Автоматичне зварювання, 2023, №08



2023 №08 (05)

DOI of Article 10.37434/as2023.08.06

2023 №08 (07)

---

Журнал «Автоматичне зварювання», № 8, 2023, с. 40-46

Виготовлення стільникових панелей на основі фольги високоентропійного сплаву CoCrFeNiSi0,2, отриманої методом EB-PVD

А.І. Устінов, Ю.В. Фальченко, С.О. Демченков, Л.В. Петрушинець

ІЕЗ ім. Є.О. Патона НАН України. 03150, м. Київ, вул. Казимира Малевича, 11. E-mail: office@paton.kiev.ua

У роботі показана можливість виготовлення тонких фольг високоентропійних сплавів (ВЕС) системи Co-Cr-Fe-Ni-Si методом високошвидкісного (до 10 мкм/хв) електронно-променевого осадження у вакуумі (EB-PVD). Встановлено, що вміст в складі сплаву кремнію у кількості близько 5 мас. % підвищує показники жаростійкості базового ВЕС CoCrFeNi. Показано, що при витримці на повітрі при температурі 1000 ºС протягом 28 год питома зміна маси зразка фольги CoCrFeNiSi0,2 не перевищує 0,9 мг/см2. Запропоновано технологічну схему виготовлення зварюванням тришарових теплозахисних стільникових панелей з низькою питомою вагою на основі тонких фольг високоентропійного сплаву CoCrFeNiSi0,2. Установлено, що виготовлені за запропонованою схемою тришарові теплозахисні панелі здатні витримувати багаторазове термоциклування від 25 до 1000 ºC на повітрі без руйнування конструкції. Отримані результати можуть слугувати основою для створення технології виготовлення легких стільникових конструкцій, здатних забезпечити тепловий захист елементів аерокосмічної техніки при їх взаємодії з атмосферою. Бібліогр. 14, табл. 2, рис. 9.
Ключові слова: жаростійкість; високоентропійні сплави; тонкі фольги; електронно-променеве осадження; тришарові стільникові панелі; тепловий захист


Надійшла до редакції 22.06.2023

Список літератури

1. Takayuki, К., Hideyuki, Т., Syunsuke, І. et. al. (2011) Conceptual Study on Heat Resistant and Cooling System of Hypersonic Airplanes. 17th AIAA International Space Planes and Hypersonic Systems and Technologies Conference, San Francisco, CA, USA, April 11–14, 2011, 1-12. DOI: https:// doi.org/10.2514/6.2011-2378
2. Rakesh, K.K., Hazem, E.S., Summit, V. et al. (2008) Static Analysis of Sandwich Panels with Square Honeycomb Core. AIAA J., 46, 627–634. DOI: https://doi.org/10.2514/1.28121
3. Boudjemai, A., Amri, R., Mankour, A. et. al. (2012) Modal Analysis and Testing of Hexagonal Honeycomb Plates Used for Satellite Structural Design. Materials and Design, 35, 266–275. DOI: https://doi.org/10.1016/j.matdes.2011.09.012
4. Semiatin, S.L., Gross, M.E., Matson, D.W. et. al. (2012) Microstructure Evolution and Composition Control During the Processing of Thin-Gage Metallic Foi. Metallurgical and Materials Transactions A, 43, 4819–4834. DOI: https://doi. org/10.1007/s11661-012-1255-9
5. Murty, B.S., Yeh, J.W., Ranganathan, S. (2014) Chapter 2 – High-Entropy Alloys: Basic Concepts, in Murty B.S., Yeh J.W., Ranganathan S. (ed.) High Entropy Alloys, Butterworth-Heinemann, Oxford, UK, 13–35, DOI: https:// doi.org/10.1016/B978-0-12-800251-3.00002-X
6. Ustinov, A.I., Polishchuk. S.S., Demchenkov, S.A. et. al. (2020) Skorodzievskii, Formation of thin foils of highentropy CrFeCoNiCu alloys by EB-PVD process. Surface and Coatings Technology, 403, 126440. DOI: https://doi. org/10.1016/j.surfcoat.2020.126440
7. Устінов А.І., Скородзієвський В.С., Демченков С.О. та ін. (2020) Вплив структури на механічні властивості вакуумних конденсатів високоентропійних сплавів системи Cr–Fe–Co–Ni–Cu. Сучасна електрометалургія, 4, 16– 22. https://doi.org/10.37434/sem2020.04.03
8. Ustinov, A.I., Demchenkov, S.A., Melnychenko, T.V. et. al. (2021) Effect of structure of high entropy CrFeCoNiCu alloys produced by EB PVD on their strength and dissipative properties. J. of Alloys and Compounds, 887, 161408. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2021.161408
9. Ustinov, A.I., Demchenkov. S.O., Melnichenko, T.V. et. al. (2022) The influence of copper on the heat resistance of thin foils of high-entropy alloys of the Cr–Fe–Co–Ni–Cu system obtained by the electron beam deposition method. The Paton Welding J., 11, 39–44. DOI: https://doi.org/10.37434/ tpwj2022.11.07
10. Гусарова И.А., Парко М., А.М. Потапов А.М. и др. (2016) Оценка термостойкости трехслойной сотовой панели, полученной из сплава ЮИПМ-1200 способом диффузионной сварки в вакууме. Автомат. сварка, 12 (759), 31–35.
11. Kai, W., Cheng. F.P., Liao, C.Y. et. al. (2018) The oxidation behavior of the quinary FeCoNiCrSix high-entropy alloys. Materials Chemistry and Physics, 210, 362–369. DOI: https://doi.org/10.1016/j.matchemphys.2017.06.017
12. Li, Y., Zhang, P., Zhang, J. et. al. (2021) Oxidation behavior of AlCoCrFeNiSix high-entropy alloys at 1100 ºС. Corrosion Science, 190, 109633. DOI: https://doi.org/10.1016/j. corsci.2021.109633
13. Кобелев В.Н., Коварский Л.М., Тимофеев С.И. (1984) Расчет трехслойных конструкцій. Москва, Машиностроение.
14. Bitzer, T.N. (1997) Honeycomb Technology. Materials, Design, Manufacturing, Applications And Testing. New York, Chapman & Hall.

---

Реклама в цьому номері:

---