Вторинні карбіди в багатокомпонентній системі Ni-13,5Cr-5Co-3,4Al-4,8Ti-7,3W-0,8Mo-0,015B-0,12C14

Abstract

UK: Мета роботи. Вивчити специфіку розподілу легувальних елементів у вторинних карбідах в багатокомпонентній системі Ni-13,5Cr-5Co-3,4Al-4,8Ti-7,3W-0,8Mo-0,015B-0,12C за допомогою розрахункового методу прогнозування CALPHAD. Методи досліджень. Для пошуку закономірностей та розрахунку закономірностей розподілу легувальних елементів в сплаві, було обрано новітній метод CALPHAD, та проведено моделювання термодинамічних процесів кристалізації фаз. Отримані результати. результати термодинамічних розрахунків хімічного складу карбідів наведені в вигляді математичних залежностей. Отримано рівняння впливу легувальних елементів на температури розчинення (виділення) вторинних карбідів. Показано, що отримані залежності тісно корелюють з термодинамічними процесами, що відбуваються в системі. Наукова новизна. Показано, що при підвищенні сумарної концентрації карбідоутворюючих елементів, ускладняється і хімічний склад карбідів типу М23С6. Вміст молібдену більше 2 % призводить до утворення ТЩП фази типу – Р, а зі збільшенням його концентрації спостерігається перетворення карбіду МС в карбід типу М6С. При концентрації вольфраму в складі сплаву більше 10 % помітно підвищується ймовірність виділення в структурі ТЩП фаз типу σ - і μ-, що чинить негативний вплив на механічні властивості і жароміцність. Практична цінність. На основі комплексного підходу для багатокомпонентних ЖНС отримані нові регресійні моделі, що дозволяють адекватно прогнозувати хімічний склад вторинних карбідів за хімічним складом сплаву, це дозволило реалізувати рішення задачі розрахункового прогнозування складу карбідів за хімічним складом сплаву. EN: Purpose of work. To study the specifics of the distribution of alloying elements in secondary carbides in the multicomponent system Ni-13,5Cr-5Co-3,4Al-4,8Ti-7,3W-0,8Mo-0,015B-0,12C using the calculation method of CALPHAD prediction. Research methods. To find regularities and calculate regularities of distribution of alloying elements in the alloy, the latest CALPHAD method was chosen, and modeling of thermodynamic processes of phase crystallization was carried out. The obtained results. The results of thermodynamic calculations of the chemical composition of carbides are given in the form of mathematical dependences. The equation of the influence of alloying elements on the dissolution (separation) temperature of secondary carbides is obtained. It is shown that the obtained dependences are closely correlated with the thermodynamic processes occurring in the system. Scientific novelty. It is shown that with increasing the total concentration of carbide-forming elements, the chemical composition of carbides of the M23C6 type becomes more complicated. The molybdenum content of more than 2 % leads to the formation of TSHP phase type P, and with increasing concentration there is a conversion of MС carbide to carbide type M6C. When the concentration of tungsten in the alloy is more than 10 %, the probability of separation of phases of the σ - and μ - type in the structure of the TSP significantly increases, which has a negative effect on the mechanical properties and heat resistance. Practical value. On the basis of an integrated approach for multicomponent ZHNS new regression models are obtained, which allow adequately predict the chemical composition of secondary carbides by the chemical compo¬sition of the alloy, this allowed to solve the problem of calculated prediction of carbide composition by chemical composition of the alloy.