Открытый доступ
Платный доступ или доступ для подписчиков
Исследование микроструктуры и твердости среднеэнтропийного сплава, полученного методом электродуговой наплавки композитной порошковой проволоки
Аннотация
Разработана эффективная технология производства многокомпонентной порошковой проволоки системы Cr – Ni – Co – Fe – Mo диаметром 4,2 мм с оболочкой из стали 12Х18Н9, обеспечивающая стабильные качественные показатели, что позволило получить в режиме 420 А, 38 В, 15 см/мин материал наплавки с содержанием легирующих элементов ~ 31 % (масс.). При этом наплавка в четыре прохода гарантировала отсутствие смешивания с подложкой из стали 09Г2С. Исследованы структура, состав неметаллических включений, микро- и нанотвердость наплавленного слоя. Выявлено зональное строение слоя с характерной микроструктурой. Подтверждена статистически значимая корреляция между структурными особенностями и механическими свойствами материала. Показано, что изготовленный материал можно отнести к новому классу среднеэнтропийных сплавов, полученных методом наплавки порошковой проволоки.
Ключевые слова
Литература
Мацинов С. А., Калиниченко В. А., Андрушевич А. А. Перспективы применения покрытий для улучшения поверхностных свойств литых композиционных материалов // Литье и металлургия. 2024. № 2. С. 63 – 71. DOI: 10.21122/1683-6065-2024-2-63-71
Геллер Ю. А. Инструментальные стали. М.: Металлургия, 1983. 524 с.
Володин Т. В., Невский С. А., Громов В. Е. и др. Структурно-фазовые состояния и свойства быстрорежущей стали после импульсных энергетических воздействий // Вестник Сибирского государственного индустриального университета. 2024. № 2(48). С. 43 – 52. DOI: 10.57070/ 2304-4497-2024-2(48)-43-52
Kremnev L. S. Critical coefficient of stress intensity and fracture toughness of high-strength tool materials // Met. Sci. Heat Treat. 1996. V. 38, Is. 1 – 2. P. 33 – 37.
Kremnev L. S. Alloying theory and its use for creation of heat-resistant tool steels and alloys // Met. Sci. Heat Treat. 2008. V. 50, Is. 11 – 12. P. 526 – 534.
Adaskin A. M., Kremnev L. S., Sapronov I. Y. Fracture of ledeburite and hypereutectoid high-speed steels // Met. Sci. Heat Treat. 2011. V. 53, Is. 5 – 6. P. 280 – 284.
Верещака А. С., Григорьев С. Н., Табаков В. П. Методологические принципы создания функциональных покрытий нового поколения для применения в инструментальном производстве // Справочник. Инженерный журнал с приложением. 2011. № 12. C. 13 – 22.
Волосова М. А., Туманов А. А. Систематизация методов нанесения покрытий и модификации рабочих поверхностей режущего инструмента и алгоритм их выбора // Вестник МГТУ Станкин. 2011. № 3. C. 78 – 83.
Sobol O. V., Andreev A. A., Grigoriev S. N. et al. Vacuum-arc multilayer nanostructured TiN/Ti coatings: structure, stress state, properties // Met. Sci. Heat Treat. 2012. V. 54, Is. 1 – 2. P. 28 – 33.
Чапайкин А. С., Громов В. Е., Чжан П. и др. Структурно-фазовые состояния и свойства плазменной наплавки быстрорежущей сталью в среде азота // Вестник Сибирского государственного индустриального университета. 2024. № 1(47). С. 35 – 47. DOI: 10.57070/2304-4497- 2024-1(47)-35-47
Adaskin A. M. Use of the effect of stress relaxation for changing the shape of articles from nonplastic steels and alloys // Met. Sci. Heat Treat. 2012. V. 54, Is. 1 – 2. P. 47 – 51.
Смольников Е. А. Термическая и химико-термическая обработка инструмента в соляных ваннах. М.: Машиностроение, 1989. 311 с.
Адаскин А. М., Кpемнев Л. С., Сапpонов И. Ю. Влияние темпеpатуpы закалки на коpобление сталей P6М5 и 11М5Ф // Технология металлов. 2006. № 7. С. 26 – 29.
Григорьев С. Н., Борисов А. А., Маслов А. Р. Инструментальное обеспечение микрообработки // Справочник. Инженерный журнал с приложением. 2011. № 12. С. 32 – 37.
Иванов Ю. Ф., Гусев А. И., Романов Д. А. и др. Структура, элементный и фазовый состав износостойкой наплавки порошковой проволокой системы Fe – C – Si – Мn – Сr – Ni – Mo // Фундаментальные проблемы современного материаловедения. 2021. Т. 18, № 1. С. 106 – 114. DOI: 10.25712/ASTU.1811-1416.2021.01.015
Осинцев К. А., Коновалов С. В., Иванов Ю. Ф. и др. Изготовление покрытия из высокоэнтропийного сплава Al – Co – Cr – Fe – Mn – Ni с использованием проволочно-дуговой аддитивной технологии // Металлургия: технологии, инновации, качество: труды XXIII: материалы международной научно-практической конференции. В 2 ч. Новокузнецк, 23 – 25 ноября 2022 г. Часть 2: Новокузнецк: Сибирский государственный индустриальный университет, 2022. С. 56 – 61.
Дресвянников А. Ф., Колпаков М. Е., Ермолаева Е. А. Физикохимия высокоэнтропийных сплавов: теория и практические приложения // Вестник технологического университета. 2023. Т. 26, № 10. С. 5 – 19.
Бащенко Л. П., Ефимов М. О., Шлярова Ю. А. и др. Структура, фазовый состав и свойства высокоэнтропийного сплава AlCrFeCoNi, облученного импульсным электронным пучком // Вестник Сибирского государственного индустриального университета. 2024. № 4(50). С. 129 – 136. DOI: 10.57070/2304-4497-2024-4(50)-129-136
Батаева З. Б., Руктуев А. А., Иванов И. В. и др. Обзор исследований сплавов, разработанных на основе энтропийного подхода // Обработка металлов (технология, оборудование, инструменты). 2021. Т. 23, № 2. С. 116 – 146. DOI: 10.17212/1994-6309-2021-23.2-116-146
Степченков А. К., Макаров А. В., Волкова Е. Г. и др. Влияние добавок карбида и борида вольфрама на структуру и микротвердость эквиатомного crfeni-покрытия, сформированного короткоимпульсной лазерной наплавкой // Frontier Materials & Technologies. 2024. Is. 1. P. 83 – 94. DOI: 10.18323/2782-4039-2024-1-67-8
Arif Z. U., Khalid M. Y., Rashid A. A. et al. Laser deposition of high-entropy alloys: A comprehensive review // Opt. Laser Technol. 2022. V. 145. Art. 107447. DOI: 10.1016/j.optlastec. 2021.107447
Chen Zhao, Wen Xiaoli, Wang Weili et al. Engineering fine grains, dislocations and precipitates for enhancing the strength of TiB2-modified CoCrFeMnNi high-entropy alloy using Laser Powder Bed Fusion // J. Mater. Res. Technol. 2023. V. 26, Is. 6. P. 1198 – 1213. DOI: 10.1016/j.jmrt.2023.07.244
Wang С., Lin K. F., Zhao Y. L. et al. Martensitic transformation and mechanical behavior of a medium-entropy alloy // Mater. Sci. Eng. A. 2020. V. 786, Is. 5. Art. 139371.
DOI: https://doi.org/10.30906/mitom.2026.1.32-39
© Издательский дом «Фолиум», 1998–2026