ПОЛУЧЕНИЕ, СТРУКТУРА И СВОЙСТВА ВЫСОКО-, СРЕДНЕЭНТРОПИЙНЫХ СПЛАВОВ СИСТЕМЫ Co-Fe-Cr-Mo-W Текст научной статьи по специальности «Физика»

ПОЛУЧЕНИЕ, СТРУКТУРА И СВОЙСТВА ВЫСОКО-, СРЕДНЕЭНТРОПИЙНЫХ СПЛАВОВ СИСТЕМЫ Co-Fe-Cr-Mo-W Иванников А. Ю., Клычевских Ю. А., Гребенников И. К., Кудашев М. А.

ИМЕТРАН, Москва, РФ E-mail [email protected] Одним из перспективных направлений современной металлургии является получение и исследование свойств высоко- и среднеэнтропийных сплавов. Первые работы в области высокоэнтропийных сплавов показали, что наличие высокой энтропии смешения обеспечивает фиксацию однофазного термостабильного состояния в многокомпонентных сплавах. Последующие работы уточнили, что кроме высокой энтропии смешения должны быть соблюдены и другие специфические параметры: разность электроотрицательностей (х), разность атомных размеров (5), позволяющие определять образование неупорядоченного твердого раствора вместо интерметаллидов или аморфного состояния. Концентрация валентных электронов (VEC), определяет плотность и кристаллическую структуру твердого раствора.

В таблице 1 приведены составы сплавов системы Co-Fe-Cr-Mo-W и расчетные величины для оценки вероятности фиксации однофазного состояния в них.

Табл. 1. - Расчетные термодинамические величины исследуемых композиций Co-Fe-Cr-Mo-W системы

Химический состав ASmix , Дж/Кмоль 5, % х AHmix , кДж/моль VE C

Высокоэ нтропий ные сплавы Fe0,2Cr0,2Co0,2Mo0,2W 0,2 13,38 4,475 0,249 -0,438 7

Fe0,35Cr0,2Co0,15Mo0,15 W0,15 12,83 4,287 0,233 -0,326 7,1 5

Fe0,45Cr0,25Co0,1Mo0,1 W0,1 11,61 3,804 0,210 -0,219 7,2

Fe0,6Cr0,25CC0,05MC0,05 W0,05 9,17 2,911 0,164 -0,108 7,3 5

Среднеэ нтропий ные сплавы Fe0,354Cr0,347Co0,204Mo 0,062W0,032 11,16 2,764 0,162 -0,377 7,3 14

Fe0,377Cr0,347Co0,204Mo 0,047W0,024 10,75 2,447 0,148 -0,353 7,3 6

Fe0,401Cr0,347Co0,204Mo 0,031W0,016 10,24 2,034 0,132 -0,326 7,4 08

Требуем ые значени я 10 < ASmix < 19.5 ; 0 < 5 < 13 ; -22 < AHmix < 7 ; VEC< 6,87

В данном исследовании проведена оценка твердофазных (механическое легирование, спекание) и жидкофазных (многостадийный переплав в среде аргона) способов получения сплавов Co-Fe-Cr-Mo-W системы, изучен фазовый состав, структура, физико-механические, магнитные и эксплуатационные свойства.

Исследование выполнено за счет гранта Российского научного фонда № 24-290183, https://rscf.ru/project/24-29-00183/.