Карпенко Н. В. Закономірності багатофазної евтектичної кристалізації у сплавах заліза з фосфором та бором

Об'єкт дослідження: закономірності сумісного росту фаз за умов евтектичної кристалізації. Мета роботи: встановлення особливостей сумісної кристалізації твердих розчинів під час евтектичної кристалізації в багатокомпонентних сплавах на основі заліза, які містять бор та фосфор. Дослідження проводились за допомогою наступних методів аналізу: хімічного, рентгеноструктурного (РСА), кількісного металографічного, диференціального термічного (ДТА), локального мікрорентгеноспектрального, електронної мікроскопії та комп'ютерного моделювання методом функціонала густини. Були проведені мікродюрометричний та фізико-хімічний аналізи, випробування на газоабразивну та абразивну зносостійкість. Досліджено сплави систем Fe-P-В, Fe-P-Мо, Fe-С-Мо, Fe-P-В-Мо. Показано, що при легуванні фериту фосфором та бором утворюються тверді розчини заміщення-проникнення, що приводить до збільшення розчинності. Розраховано довжини міжатомних зв'язків Fe-Fe, Fe-P, Fe-B у твердих розчинах Fe3P1-хBх. Встановлені особливості кристалізації моноваріантних подвійних та потрійних евтектик. Кристалізація потрійної евтектики може відбуватися за чотирма основними механізми: розділена кристалізація; одночасний сумісний ріст трьох фаз; переривчасте зростання третьої фази при сумісному рості двох інших фаз; розпад рідини на дві подвійні евтектик, що ростуть одночасно. У залежності від механізму кристалізації потрійної евтектики, ведучими можуть бути одна чи дві фази або бікристал. Досліджено властивості первинних фаз: фериту, легованого фосфором та бором фериту, Fe3(P,B), Fe2(P,B), Fe3(В,Р), Fe2(В,Р) та Fe5PB2. Сфера використання: евтектичні сплави досліджених систем - у якості зв'язки композиційних матеріалів; заевтектичні сплави - у якості наповнювачей композиційних матеріалів зі зв'язками на мідній основі. Для створення шаруватих композиційних матеріалів.