Остання редакція: 2017-07-13
Тези доповіді
Застосування нікелевих жароміцних сплавів в стаціонарних газових і авіаційних турбін обмежена до температур приблизно 1150 ° С [1]. Крім того, стійкість до окислення і в'язкість руйнування повинна бути досить високою. Мо-Si-B сплави є перспективними кандидатами для багатьох з таких високотемпературних застосувань. Встановлено [2], що Мо-Si-B сплави, що містять фазу твердого розчину α-Мо, фазу Mo5SiB2 (відомий як фаза Т2) і фазу Mo3Si. Т2-фаза є тетрагональною, в той час як Mo3Si володіє кубічно. структурою А15. Фази α-Мо, як відомо, досить пластична тоді як T2 і A15 фази є крихкими [1]. Фаза Т2 показує достатню стійкість до окислення. Таким чином, при температурах понад 1000 ° C дифузії Si і B до поверхні є вирішальним для формування щільного захисного боросилікатного покриття поверхневого шару, який обмежує дифузійні шляху кисню з поверхні в об'єм [3]. Використання спрямованої кристалізації дозволяє ефективно керувати структурою і властивостями завдяки варіюванню технологічних параметрів вирощування, що дає можливість значно збільшувати як окислювальні, так і механічні властивості [4].
Тому, метою даної роботи було дослідження впливу технологічнихпараметрів, а саме, додаткового перемішування розплаву при 9, 18, 30 об/хв під час зонної плавки, на структуру і властивості направлено закрісталлізірованного евтектичного сплаву Mo-17,5 (ат.%) Si-8 (ат.%) B.
Вирощування кристалів здійснювалося способом безтигельної зонної плавкина установці «Кристал-206» з неспеченних порошкових прессовок з обертанням заготовки під час плавки зі швидкістями 9,18,30 об/хв.
Дослідження мікроструктури напрямлено закристалізованогоевтектичного сплаву Mo-17,5Si- 8B за допомогою растрового електронногомікроскопу показали, що одержані композити складається з трьох фаз :Mo3Si, Mo5SiB2 и α-Mo.
На відміну від праці [5] структура отриманих композитів складається з матриці α-Mo, а Mo3Si, Mo5SiB2відіграють роль армуючих включень. Дослідження мікроструктури показали крупнозернисту структуру α- Mo ≈40- 90 мкм. Навколо зерен α- Mo розташовуються фазиMo3Si, Mo5SiB2тадрібнозерниста трьох фазна евтектика, при чому зі збільшенням швидкості обертання збільшується кількість евтектики навколо зерен α- Mo. Дослідження повзучості для сплаву Mo-17,5(ат.%)Si-8 (ат.%)B при 18 об/хв наведенні у таблиці 1.
Таблиця 1- Значення повзучості для сплаву Mo-17,5 (ат.%) Si-8 (ат.%) B при 18 об/хв Т=11000С
Напруження σ, МПа
Швидкість повзучості, с-1 * 10^(7)
100
0,256
200
4,209
300
52,727
Посилання
Література:
[1] Dimiduk DM, Perepezko JH. MRS Bulletin 2003;September:639.
[2] BerczikDM. “OxidationResistantMolybdenumAlloys.” 5,693,156 United States Patent, 1997.
[3] Phase Continuity in High Temperature Mo-Si-B Alloys: A FIB-Tomography Study / [O. Hassomeris, G. Schumacher, M. Krüger та ін.]. // Intermetallics. – 2011. – №19. – С. 470–475.
[4] G. Hasemann, I. Bogomol, et al. Intermetallics 2014, 48, 28.
[5] Влияние дополнительного перемешивания расплава на структуру и свойства эвтектического сплава Mo-17,5Si-8B / [Н. І. Упатов, Т. Н. Григорчук, Е. Р. Абдуллаева та ін.]. // Международная Самсоновская конференция. – 2016. – №5. – С. 23.