CC BY
1ВЛИЯНИЕ ПРОДОЛЬНОЙ ПРОКАТКИ НА ПРОЧНОСТЬ, ПЛАСТИЧНОСТЬ И КОРРОЗИОННУЮ СТОЙКОСТЬ МОДИФИЦИРОВАННОГО
СПЛАВА КАНТОРА Иванников А. Ю., Кудашев М. А., Каплан М. А., Карелин Р. Д., Юсупов В. С.
ИМЕТРАН, Москва, РФ E-mail [email protected]
В 2024 году исполнилось 20 лет с момента публикации одной из первых работ в области высокоэнтропийных однофазных сплавов [Cantor B., Chang I.T.H., Knight P., Vincent A.J.B. Microstructural development in equiatomic multicomponent alloys. Materials Science and Engineering: A. 2004;375-377: 213-218.]. Работа, опубликованная проф. Брайоном Кантором, основывалась на более чем 30 летних исследованиях многокомпонентных сплавов. Ключевой особенностью разработанного однофазного высокоэнтропийного сплава (ВЭС) было наличие эффекта повышения прочности и пластичности с понижением температуры. Поэтому наряду с работой профессора Джин-Вей Йен [Yeh J.W., Chen S.K., Lin S.J., Gan J.Y., Chin T.S., Shun T.T., Tsau C.H., Chang S.Y. Nanostructured high-entropy alloys with multiple principal elements: Novel alloy design concepts and outcomes. Advanced Engineering Materials. 2004, vol. 6, no. 5, pp. 299-303], предложившего термин высокоэнтропийные сплавы, современные исследователи проявляют огромный интерес к данному направлению, что подтверждается кратным ростом, так в 2023 г. в БД Scopus было зарегистрировано более 3300 публикаций. Исследования в области высокоэнтропийных сплавов в ИМЕТ РАН затрагивают различные направления: подходы к получению ВЭС твердофазными и жидкофазными методами; обработку ВЭС давлением; оценку структуры и свойств; применение методов машинного обучение и д.р.
Целью данного исследования является оценка влияния способа получения высокоэнтропийного сплава Кантора, модифицированного кремнием, на его прочность, пластичность, коррозионную стойкость в 3.5% растворе поверенной соли.
Для получения высокоэнтропийного сплава Кантора были использованы элементные порошки Fe, Cr, Co, Ni, а также порошок ферромарганца МН95, содержащий в своем составе кремний. Для приготовления порошковой смеси использовали турбулентный смеситель. Далее порошковая смесь подвергалась холодному прессованию 300 МПа. Полученная прессовка спекалась в вакуумной печи. Для повышения плотности сплава и его гомогенности выполнили многостадийный аргонодуговой переплав. После выплавки слиток подвергали закалке в воду для устранения хрупких сигма-фаз. Получение полуфабриката для последующей продольной прокатки на стане «Кварто» выполнили на кузнечном молоте без дополнительного подогрева. При продольной прокатке отбирали пластины с различной толщиной для оценки влияния обжатия на прочность, пластичность и коррозионную стойкость. Образцы для испытаний на растяжение и коррозию были вырезаны на проволочной электроэрозионной машине.
Анализ механических свойств показал, что с увеличением обжатия ожидаемо повышается прочность и снижается пластичность. Выявлено повышение общей коррозионной стойкости с увеличением степени деформации пластин и показано положительное влияние модифицирования сплава кремнием.
Работа выполнена в соответствии с государственным заданием 075-00320-2400.
