ВПЛИВ ЗНИЖЕНОГО ВМІСТУ ВУГЛЕЦЮ НА ВЛАСТИВОСТІ СПЛАВУ ЖС3ДК-ВІ

Procesi littâ, 2025, Vol 1 (159), 3-10

Анотація

Досліджено вплив зниженого вмісту вуглецю (0,015…0,020 % С) та, відповідно, карбідної фази на властивості сплаву ЖС3ДК-ВІ з додатковим легуванням та модифікуванням ніобієм, лігатурами гафній-нікель та нікель-ітрій. Встановлено, що у структурі дослідних зразків зі зниженим вмістом вуглецю карбіди практично відсутні, а межі зерен дуже тонкі. При введенні ніобію, ітрію та гафнію відбувається утворення карбідів у формі глобулярних частинок, в основному рівномірно розподілених в об’ємі металу. Мікроструктура зразків зі зниженим вмістом вуглецю крупно кристалічна, що, ймовірно, зумовлено відсутністю конкурентного фазового росту при кристалізації розплаву. Дослідні варіанти з низьким вмістом вуглецю мають значення ударної в’язкості на рівні 90…150 Дж/см², але вкрай низьку тривалу міцність, мабуть, через відсутність карбідного зміцнення у сплаві. Високі показники ударної в’язкості пов’язані з рівномірним розподілом у структурі дрібнодисперсної карбонітридної фази. Комплексно модифіковані (Nb+Hf+Y) зразки із вмістом вуглецю 0,06 %, показали достатню ударну в’язкість і тривалу міцність, що значно перевищувало вимоги ОСТ 1.90126-85. У цих зразках практично повністю відсутні великі карбіди в об’ємі зерен основного γ-твердого розчину і наявні дрібні карбіди типу Ме₂₃С₆, що виділилися в процесі термічної обробки по межах зерен, перешкоджали зернограничному прослизанню в умовах високих температур і прикладеного навантаження. Рівень ударної в’язкості в даному випадку забезпечується виділенням і рівномірним розподілом дискретних і глобулярних карбідів та карбонітридів (розміром приблизно 2...3 мкм) при обробці розплаву ітрієм і гафнієм. Зниження ударної в’язкості, порівняно з варіантами з низьким вмістом вуглецю, ймовірно, пов’язане з виділенням подвійних карбідів шрифтової морфології.