Автоматичне зварювання, 2023, №03



2023 №03 (02)

DOI of Article 10.37434/as2023.03.03

2023 №03 (04)

---

Журнал «Автоматичне зварювання», № 3, 2023, с. 15-19

Вплив високоентропійного прошарку системи CrMnFeCoNi на мікромеханічні властивості з’єднань з жароміцного сплаву ЕІ437Б

В.Ф. Горбань¹, Ю.В. Фальченко², Л.В. Петрушинець², Т.В. Мельниченко², М.О. Крапівка¹, Д.Г. Вербило¹, В.А. Назаренко¹

¹Інститут проблем матеріалознавства НАН України. 03142, м. Київ, вул. Кржижановського, 3
²ІЕЗ ім. Є.О. Патона НАН України. 03150, м. Київ, вул. Казимира Малевича, 11. E-mail: office@paton.kiev.ua

Представлено результати досліджень з дифузійного зварювання жароміцного сплаву ЕІ437Б з використанням в якості проміжного прошарку фольги з високоентропійного сплаву системи CrMnFeCoNi. Наведено особливості отримання фольги з високоентропійного сплаву та її основні фізико-механічні властивості в стані після прокатки і відпалу. Збільшення ступеню загальної деформації фольги до 99,9 % призводить до росту межі плинності до трьох разів, а подальший відпал – до її зниження до значень, характерних для сплаву ЕІ437Б. В процесі дифузійного зварювання в зоні з’єднання, що відповідає високоентропійному сплаву, модуль Юнга збільшився зі 165 до 195 ГПа, що може свідчити про проходження дифузійного перерозподілу елементів в прошарку. Розподіл хімічних елементів в зоні з’єднання свідчить про їх достатньо високу дифузійну рухливість. Показано, що використання при дифузійному зварюванні у вакуумі прошарку з високоентропійного сплаву забезпечує формування доволі однорідної за хімічним складом дифузійної зони з монотонним характером розподілу основних легуючих елементів, при цьому внаслідок термодеформаційного впливу відбувається вирівнювання характеристик твердості та модуля пружності різних ділянок з’єднання, вони стають близькі за своїми фізико-механічними властивостями. Бібліогр. 15, табл. 2, рис. 4.
Ключові слова: високоентропійний сплав, жароміцний сплав на основі нікелю, дифузійне зварювання в вакуумі, мікроструктура, твердість, модуль пружності, межа плинності


Надійшла до редакції 22.03.2023

Список літератури

1. Penkalla, H.J., Wosik, J., Czyrska-Filemonowicz, A. (2003) Quantitative microstructural characterisation of Ni-base superalloys. Materials Chemistry and Physics, 2–3, 81, 417– 423. DOI: https:// doi.org/10.1016/S0254-0584(03)00037-3
2. Egbewande, A.T., Buckson, R.A., Ojo, O.A. (2010) Analysis of laser beam weldability of Inconel 738 superalloy. Materials Characterization, 5, 61, 569–574. DOI: https:// doi. org/10.1016/j.matchar.2010.02.016
3. Ojo, O.A., Richards, N.L., Chaturvedi, M.C. (2008) Heat affected zone liquation cracking in electron beam welded third generation nickel base superalloys. Materials Science and Engineering: A, 1–2, 476, 217–223. DOI: https:// doi. org/10.1016/j.msea.2007.04.091
4. Rush, M.T., Colegrove, P.A., Zhang, Z. Courtot, B. (2010) An Investigation into Cracking in Nickel-Base Superalloy Repair Welds. Advanced Materials Research, 89–91, 467–472. DOI: https:// doi.org/10.4028/www.scientific.net/ AMR.89-91.467
5. Montazeri, M., Ghaini, F.M. (2012) The liquation cracking behavior of IN738LC superalloy during low power Nd:YAG pulsed laser welding. Materials Characterization, 67, 65–73. DOI: https:// doi.org/10.1016/j.matchar.2012.02.019
6. Jiangtao Xiong, Lin Yuan, Yuan Zhub et al. (2019) Diffusion bonding of nickel-based superalloy GH4099 with pure nickel interlayer. Journal of Materials Science, 8, 54, 6552–6564. DOI: https:// doi.org/10.1007/s10853-018-03274-x
7. Sung Hwan Kim, Chaewon Kim, Changheui Jang (2018) Diffusion Bonding of a Cold-Worked Ni-Base Superalloy. Proceedings of the ASME 2018 Symposium on Elevated Temperature Application of Materials for Fossil, Nuclear, and Petrochemical Industries ETAM2018 (Seattle, April 3–5), Seattle, WA, USA, 1–6. https://doi.org/10.1115/ETAM2018-6716
8. Петрушинець Л.В., Фальченко Ю.В., Устінов А.І. та ін. (2017) Дифузійне зварювання у вакуумі жароміцного сплаву на Ni основі. Технічні науки та технології, 3(9), 63–71. DOI: https:// doi.org/10.25140/2411-5363-2017-3(9)-63-71
9. Falchenko, Iu.V., Petrushynets, L.V., Melnichenko, T.V. et al. (2019) Vacuum diffusion welding of γ-TiAl intermetallic with high-temperature nickel alloy with application of intermediate Al/Ni nanolayers. The Paton Welding Journal, 10, 48–53. DOI: https:// doi.org/10.15407/tpwj2019.10.07
10. Yeh, J.W., Chen, L., Lin, S.J., Chen, S.K. (2007) High-Entropy Alloys – A New Era of Exploitation. Materials Science Forum, 560, 1–9. DOI: https://doi.org/10.4028/www.scientific. net/MSF.560.1
11. Murty, B.S., Yeh, J.W., Ranganathan, S. (2014) High Entropy Alloys. Butterworth-Heinemann. ISBN 978-0-12-800251-3. DOI: https://doi.org/10.1016/C2013-0-14235-3
12. Karpets’, M.V., Myslyvchenko, O.M., Krapivka, M.O. et al. (2015) Influence of Plastic Deformation on the Phase Composition, Texture, and Mechanical Properties of the CrMnFeCoNi2Cu HighEntropy Alloy. Journal of Superhard Materials, 1, 37, 21–26. DOI: https://doi.org/10.3103/ S1063457615010049
13. Podolskiy, A.V., Tabachnikova, E.D., Voloschuk, V.V. et al. (2018) Mechanical properties and thermally activated plasticity of the Ti30Zr25Hf15Nb20Ta10 high entropy alloy at temperatures 4.2–350 K. Materials Science and Engineering: A, 1, 710, 136–141. DOI: https://doi.org/10.1016/j.msea.2017.10.073
14. ISO UNE EN ISO 14577-1:2016 Metallic materials – Instrumented indentation test for hardness and materials parameters. Part 1: Test method (ISO 14577-1:2015).
15. Gorban, V.F., Pechkovskii, É.P. (2010) Instrumented indentation for determining the structural state of materials. Powder Metallurgy and Metal Ceramics, 49, 424–429. DOI: https:// doi.org/10.1007/s11106-010-9253-1

---

Реклама в цьому номері:

---