Структурний стан та термодинамічна стійкість сплавів системи Fe-B-C

N. Yu. Filonenko, A. N. Galdina, A. I. Babachenko, G. A. Kononenko

Анотація


Дослідження здійснювали на зразках сплавів системи Fe-B-C вмістом бору 0,005-7,0 % (мас.) та карбону 0,4-5,5 % (мас.), інше залізо. За результатами мікростурктурного, рентгеноструктурного та диференційного термічного аналізів визначені первинні фази, що утворюються в результаті кристалізації сплавів системи Fe-B-C в залежності від вмісту бору та карбону в сплаві. За результатами експерименту, проведеного в даній роботі досліджено фазовий склад та фазові перетворення, що відбуваються в сплавах та побудована побудована поверхня ліквідусу та показано, що точка, яка має мінімальну температуру 1375 К на поверхні ліквідусу спостерігали при вмісті бору 2,9 % (мас.) та карбону 1,3 % (мас.). Вперше із врахуванням внеску в енергії Гіббса розплаву Fe-B-C першого ступеня наближення високотемпературного розвинення термодинамічного потенціалу отримано поверхню термодинамічної стійкості розплаву Fe-B-C в залежності від температури та  вмісту бору та карбону в сплаві. Отримані в роботі результати показали, що для досягнення однорідного розплаву Fe-B-C, що не містить мікронеоднородної структури у вигляді мікроділянок з ближнім порядком необхідно виконати перегрів більш ніж на 150 К.


Ключові слова


Fe-B-C system alloys, Fe2B boride, Fe3(CB) boron cementite, eutectics, thermodynamic stability of the melt.

Посилання


Fu Hanguang, Alloy Nonferrous Metals 9, 113 (2005).

Zhao Guorong, Li Zhenhua, Liu Meihong, He Zhengyuan, Alloy Hot Working Technology 15, 113 (2011).

Song Xu, Fu Han, Yang Jun, Transactions of Materials and Heat Treatment 1, 164 (2008).

Ayako Sudo, Tsuyoshi Nishi, Noriko Shirasu, Masahide Takano and Masaki Kurata, Journal of Nuclear Science and Technology 52(10) (2015) (doi:10.1080/00223131.2015.1016465).

Xiangyi Ren, Hanguang Fu, Jiandong Xing, Yongwei Yang, Shuli Tang, Journal of Materials Research 32(16), 3078 (2017) (doi: 10.1557/jmr.2017.304).

P. Sang, H.Fu,Y.Qu, C. Wang, Y. Lei, Materials Science & Engineering Technology 46(9), 962 (2015) (doi: 10.1002/mawe.201500397).

Zhifu Huang; Jiandong Xing; Shengqiang Ma; Yimin Gao; Ming Zheng; Liqiu Sun, Engineering Materials, 732, 59 (2017)

(doi:10.4028/www.scientific.net/KEM.732.59).

I. M. Spiridonova, S.B. Pilayeva, E.B.Syxovaya, E.B. Zinkovski, Vіsnik Dnіpropetrovskogo nacіonalnogo unіversitetu. Serіja. fіzika. 8, 32 (2002).

Eberhard Schrmann, Clausthal, und Shao-Xiong Li, Jilin Jahrgang 121 (1985).

S.V. Tverdokhlebova, Vіsnik Dnіpropetrovskogo nacіonalnogo unіversitetu. Serіja. fіzika. Radіoelektronіka, 14(12/1) 100 (2007).

H. Ohtani, M. Hasebe, K. Ishida, T. Nishizawa, Calculation Trans. Iron Steel Inst. Jpn. 28 1043 (1988).

Takafumi Hibino, Teruo Bitoh, Journal of Alloys and Compounds 707, 82 (2017) (doi:10.1016/j.jallcom.2016.12.060).

V.V. Sychev, The differentialequations of the termodynamics (Moscow, Vyisshaya shkola, 1991).

J. W. Gibbs, Termodinamicheskie raboty. (Moscow: Gostehizdat, 1950).

A. N. Galdina, Vіsnik Dnіpropetrovskogo nacіonalnogo unіversitetu. Serіja. fіzika. Radіoelektronіka 14(12/1), 68 (2007).

L. A. Zhirifalko, Statistical mechanics of solids (Oxford, University Press, 2000).

M. P. Shaskolskaya, Crystallography, (Moscow, Vyisshaya shkola, 1984).

R.A. Roble, D.R. Waldbaum, Thermodynamic Properties of Minerals and Related Substances at 298.15°K (25.0°C) and One Atmosphere (1.013 Bars) Pressure and at Higher Temperatures (Orton memorial library the OHIO State University 155 S. Oval Drive, 1970).

A.T. Dinsdale, SGTE data for pure elements ( NPL Materials Centre, Division of Industry and Innovation, National Physical Laboratory, Teddington, Middlesex, TW11 0LW, UK, 1991).

M. Palumbo, G. Cacciamani, E. Bosco, M. Baricco, Intermetallics, 11, 1293 (2003) (doi:10.1016/S0966-9795(03)00171-7).

T. Van Rompaey, K.C. Kumar, P. Wollants, Journal of Alloys and Compounds, 334, 173 (2002).

Takahiro Miki, Kenjirou Tsujita, Shiro Ban-Ya, Mitsutaka Hino, Computer Coupling of Phase Diagrams and Thermochemistry 30, 449 (2006) (doi:10.1016/j.calphad.2006.07.001).


Повний текст: PDF (English) PDF
7 :: 20

Посилання

  • Поки немає зовнішніх посилань.