СУЧАСНІ НАПРЯМИ ТЕОРЕТИЧНИХ РОЗРОБОК ЩОДО ВИКОРИСТАННЯ СПЛАВІВ НА ОСНОВІ ЗАЛІЗА

Автор(и)

  • Катерина Лук`янова Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут», Україна

DOI:

https://doi.org/10.20998/2313-8890.2022.05.02

Ключові слова:

сплави, залізо, властивості, кристалізація, концентрація, мікроструктура, фізико-механічні властивості

Анотація

У статті доведено, що важливими здобутками теоретичних розробок щодо використання сплавів на основі заліза є наукові праці вітчизняних дослідників. Так, у дисертаційному дослідженні Карпець М.В. вперше систематично досліджено фазовий склад, мікроструктуру та фізико-механічні властивості сплавів системи Сr-Ni-Co-Fe-Cu-Al в концентраційному інтервалі (0-3 моль) вмісту хімічних елементів. Встановлено, що в дослідженій системі внаслідок високої ентропії змішування утворюються лише прості тверді розчини заміщення на основі ГЦК та ОЦК структур, які характеризуються високим комплексом фізико-механічних властивостей, не притаманних жодному із складових компонентів. Обґрунтовано, що основним фактором фазоутворення у високоентропійних сплавах є величина середньої електронної концентрації сплаву. Інтервал значень середньої електронної концентрації, в якому існують ОЦК чи ГЦК структури, залежить від швидкості кристалізації розплаву та наявності в сплаві елементів, схильних до ліквації. Встановлено елементи-стабілізатори твердих розчинів на основі фаз з ОЦК (Al, Cr) та ГЦК (Cu, Ni, Co) структурами. Суттєвим науковим досягненням слід вважати вперше розроблений високоентропійний сплав CrMnFeCoNi2Cu на основі твердого розчину зі структурою ГЦК фази, здатний деформуватись прокаткою при кімнатній температурі на 98 % без появи тріщин або надривів. Досліджено його фазовий склад, мікроструктуру та фізико-механічні властивості на усіх етапах деформування. Показано, що в Україні вперше при холодній прокатці у високоентропійному сплаві CrMnFeCoNi2Cu, подібно до чистих металів та сплавів з ГЦК-структурою, виникає текстура прокатки з основною компонентою. В статті наведено приклади інших теоретичних розробок  щодо використання сплавів на основі заліза.

Посилання

Available at: https://metinvestholding.com/ua/media/news/samie-prochnie-metalli-na-zemle

Fedorchenko I. M., Andrievskij R. A. Poroshkovaya metallurgiya. K., 1963.

Ahiezer A. I., Baryahtar V. G., Peletminskij S. V. Spinovye volny. Moskva, 1967.

Kittel J., Frost B., Mustelier J., Bagley K., Crittenden G., and Van Dievoet J. History of fast reactor fuel developmen. Journal of nuclear materials. 1993. vol. 204. pp. 1-13.

Klueh R., and Harries D. High Chromium Ferritic and Martensitic Steels for Nuclear Applications. West Conshohocken, PA. ASTM International. 2001. p. 221.

Tomas S., Marsel A. Dzh. S. Kontrolovane rozchinennya kolosalnih kilkostej azotu v nerzhaviyuchij stali. Metalurgijni ta materialni ugodi. 2006. 37A. 675.

Conn R., Bloom E., Davis J., Gold R., Little R., Schultz K., Smith D., and Wiffen F. Panel report on low activation materials for fusion applications, Journal of Nuclear Materials. 1983. vol. 122. pp. 17–26.

Karpec M. V., Mislivchenko O. M., Makarenko O. S., Krapivka O. M., Gorban V. F., Samelyuk A. V. Vlastivosti bagatokomponentnogo visokoentropijnogo splavu AlCrFeCoNi legovannogo middyu. Problemi tertya ta znoshuvannya. 2014. №2. P. 103–111.

Karpec M. V., Mislivchenko O. M., Krapivka M. O., Gorban V. F., Makarenko O. S., Nazarenko V. A. Vpliv plastichnoyi deformaciyi na fazovij sklad, teksturu ta mehanichni vlastivosti visokoentropijnogo splavu CrMnFeCoNi2Cu. Nadtverdi materiali. 2015. №1. P. 30–36.

Karpec M. V., Gorban V. F., Myslivchenko A. N., Marchenko S. V., Krapivka N. A. Vliyanie soderzhaniya Ni na iznosostojkost litogo vysokoentropijnogo splava VCrMnFeCoNih. Sovremennaya elektrometallurgiya. 2015. №1. P. 56–60.

Karpec M. V., Mislivchenko O. M., Makarenko O. S., Gorban V. F., Krapivka M. O., Degula A. I. Vpliv nikelyu na strukturu ta fazovij sklad visokoentropijnogo splavu VCrMnFeCoNih. Nadtverdi materiali. 2015. №3. P. 52–60.

Karpec M. V., Mislivchenko O. M., Makarenko O. S., Gorban V. F., Krapivka M. O. Mehanichni vlastivosti ta osoblivosti formuvannya faz v visokoentropijnih splavah sistemi CrFeNiCuCoAlh. Poroshkova metalurgiya. 2015. №5/6. P. 116–126.

Mislivchenko O. M. Osoblivosti strukturoutvorennya ta vlastivosti visokoentropijnih splaviv sistmi. Disertaciya na zdobuttya naukovogo stupenya kandidata tehnichnih nauk. Kiyiv, 2016.

##submission.downloads##

Опубліковано

2022-11-30

Номер

Розділ

ЕНЕРГЕТИКА, ЕЛЕКТРОНІКА ТА ЕЛЕКТРОМЕХАНІКА