ЛИВАРНІ ВЛАСТИВОСТІ ВИСОКОЕНТРОПІЙНИХ СПЛАВІВ СИСТЕМ FeNiCrCuAl та FeNiCrCuMn

Procesi littâ, 2024, Vol 4 (158), 56-65

Анотація

У роботі представлено дослідження щодо ливарних властивостей високоентропійних сплавів (ВЕС) систем FeNiCrCuAl та FeNiCrCuMn. ВЕС виплавляли методом індукційної плавки на повітрі. Для приготування сплавів як шихтові матеріали використовували різні компоненти: хром уводили у вигляді низьковуглецевого ферохрому марки ФХ010А, залізо за допомогою чавуну марки ЧН17Д3Х2, нікель у вигляді первинного нікелю (Н-1, 99,93 %, мас. част.), мідь у вигляді прутків та дроту (M1, 99,90 % мас. част.), алюміній технічної чистоти (А85, 99,85 % мас. част.), марганець у вигляді лігатури Cu—Mn (Cu — 61,50 % мас. част., Mn — 37,70 % мас. част., Si — 0,30 % мас. част., Fe — 0,50 % мас. част.) та феромарганцю марки Мн965.
Було проведено серію експериментів для дослідження рідкоплинності та лінійної усадки високоентропійних сплавів, а для порівняння визначено ливарні властивості сталей 25Л, 10Х18Н9Л. Вивчення рідкоплинності проводили за методиками, які використовували пруткові пінополістиролові проби, розроблену піщано-глинясту пробу з кільцевим каналом постійного
перетину та комплексну U-подібну пробу Нехендзі-Купцова, яка є вдосконаленою формою Нехендзі-Самаріна. Температуру розплаву контролювали в печі, у ливарній чаші, та безпосередньо в пробі. Встановлено, що рідкоплинність ВЕС системи  FeNiCrCuMn нижча, ніж у стандартних сталей 25Л, 10Х18Н9Л і значно нижча, ніж у сірого чавуну. Визначено, що лінійна усадка виливків із високоентропійних сплавів знаходиться в діапазоні від 2,22 % до 2,63 % і наближається до лінійної усадки високолегованих сталей. Схильності до формування гарячих тріщин у високоентропійних сплавів, що досліджувалися, не виявлено. Представлено дані по швидкостях охолодження ВЕС, які визначалися шляхом запису і подальшої обробки кривих охолодження на температурних ділянках між точками ліквідус і солідус.