| 2022 №04 (01) |
DOI of Article 10.37434/sem2022.04.02 |
2022 №04 (03) |
Сучасна електрометалургія, 2022, #4, 9-14 pages
Вплив міді на жаростійкість тонких фольг високоентропійних сплавів системи Cr–Fe–Co–Ni–Cu, отриманих методом електронно-променевого осадження
А.І. Устінов, С.О. Демченков, Т.В. Мельниченко, О.Ю. Клепко
ІЕЗ ім. Є.О. Патона НАН України. 03150, м. Київ, вул. Казимира Малевича, 11. E-mail: office@paton.kiev.ua
Реферат
Досліджено жаростійкість тонколистових матеріалів на основі системи Cr–Fe–Co–Ni–Cu в залежності від вмісту міді в сплаві. Показано, що вміст міді у складі високоентропійних сплавів суттєво позначається на жаростійкості матеріалу. У випадку фольг сплаву CrFeCoNiCu наростання питомої маси при температурі 900 °С відбувається у 8 разів інтенсивніше, ніж у фольгах CrFeCoNi, внаслідок активізації дифузії атомів міді, її виходу на поверхню фольги і формування окалини на основі оксидів CuO та NiO зі значною кількістю дефектів в структурі. Фольги сплаву CrFeCoNi характеризуються більш високими показниками жаростійкості завдяки формуванню на поверхні окалини на основі оксиду Cr2O3 з меншою дефектністю та більшою суцільністю. Середня швидкість приросту маси зразка сплаву CrFeCoNi становить близько 0,041 мг/(см2⋅год). Бібліогр. 16, табл. 2, рис. 3.
Ключові слова: високоентропійні сплави; електронно-променеве осадження; зливок; тонкі фольги; жаростійкість; мікроструктура
Received 15.07.2022
Список літератури
1. Иванов И.И., Ясинский К.К. (1996) Эффективность применения жаропрочных сплавов на основе интерметаллидов Ti3Al и TiAl для работы при температурах 600…800 °С в авиакосмической технике. Технология легких сплавов, 3, 7–12.2. Фролов Г.А., Сонцев В.П., Тихий В.Г., Гусарова И.А. (2011) Перспективные материалы для многослойной теплозащитной конструкции космических аппаратов многоразового использования. Космическая техника. Ракетное вооружение. Днепропетровск, 133–145.
3. Murty, B.S., Yeh, J.W., Ranganathan, S. (2014) Chapter 2. High-entropy alloys: Basic concepts. High entropy alloys. Butterworth-Heinemann, 13–35. DOI: https://doi. org/10.1016/B978-0-12-800251-3.00002-X
4. Tong, C.J., Chen, M.R., Chen, S.K. et al. (2005) Mechanical performance of the AlxCoCrCuFeNi high-entropy alloy system with multiprincipal elements. Metallurgical and Materials. Transact. A, 36, 1263–1271. DOI: https://doi. org/10.1007/s11661-005-0218-9
5. Chuang, M.H., Tsai, M.H., Wang, W.R. et al. (2011) Microstructure and wear behavior of AlxCo1.5CrFeNi1.5y high-entropy alloys. Acta Materialia, 59, 6308–6317. DOI: https:// doi.org/10.1016/j.actamat.2011.06.041.
6. Wu, Z., David, S.A., Feng, Z., Bei, H. (2016) Weldability of a high entropy CrMnFeCoNi alloy. Scripta Materialia, 124, 81–85. DOI: https://doi.org/10.1016/j.scriptamat.2016.06.046
7. Dafang, W., Liming, Z., Bing ,P. et al. (2016) Thermal protection performance of metallic honeycomb core panel structures in non-steady thermal environments. Experimental Heat Transfer, 29(1), 53–77. DOI: https://doi.org/10.1080/089161 52.2014.940433
8. Gusarova, I.A., Parko, M., Potapov, A.M. et al. (2016) Evaluation of high temperature resistance of three-layer honeycomb panel produced from YuIPM-1200 alloy by vacuum diffusion welding, The Paton Welding J., 12, 31–35. DOI: https://doi. org/10.15407/tpwj2016.12.05
9. Braeckman, B.R., Boydens, F., Hidalgo, H. et al. (2015) High entropy alloy thin films deposited by magnetron sputtering of powder targets. Thin Solid Films, 580, 71–76. DOI: https:// doi.org/10.1016/j.tsf.2015.02.070
10. Sobol’, O.V., Andreev, A.A., Gorban, V.F. (2012) Reproducibility of the single-phase structural state of the multielement high-entropy Ti–V–Zr–Nb–Hf system and related superhard nitrides formed by the vacuum-arc method. Technical Physics Letters, 38(7), 616–619. DOI: https://doi.org/10.1134/ S1063785012070127
11. Huang, P.K., Yeh, J.W., Shun, T.T., Chen, S.K. (2004) Multi-principal-element alloys with improved oxidation and wear resistance for thermal spray coating. Advanced Engineering Materials, 6, 74–78. DOI: https://doi.org/10.1002/ adem.200300507
12. Zhang, H., Pan, Y., He, Y. et al. (2010) Synthesis and characterization of NiCoFeCrAl3 high entropy alloy coating by laser cladding. Advanced materials Research, 97‒101, 1408–1411. DOI: https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/AMR.97-101.1408
13. Устинов А.И., Полищук С.С., Демченков С.А., Мельниченко Т.В. (2019) Получение толстых вакуумных конденсатов высокоэнтропийных сплавов CrFeCoNiCu и AlCrFeCoNiCu методом электронно-лучевого осаждения. Современная электрометаллургия, 2, 13–21. DOI: https:// doi.org/10.15407/sem2019.02.03
14. Ustinov, A.I., Polishchuk, S.S., Demchenkov, S.A. et al. (2020) Formation of thin foils of high-entropy CrFeCoNiCu alloys by EB-PVD process. Surface and Coatings Technology, 403, 126440. DOI: https://doi.org/10.1016/j.surfcoat. 2020.126440
15. 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. DOI: https://doi.org/10.37434/sem2020.04.03
16. 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
Реклама в цьому номері:
