-gamma1) Ni-Base Model Alloys, and Their Relevance to

Rafting / M. Fahrmann [at al.] // Materials Science and Engineering A. 1999. Vol. 60,

Nos. 1-2. P. 212-221.

22. Nathal M.V., MacKay R. A., Miner R.V. Influence of Precipitate Morphology on Intermediate Temperature Creep Properties of a Nickel-Base Superalloy Single Crystal // Metallurgical Transactions A. 1989. Vol. 20A, No. 1. P. 133-141.

23. Muller L., Glatzel U., Feller-Kniepmeier M. Modelling Thermal Misfit Stresses in Nickel-Base Superalloys Containing High Volume Fraction of Gamma' Phase // Acta Metallurgia et Materialia. 1992. Vol. 41. P. 3401-3411.

24. Pollock T. M., Argon A. S. Creep Resistance of CMSX-3 Nickel

Base Superalloy Single Crystals // Acta Metallurgia et Materialia. 1992. Vol. 40, No. 6. P. 1-30.

25. Pineau, A. Influence of Uniaxial Stress on the Morphology of Coherent Precipitates During Coarsening-Elastic Energy Considerations // Acta Metallurgies 1976. Vol. 24, No. 6, P. 559-564.

26. Ross E. W. Rene 100-A Sigma-Free Turbine Blade Alloy // Journal of Metals. 1967. Vol. 19, No. 12. P. 12-14.

27. Discontinuous Cellular Precipitation in a High-Refractory Nickel-Base Superalloy / J. D. Nystrom [at al.] // Metallurgical and Materials Transactions. 1997.

Vol. 28A, P. 2443-2452.

28. Wlodek S. Т. The Structure of INI 00 // Transactions ASM. 1964. Vol. 57. P. 110-119

29. Rae С. M. F., Reed R. С. The Precipitation of Topologically Close-Packed Phases in Rhenium-Containing Superalloys // Acta Materialia. 2001. Vol. 49, No. 10. P. 4113-4125.

30. Darolia R., Lahrman D. F., Field R. D. Formation of Topologically Closed Packed Phases in Nickel Base Single Crystal Superalloys, (Superalloys, TMS) // Warrendale, PA. 1988. P. 255-264.

31. Agren J. Calculation of Phase Diagrams: Calphad // Current Opinion in Solid State and Materials Science. 1996. Vol.1. P. 355-360.

32. Kattner U. R. Thermodynamic Modeling of Multicomponent Phase Equilibria//Journal of Metals. 1997. Vol. 49, No. 12. P. 14-19.

33. Saunders N., Fahrmann M., Small C. J. The Application of CALPHAD Calculations to Ni-Based Superalloys, ( Superalloys, TMS) // Warrendale, PA. 2000. P. 803-811.

34. Wu K., Chang. Y. A., Wang Y. Simulating Interdiffusion Microstructures

in Ni-Al-Cr Diffusion Couples: A Phase Field Approach Coupled with CALPHAD Database // Scripta Materialia, 2004. Vol. 50. P. 1145-1150.

35. Meetham G.W. Trace Elements in Superalloys: An Overview // Metals Technology. 1984. Vol. 11, No. 10. P. 414-418.

36. McLean M., Strang A. Effects of Trace Elements on Mechanical Properties of Superalloys // Metals Technology. 1984. Vol, 11, No, 10. P. 454-464.

37. Mitchel A. Nitrogen in Superalloys // High Temperature Materials and Processes, 2005. Vol 24, No. 2. P. 101-109.

38. Самсонов Г.В., Внницкий И.М. Тугоплавкие соединения (справочник) (2-е изд.) М.: Металлургия, 1976. 560 с.

39. Young E.C., Mitchel A. Some Aspects of Nitrogen Addition and Removal during Special Melting and Prosessing of Iron and Nickel Base-Alloys // High Temperature Materials and Processes. 2001. Vol 20, No. 2. P. 79-101.

40. B.B. Сидоров, B.E. Ригин, B.T. Бурцев. Особенности выплавки ренийсодер-жащих безуглеродистых жаропрочных сплавов для литья монокристаллических лопаток ГТД // Авиационные материалы и технологии. Москва

(ВИАМ). 2004. С. 72-80.

41. Патент, Заявка: 2007101573/02, 17.01.2007 С22С1/02 (2006,01) Жаропрочный литейный сплав на основе никеля и изделие, выполненное из него / Е.Н. Каблов [и др.]

42. Патент Заявка: 2007101573/02, 17.01.2007, С22С1/02 Способ производства литейных жаропрочных сплавов на основе никеля / Е.Н. Каблов [и др.]

43. Особенности технологии выплавки и разливки современных литейных высокожаропрочных никелевых сплавов / Е.Н. Каблов [и др.] // Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Перспективные конструкционные материалы и технологии. 2011. С. 68-79.

44. Durber G., Osgerby S. Metals Technology. 1984. V. 11, № 4. P. 129.

45. Диаграммы состояния двойных металлических систем / Под. общ. ред. акад. РАН Н.П. Лякишева. М.: Машиностроение. 1996, С. 780; С. 726.

46. Tin S., Pollock T. M., Murphy W. Stabilization of Thermosolutal Convective Instabilities in Ni-Based Single Crystal Superalloys: Carbon Additions and Freckle Formation // Metallurgical and Materials Transactions. 2001.

Vol. 32A, No. 7. P. 1743-1753.

47. Tin S., Pollock T. M. Predicting Freckle Formation in Single

Crystal Ni-Base Superalloys // Journal of Materials Science. 2004, Vol. 39, No. 24, P. 7199-7205.

48. Beckermann C., Gu J. P., Boettinger W. J. Development of a

Freckle Predictor via Rayleigh Number Method for Single-Crystal Superalloy Castings // Metallurgical and Materials Transactions. 2000. Vol. 31 A, No. 10.

P. 35-45.

49. W Lee, P. D., McLean M. A Model of Solidification Microstructures in Nickel-Based Superalloys: Predicting Primary Dendrite Spacing Selection // Acta Materialia. 2003, Vol. 51, No. 10. P. 2971-2987

50. Pollock T. M., Murphy W. H. The Breakdown of Solidification

in High Refractory Nickel-Base Superalloys // Metallurgical and Materials Transactions. 1996. Vol. 27A, No. 4. P. 1081-1094.

51. Auburtin P., Cockcroft S. L., Mitchell A. Freckle Formation in Superalloys (Superalloys, TMS) //Warrendale, PA. 1996, P. 443-450

52. Sarazin J. R., Hellawell. A. Channel Formation in Pb-Sn, Pb-Sb

and Pb-Sn-Sb Alloy Ingots and Comparison with the System NH4C1-H20 // Metallurgical Transactions A. 1988. Vol. 19A.P. 1861-1871.

53. Giamei A. F., Tschinkel J. G. Liquid Metal Cooling -A new Solidification Technique // Metallurgical Transactions A. 1976. Vol. 7A. P. 1427-1434.

54. Братухин А. Г. Современные машиностроительные материалы. M.: Авиате-хинформ. 2003. 440 с.

55. Каблов Е.Н., Светлов И.Л., Петрушин Н.В.. Никелевые жаропрочные сплавы для литья лопаток с направленной и монокристаллической структурой // Материаловедение. 1997. № 4. С. 32 - 39.

56. Jshii H., Iduchi Y., Ettmayer. Diagram Mo-N // J. Less-Common Met. 1978. V. 58. P. 85-98.

57. Барабаш O.M., Коваль Ю.Н.. Кристаллическая структура металлов и сплавов // Наукова Думка. 1986. № 6. С.24-28.

58. Левинский Ю.В. Диаграмма состояния ниобий-азот // Металлы. 1974. № 1. С. 34-37.

59. Ishii F., Iduchi Y., Ban-Ya S.. Nitrogen in Chromium // Trans. Jpn, Inst. Met. 1983. №24(7). P. 510-513.

60. Sundararoman D., Terranke , Seetharaman V.. Nitrogen in Titanium // Trans. Jpn, Inst. Met. 1986. V. 27(2). P 510- 513.

61. Киреев В.А. Методы практических расчетов в термодинамике химических реакций. М.: Химия. 1975. 536 с.

62. Сурис A.JI. Термодинамика высокотемпературных процессов. М.: Металлургия. 1985. 568 с.

63. Ватолин Н. А., Моисеев Г. К., Трусов Б. Г. Термодинамическое моделирование в высокотемпературных неорганических системах. М.: Металлургия. 1994. 352 с.

64. Автоматизированная система термодинамических данных и расчетов равновесных состояний / Б.Г. Трусов [и др.] // Применение математических методов для описания и изучения физико-механических равновесий. Новосибирск: Наука, 1980. Ч. 11. С. 301-305.

65. Губин С.А., Одинцов В.В., Пепекин В.И. Термодинамические расчеты сложных химических систем. М.: МИФИ, 1987. 96 с.

66. Степанов Н.Ф., Ерлыкина М.Е., Филиппов Г.Г. Методы линейной алгебры в физической химии. М.: МГУ, 1976. 360 с.

67. Трусов Б.Г. Программная система ТЕРРА для моделирования фазовых и химических равновесий в плазмохимических системах // III Междунар. симп. по теор. и прикл. плазмохимии. Сб. матер. Иваново.

2002. Т. I. С. 217.

68. Григорович К. В., Крылов А. С. Экспериментальные исследования и согласованное описание термодинамических свойств металлических расплавов на основе никеля // Фундаментальные исследования физико-химич. металлических расплавов. М.: ИКЦ Академкнига, 2002. С. 78-97.

69. Пикунов М.В., Сидоров Е.В. О получении литых заготовок с монокристаллической дендритной структурой из сплавов на основе твердых растворов // Изв. АН СССР. Металлы. 1990. №3. С. 69-73.

70. Исследование тонкой структуры азотированных сталей / Гаврилова A.B. [и др.] // Металловедение и термическая обработка металлов. 1973. №3. С. 14-20.

71. Крапошин B.C., Талис A.JI., Панкова М.Н. Политопный топологический подход к описанию мартенситного превращения // Металловедение и термическая обработка металлов. 1999. № 8. С.23-28.

72. Kraposhin V.S., Talis A.L., Dubois J.M. Structural realization of the polytope approach for the geometrical description of the transition of a quasicrystal into a crystalline phase // J. Phys.: Condens. Matter. 2002. V. 14. P. 8987- 8996.

73. An application of a polytope (4D-polyhedron) concept for the description of polymorphic transitions: iron martensite and solid oxygen / V.S. Kraposhin [at al.] // J. Phys. IV France, 2003. Vol. 112. P. 119-122.

74. Крапошин B.C. Атомный механизм мартенситных превращений в рамках алгебраической геометрии // Проблемы черной металлургии и материаловедения. 2008.№ 1.С. 62-75.

75. Крапошин B.C., Сильченков А.Д. Чем мартенситное превращение отличается от нормального? // Металловедение и термическая обработка металлов. 2011. № 11. С.28-36.

76. Крапошин B.C., Сильченков А.Д. Кристаллографический механизм перлитного превращения в системе железо-углерод // Проблемы черной металлургии и металловедения. 2009. №2. С. 55-64.

77. Электронно-микроскопическое исследование микродвойников аустенита и их влияние на кристаллографические особенности перлитного превращения / И.Л. Яковлева [и др.] // Изв. РАН. Физика. 2010. Т. 74. С. 1599-1605.

78. The (twin) composition plane as an extended defect and structure-building entity in crystals / B.G. Hyde [at al.] // Progr. Solid. St. Chem. 1979, V. 12. P. 273-327.

79. Atomic structure of the (310) twin in niobium: Experimental determination and comparison with theoretical predictions / G.H. Campbell [at al.] // Phys. Rev. Letters. 1993. V.70. P. 449-452.

80. Герасимов С.А. Научные основы разработки технологических процессов азотирования конструкционных легированных сталей, обеспечивающих повышенную работоспособность изнашивающихся сопряжений машин: дис. ... д.т.н. (05.16.09). Москва. 1997. 563 с.

81. Крапошин B.C., Талис A.JL, Ван Яньцзин. Геометрическая модель полиморфных превращений в титане и цирконии // Металловедение и термическая обработка металлов. 2005. №9. С. 8-16.

82. Kraposhin V.S., Talis A.L., Wang YJ. Description of polymorphic transformations of Ti and Zr in the framework of the algebraic geometry // Materials Science and Engineering A. 2006. V. 438-440. P. 85-89.

83. Морозова Г. И.. Сбалансированное легирование жаропрочных никелевых сплавов. - Металлы. 1993. № 1. С. 38-41.

84. Thirumalai A.. Study of Back-Diffusion In The Nickel-Base Single Crystal Sup-eralloy RR-2100: dissertation for the degree of master of applied science. Roorkee (India). 2002. 154 p.

85. Fernihough W. H.. The Columnar to Equiaxed Transition In Nickel Based Superalloys AMI and MAR-M200+Hf: dissertation for the degree of doctor of philosophy. Vancouver (Canada). 1995. 186 p.