Звіт про науково-дослідну роботу: „ Розробка багатокомпонентних жароміцних та жаростійких сплавів на основі системи Nb-Cr-Si з низькою питомою вагою”

Abstract

ОБ’ЄКТ ДОСЛІДЖЕНЬ – багатокомпонентні сплави системи Nb-Cr-Si, леговані Zr, Al, Ti та Mo. МЕТОДИ ДОСЛІДЖЕНЬ – виготовлення сплавів на основі системи Nb-Cr-Ti-Al-Zr-Mo-Si шляхом аргоно-дугової плавки, створення різних структурних станів сплавів за допомогою деформації і відпалу, механічні випробування, ренгеноструктурний аналіз, дилатометрія та ДТА, оптична та електронна растрова мікроскопія, випробування жаростійкості сплавів при витримки на повітрі при 1000 та 1200 оС на протязі 1-10 годин. МЕТА РОБОТИ - дослідження закономірностей формування структури, фазового складу та механічних властивостей у багатокомпонентних сплавах на основі системи Nb-Cr-Si, легованих Zr, Al, Ti та Mo для підвищення їх жароміцності, жаростійкості та зменшення питомої ваги. Запропоновано алгоритм конструювання багатокомпонентних сплавив з урахуванням відомих закономірностей формування фазової структури, особливостей кристалізації та механічних властивостей високоентропійних сплавів для отримання заданих їх властивостей. На основі математичного моделювання з перших принципів властивостей багатокомпонентних сплавів визначено вплив хімічного складу сплавів на їх когезію та зміщення атомів із положень ідеальної решітки для прогнозування механічної поведінки сплавів. Експериментальні дослідження дозволили встановити закономірності створення однофазної та багатофазної структур в сплавах на основі системи Nb-Cr-Ti-Al-Zr-Mo-Si. Отримано значне зменшення температури плавлення за рахунок створення евтектичного сплаву для забезпечення можливості використання методу литва для виготовлення виробів зі сплавів. Отримано сплави на основі ніобію з питомою вагою 6,54 г/см3, які мають міцність при 1000 оС 840 МПа, пластичність при 20 оС ~1% та підвищену жаростійкість. Результати роботи використано для створення сплавів для промислового впровадження по прямим договорам з кінцевими користувачами, якими є КБ Південне, КБ Прогрес, КНР. КЛЮЧОВІ СЛОВА: БАГАТОКОМПОНЕНТНІ СПЛАВИ, НІОБІЙ, ПИТОМА ВАГА, ВИСОКА ТЕМПЕРАТУРА, МЕХАНІЧНІ ВЛАСТИВОСТІ.