Звіт про науково-дослідну роботу: „Діаграми стану та термодинаміка сплавів багатокомпонентних систем на основі титану, металів VIII групи та рідкісноземельних елементів як фізико-хімічний базис дизайну високоміцних складнолегованих сплавів, титан- і алюміній-матричних композитів функціональних матеріалів з особливими властивостями”

Abstract

МЕТА РОБОТИ - одержання нової наукової інформації про термодинамічні властивості сплавів та фазові рівноваги у багатокомпонентних системах, утворених РЗМ, d-металами та p-елементами; визначення областей можливого використання досліджених сплавів і формулювання відповідних рекомендацій на основі результатів дослідження властивостей, вибраних в залежності від очікуваного призначення (механічних, термомеханічних та інших). ОБ’ЄКТИ ДОСЛІДЖЕННЯ - фазові рівноваги та діаграми стану четверної системи Ті-Аl-Nb-Сг, потрійних Аl-Мn-Fе, Аl-Ni (Ті, Рd)-Pt, АІ-Сг-Sі, Нf-Ru-Rh, Co-Ni-Zr, Тi-Со (Ni)-Sn, Сu (Ni)-Ті-Zг, Ті-АІ-С (Сг), Мо-Со (Nb)-В, та подвійних систем Аl-Рt і Мо-В; термодинамічні властивості подвійних та потрійних сплавів РЗМ з 3d/-перехідними металами та алюмінієм Fе-Рr (Еu, Dу, Тb, Уb, Lu, Sс), Со-Рr (Sс, У), Аl-Nі-У (Се), Sс-Мn (Nі, А1), У (Се)-Ni; мікроструктура і кінетика росту боридних шарів на межі розділу сплаву Fе-5% (мас.) Сг з бором. МЕТОДИ ДОСЛІДЖЕННЯ - оптична та електронна мікроскопія (СЕМ, ТЕМ, ВРТЕМ); рентгенівська та електронна дифракція - рентгенівський фазовий аналіз (РФА), дифракція відбитих електронів; локальний рентгеноспектральний аналіз (ЛРСА); дисперсійна рентгенівська спектроскопія за довжиною хвилі (ДРСДХ); диференційний термічний аналіз (ДТА); високотемпературна калориметрія змішування ізопериболічного типу; хімічний аналіз; термодинамічне моделювання (АРDІС - ТhегmоСаlс). Досліджено фазові рівноваги та вперше побудовані (або уточнені) діаграми стану четверної системи Ті-Аl-Nb-Сг та потрійних А1-Мn-Fе, А1-Ni (Ті, Pd)-Pt, АІ-Сг-Sі, Нf-Ru- Rh, Со-Nі-Zr, Ті-Со (Ni)-Sn, Сu (Ni)-Ті-Zг, Ті-АІ-С (Сг), Мо-Со (Nb)-В в широкому інтервалі концентрацій та температур (включаючи області кристалізації сплавів), які представлено у вигляді ізотермічних перерізів і політермічних розрізів, проекцій поверхонь ліквідусу і солідусу, діаграм плавкості, реакційних схем. Вперше визначено термодинамічні властивості подвійних та потрійних сплавів РЗМ з 3d-перехідними металами та алюмінієм Fе-Рr (Еu, Dу, Тb, Уb, Lu, Sс), Со-Рг (Sс, У), АІ-Nі-У (Се), Sс-Мn (Nі, А1), У (Се)-Ni. Виявлено 5 нових потрійних та одну подвійну сполуки, встановлено спосіб утворення і параметри стабільності. Ідентифіковано кристалічну структуру 4 потрійних і подвійної сполук. Виявлено нові квазікристалоутворюючі системи, жароміцні і жаростійкі сплави на основі АІ-Ті та МАХ-фаз, сплави за участю фаз Гейслера. КЛЮЧОВІ СЛОВА: ДІАГРАМА СТАНУ, ФАЗА, ФАЗОВІ РІВНОВАГИ, ТЕРМОДИНАМІКА, ТИТАН, АЛЮМІНІЙ, СКЛАДНОЛЕГОВАНИЙ СПЛАВ, КОМПОЗИТ, ФУНКЦІОНАЛЬНИЙ МАТЕРІАЛ.