Исследование содержащих гафний дефектов в гранулированном никелевом сплаве ЭП741НП, используемом для изготовления дисков авиационных двигателей

В ходе испытания на малоцикловую усталость заготовок турбинных дисков турбореактивных двигателей, изготовленных из гранулируемого никелевого сплава ЭП741НП, были получены образцы изломов. Область излома была исследована различными методами электронной микроскопии. В центре излома было обнаружено скопление округлых микрочастиц с высокой концентрацией Hf по данным энергодисперсионного рентгеновского микроанализа. Такие скопления наблюдаются примерно в половине случаев изломов подобных заготовок. Гафний является легирующим элементом в сплаве, однако его содержание строго лимитируется и не должно превышать 0,4 массовых %. С помощью высокоразрешающей просвечивающей электронной микроскопии, энергодисперсионного рентгеновского микроанализа и электронной дифракции было определено, что эти частицы представляют собой монокристаллы HfO₂ с моноклинной сингонией. Некоторые частицы содержат ядра, различающиеся по элементному составу и структуре. Часть ядер содержат такие элементы, как C, O, S, F и др., которые могут являться индикаторами органического загрязнения образца. Вокруг некоторых частиц HfO₂ была обнаружена аморфная оболочка с высоким содержанием углерода. Полученные данные указывают на то, что формирование этих частиц связано с органическим загрязнением. Для предотвращения образования таких очагов разрушений необходимо повысить чистоту технологических процессов производства.