Font Size:
РОЗРОБКА БАГАТОЕЛЕМЕНТНОГО ТЕРМІЧНО СТАБІЛЬНОГО СПЛАВУ З ЗАСТОСУВАННЯМ БЕЗДЕФІЦИТНИХ ЕЛЕМЕНТІВ
Last modified: 2022-06-06
Abstract
Як відомо, ефективними жароміцними сплавами можуть бути сплави на нікелевій основі з додаванням хрому, алюмінію та незначних добавок бору. Однак слід враховувати, що нікель є недешевим елементом, а в деяких країнах вважається навіть дефіцитним (Китай, країни СНД, Україна). Додавання десятків відсотків нікелю у сплав суттєво збільшує ціну матеріалу. Тому вкрай важливим фактором залишається створення доступних жароміцних і технологічних сплавів з мінімальною кількістю дефіцитних елементів.
В результаті проведеного дослідження було отримано ряд експеримен-тальних індукційних плавок, які відрізнялись, головним чином, кількістю борскладової речовини, що додавалась у шихту. Після проведення елементного аналізу було виявлено елементний склад зразків, який наведено в табл. 1.
Таблиця 1 – Елементний склад експериментальних плавок
За даними табл. 1 видно, що спостерігається «дрейфування» значення кількості вуглецю, яке пов’язано зі збільшенням кількості карбіду бору. Окрім цього, було встановлено, що після відпалу кількість вуглецю і бору дещо зменшується внаслідок того, що ці елементи мають високу дифузійну рухливість, а отже, відбуваються процеси зневуглецювання і деборизації.
Металографічний аналіз показав, що зразок, отриманий з шихти №1, має пори, а зразок з шихти №3 – округлі виділення бору, аналогічні графіту у високоміцному чавуні. Такі мікроструктури не забезпечують належної якості і комплексу механічних властивостей, притаманних конструкційним матеріалам. В результаті плавки шихти складу №2: 100 г стружки + 15 г (B4C + NaF) отримали зразок первинної кристалізації, загальну структуру якого показано на рис. 1, а, та після проведеного відпалу при 1100 оС протягом 8 годин – рис. 1, б.
Основні структурні складові мають дрібну округлу форму, а евтектична складова займає незначний мікрооб’єм і має дисперсні фазові складові.
а б
Рис. 1. Структура зразка, отриманого при плавці шихти №2 після первинної кристалізації (а) та відпалу 1100 оС протягом 8 годин (б); (х 1000)
Після відпалу при 1100 оС протягом 8 годин, з наступним охолодженням з піччю до 300 оС протягом 15 годин зразка зі складом шихти №2, отримаємо загальний вид структури, представлений на рис. 1, б. Видно, що морфологія евтектики дещо змінилась, однак виміри мікро- та макротвердості свідчать про те, що зміни у структурі носять мінімальний характер.
В результаті проведеного дослідження було отримано ряд експеримен-тальних індукційних плавок, які відрізнялись, головним чином, кількістю борскладової речовини, що додавалась у шихту. Після проведення елементного аналізу було виявлено елементний склад зразків, який наведено в табл. 1.
Таблиця 1 – Елементний склад експериментальних плавок
За даними табл. 1 видно, що спостерігається «дрейфування» значення кількості вуглецю, яке пов’язано зі збільшенням кількості карбіду бору. Окрім цього, було встановлено, що після відпалу кількість вуглецю і бору дещо зменшується внаслідок того, що ці елементи мають високу дифузійну рухливість, а отже, відбуваються процеси зневуглецювання і деборизації.
Металографічний аналіз показав, що зразок, отриманий з шихти №1, має пори, а зразок з шихти №3 – округлі виділення бору, аналогічні графіту у високоміцному чавуні. Такі мікроструктури не забезпечують належної якості і комплексу механічних властивостей, притаманних конструкційним матеріалам. В результаті плавки шихти складу №2: 100 г стружки + 15 г (B4C + NaF) отримали зразок первинної кристалізації, загальну структуру якого показано на рис. 1, а, та після проведеного відпалу при 1100 оС протягом 8 годин – рис. 1, б.
Основні структурні складові мають дрібну округлу форму, а евтектична складова займає незначний мікрооб’єм і має дисперсні фазові складові.
а б
Рис. 1. Структура зразка, отриманого при плавці шихти №2 після первинної кристалізації (а) та відпалу 1100 оС протягом 8 годин (б); (х 1000)
Після відпалу при 1100 оС протягом 8 годин, з наступним охолодженням з піччю до 300 оС протягом 15 годин зразка зі складом шихти №2, отримаємо загальний вид структури, представлений на рис. 1, б. Видно, що морфологія евтектики дещо змінилась, однак виміри мікро- та макротвердості свідчать про те, що зміни у структурі носять мінімальний характер.
Full Text:
PDF (Українська)