Марич М. В. Особливості структуроутворення та формування властивостей при виготовленні полікомпонентних еквіатомних сплавів на основі системи Тi-Cr-Fe-Ni

Робота присвячена вирішенню актуальної науково-технічної задачі розробки нових полікомпонентних високоентропійних сплавів на основі системи Ti-Cr-Fe-Ni та технології їх виготовлення з використанням методів порошкової металургії та ресурсозберігаючих підходів при виборі структурних складових матеріалу на основі результатів дослідження процесів фазо- та структуроутворення, а також впливу технологічних режимів виготовлення на основні фізико-механічні та експлуатаційні властивості сплавів. Вивчено вплив механоактивації на структурно-фазовий стан та технологічні властивості порошкових шихт на основі системи Ti-Cr-Fe-Ni. Встановлено, що механоактивація вихідної шихти суттєво активує усадку зразків при спіканні та забезпечує зменшення поруватості вихідних пресовок, отриманих з таких порошків. За результатами дослідження структуро-фазового стану спечених пресовок різного компонентного складу встановлено, що спікання пресовок із порошкової шихти на основі системи Ti-Cr-Fe-Ni-Cu призводить до формування фази з ОЦК граткою та двох багатокомпонентних фаз з гратками ГЦК. Введення у вихідний склад шихти вуглецю призвело після спікання також до утворення нової фази – карбіду титану. Показано та науково обгрунтовано ефективність застосування технології гарячого штампування для отримання методами порошкової металургії полікомпонентних еквіатомних сплавів на основі системи Тi-Cr-Fe-Ni. Порівняльний аналіз механічних характеристик сплавів, отриманих з використанням різних технологічних схем, показав, що гарячештамповані сплави всіх компонентних складів відзначаються значно вищими механічними властивостями у порівнянні зі спеченими сплавами аналогічних складів та за рівнем основних параметрів міцності не тільки не поступаються, але в ряді випадків і переважають відповідні характеристики сплавів, отриманих з використанням суттєво більш високовартісних вихідних компонентів. Розроблені матеріали та технологічний процес їх виготовлення пройшли успішну дослідно-промислову апробацію та прийняті до впровадження для виготовлення сідел клапанів насосів для перекачування високов’язких середовищ. Ключові слова: полікомпонентний сплав, високоентропійний сплав, механоактивація, сплавоутворення, пресування, спікання, гаряче штампування, відпал, структура, поруватість, дисперсність, твердість, міцність, зносостійкість, кристалічна гратка, фазовий склад