ИЗУЧЕНИЕ СТОЙКОСТИ К ОКИСЛЕНИЮ ПРИ ВЫСОКИХ ТЕМПЕРАТУРАХ СПЛАВОВ M(Cr30W5C1,5)

Авторы

  • Е. Г. БОДРОВ АО «КОНАР», Россия, г. Челябинск Автор
  • М. В. СУДАРИКОВ 2Южно-Уральский государственный университет (национальный исследовательский университет), Россия, г. Челябинск Автор
  • Д. В. МИХАЙЛОВ 2Южно-Уральский государственный университет (национальный исследовательский университет), Россия, г. Челябинск Автор
  • Д. А. ШАБАЛИНА 2Южно-Уральский государственный университет (национальный исследовательский университет), Россия, г. Челябинск Автор
  • К. И. ОЛЕЙНИК Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина,Россия, г. Екатеринбург Автор
  • М. Н. САМОДУРОВА Южно-Уральский государственный университет (национальный исследовательский университет), Россия, г. Челябинск Автор
  • Е. А. ТРОФИМОВ Южно-Уральский государственный университет (национальный исследовательский университет), Россия, г. Челябинск Автор

DOI:

https://doi.org/10.32339/0135-5910-2025-5-57-65

Ключевые слова:

высокоэнтропийные сплавы, высокотемпературное окисление, жаростойкость, термогравиметрия, многокомпонентные сплавы, кинетика окисления

Аннотация

Исследование посвящено изучению высокотемпературной окислительной стойкости многокомпонентных сплавов системы M(Cr30W5C1,5), где основа матрицы (M) представляет собой комбинацию элементов кобальта, железа, никеля, алюминия и марганца, а кроме того, они содержат 30 %(мас.) Cr, 5 %(мас.) W и 1,5 %(мас.) С: AlCoNiFe(Cr30W5C1,5), Al2CoNiFe(Cr30W5C1,5), MnCoNiFe(Cr30W5C1,5), CoNiFe(Cr30W5C1,5),Co(Cr30W5C1,5),Ni(Cr30W5C1,5) иFe(Cr30W5C1,5).Актуальность работы обусловлена поиском альтернатив традиционным кобальтохромовым сплавам (стеллитам), применение которых, несмотря на высокий уровень полезных характеристик, ограничено из-заих высокой стоимости. Целью исследования было определение влияния состава матрицы на кинетику окисления при нагреве в воздушной среде. Методика исследования включала синтез сплавов методом вакуумной плавки, подтверждение состава и микроструктуры образцов (сканирующая электронная микроскопия, рентгеновская дифракция), а также термогравиметрический анализ поведения полученных образцов при нагревеот комнатной температуры до 1300 °C. Результаты показали, что температурный порог начала ускоренного окисления для всех сплавов находится в интервале 1000–1100 °C и зависит от состава матрицы. Наибольшие пороговые температуры продемонстрировали системы AlCoNiFe(Cr30W5C1,5) и Fe(Cr30W5C1,5). Состав изученных образцов способствует формированию защитных оксидных слоев (Cr2O3 и Al2O3 в системах с алюминием) и подавлению роста нежелательных фаз, что подтверждается данными рентгенофазового анализа и микроструктурных исследований. Показано, что до пороговых температур ускоренного окисления устойчивость изученных составов к окислению на воздухе ниже или имеет один порядок с образцом сплава, соответствующего составу Стеллита 6. Полученные в ходе работы результаты подтверждают перспективность многокомпонентных системна основевысокоэнтропийных сплавов для применения в машиностроении, энергетике и авиастроении.

Биографии авторов

  • Е. Г. БОДРОВ, АО «КОНАР», Россия, г. Челябинск

    технический директор

  • М. В. СУДАРИКОВ, 2Южно-Уральский государственный университет (национальный исследовательский университет), Россия, г. Челябинск

    канд. хим. наук,младший научный сотрудник

  • Д. В. МИХАЙЛОВ, 2Южно-Уральский государственный университет (национальный исследовательский университет), Россия, г. Челябинск

    инженер

  • Д. А. ШАБАЛИНА, 2Южно-Уральский государственный университет (национальный исследовательский университет), Россия, г. Челябинск

    лаборант

  • К. И. ОЛЕЙНИК, Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина,Россия, г. Екатеринбург

    канд. хим. наук, доцент

  • М. Н. САМОДУРОВА, Южно-Уральский государственный университет (национальный исследовательский университет), Россия, г. Челябинск

    д-р техн.наук, профессор

  • Е. А. ТРОФИМОВ, Южно-Уральский государственный университет (национальный исследовательский университет), Россия, г. Челябинск

    д-р хим.наук, профессор

Опубликован

2025-06-18

Выпуск

Раздел

Металловедение и термическая обработка

Как цитировать

ИЗУЧЕНИЕ СТОЙКОСТИ К ОКИСЛЕНИЮ ПРИ ВЫСОКИХ ТЕМПЕРАТУРАХ СПЛАВОВ M(Cr30W5C1,5). (2025). ЧЕРНАЯ МЕТАЛЛУРГИЯ. Бюллетень научно-технической и экономической информации, 81(5), 57-65. https://doi.org/10.32339/0135-5910-2025-5-57-65