СУЧАСНІ НАПРЯМИ ТЕОРЕТИЧНИХ РОЗРОБОК ЩОДО ВИКОРИСТАННЯ СПЛАВІВ НА ОСНОВІ ЗАЛІЗА

Autor: Kateryna Lukianova
Rok vydání: 2022
Předmět:
Zdroj: Energy saving. Power engineering. Energy audit.; No. 5-6(171-172) (2022): Energy saving. Power engineering. Energy audit; 20-30
Энергосбережение. Энергетика. Энергоаудит.; № 5-6(171-172) (2022): Енергозбереження. Енергетика. Енергоаудит; 20-30
Загальнодержавний науково-виробничий та інформаційний журнал «Енергозбереження. Енергетика. Енергоаудит»; № 5-6(171-172) (2022): Енергозбереження. Енергетика. Енергоаудит; 20-30
ISSN: 2313-8890
DOI: 10.20998/2313-8890.2022.05.02
Popis: The article proves that important achievements of theoretical developments regarding the use of iron-based alloys are the scientific works of domestic researchers. Thus, in the dissertation research of Karpets M.V. for the first time, the phase composition, microstructure and physicо-mechanical properties of alloys of the Сr-Ni-Co-Fe-Cu-Al system in the concentration range (0-3 mol) of the content of chemical elements were systematically investigated. It was established that in the studied system, due to the high entropy of mixing, only simple solid substitution solutions based on fcc and bcc structures are formed, which are characterized by a high complex of physical and mechanical properties that are not inherent to any of the constituent components. It is substantiated that the main factor of phase formation in high-entropy alloys is the value of the average electron concentration of the alloy. The interval of values ​​of the average electron concentration, in which bcc or fcc structures exist, depends on the rate of crystallization of the melt and the presence of elements prone to liquation in the alloy. Stabilizing elements of solid solutions based on phases with bcc (Al, Cr) and fcc (Cu, Ni, Co) structures were established. A significant scientific achievement should be considered the first developed high-entropy CrMnFeCoNi2Cu alloy based on a solid solution with an fcc phase structure, capable of being deformed by rolling at room temperature by 98% without the appearance of cracks or tears. Its phase composition, microstructure, and physical and mechanical properties at all stages of deformation were studied. It is shown that, for the first time in Ukraine, during cold rolling in the high-entropy CrMnFeCoNi2Cu alloy, similar to pure metals and alloys with an fcc structure, a rolling texture with the main component appears. The article provides examples of other theoretical developments regarding the use of iron-based alloys.
В статье доказано, что важными достижениями теоретических разработок использования сплавов на основе железа являются научные труды отечественных исследователей. Так, в диссертационном исследовании Карпец М.В. впервые систематически исследованы фазовый состав, микроструктура и физико-механические свойства сплавов системы Сr-Ni-Co-Fe-Cu-Al в концентрационном интервале (0-3 моль) содержания химических элементов. Установлено, что в исследованной системе в результате высокой энтропии смешения образуются только простые твердые растворы замещения на основе ГЦК и ОЦК структур, которые характеризуются высоким комплексом физико-механических свойств, не присущих ни одному из составляющих компонентов. Обосновано, что основным фактором фазообразования высокоэнтропийных сплавах является величина средней электронной концентрации сплава. Интервал значений средней электронной концентрации, где существуют ОЦК или ГЦК структуры, зависит от скорости кристаллизации расплава и наличия в сплаве элементов, склонных к ликвации. Установлены элементы стабилизаторы твердых растворов на основе фаз с ОЦК (Al, Cr) и ГЦК (Cu, Ni, Co) структурами. Существенным научным достижением следует считать впервые разработанный высокоэнтропийный сплав CrMnFeCoNi2Cu на основе твердого раствора со структурой ГЦК фазы, способный деформироваться прокаткой при комнатной температуре на 98% без появления трещин или надрывов. Исследованы его фазовый состав, микроструктура и физико-механические свойства на всех этапах деформирования. Показано, что в Украине впервые при холодной прокатке высокоэнтропийного сплава CrMnFeCoNi2Cu, подобно чистым металлам и сплавам с ГЦК-структурой, возникает текстура прокатки с основной компонентой. В статье приведены примеры других теоретических разработок использования сплавов на основе железа.
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.
Databáze: OpenAIRE
Externí odkaz: