Вплив системи легування та розмірної невідповідності кристалічних ґраток g- та g¢- фаз на характеристики міцності монокристалічних жароміцних нікелевих сплавів

Автор(и)

  • O.A Glotka «Запорізька політехніка», Запоріжжя, Україна,
  • S.V Haiduk «Запорізька політехніка», Запоріжжя, Україна,
  • V.V Kononov «Запорізька політехніка», Запоріжжя, Україна,

DOI:

https://doi.org/10.15588/1727-0219-2019-1-13

Ключові слова:

математичне моделювання1, ливарні жароміцні нікелеві сплави2, розмірна невідповідність кристалічних граток (місфіт)3, короткочасна та довготривала міцність4, співвідношення легувальних елементів5

Анотація

Мета роботи. Отримання прогнозуючих регресійних моделей, за допомогою яких можна адекватно розраховувати механічні властивості монокристалічних жароміцних нікелевих сплавів, без проведення попередніх експериментів.

Методи дослідження. Для експериментально-теоретичних досліджень температурної працездатності сформована робоча вибірка сплавів, що складається з відомих промислових жароміцних нікелевих сплавів для монокристалічного лиття вітчизняного і зарубіжного виробництва, які за вмістом основних елементів охоплюють широкий діапазон легування. Отримані значення оброблялися в програмному комплексі Microsoft Office в пакеті EXCEL методом найменших квадратів з отриманням кореляційних залежностей типу «параметр-властивість» з отриманням математичних рівнянь регресійних моделей (ліній трендів), які оптимально описують ці залежності.

Отримані результати. В роботі розглянуто вплив легувальних елементів на схильність їх до утворення фаз в ливарних жароміцних нікелевих сплавах. На основі впливу елементів на фазоутворення

було вперше розроблено коефіцієнт співвідношення легувальних елементів Кg, в сплавах даного класу.

Виявлено тісну кореляційну залежність співвідношення Кg, з розмірною невідповідністю кристалічних граток g- та g¢- фаз (місфіт). Також показано, що для багатокомпонентних нікелевих систем можна з високою вірогідністю прогнозувати місфіт, який істотно впливає на характеристики міцності сплавів даного класу.

Наведено регресійні моделі кореляційних залежностей від розмірної невідповідності (g/g¢ місфіта), які дають можливість прогнозувати границі короткочасної і тривалої міцності сплавів. Показано, що величина місфіта при температурі експлуатації повинна прагнути до нуля. Це забезпечить підвищення структурної стабільності за рахунок зведення до мінімуму структурних напружень, що робить позитивний вплив на міцність і пластичні характеристики.

Наукова новизна. В роботі вперше запропоновано коефіціент співвідношення легувальних елементів, Кg¢, який має тісний кореляційний зв ’язок з характеристиками міцності та розмірної невідповідності

ливарних жароміцних нікелевих сплавів.

Практична цінність. Показано перспективний і ефективний напрямок у вирішенні задачі прогнозування основних характеристик, що впливають на комплекс службових властивостей сплавів як при розробці нових монокристалічних жароміцних нікелевих сплавів, так і при вдосконаленні складів відомих промислових марок даного класу.

 

##submission.downloads##

Опубліковано

— Оновлено 2021-03-25

Версії

  • 2021-03-25 (2)
  • (1)

Номер

№ 1 (2019): Вісник двигунобудування

Розділ

Конструкційні матеріали

Ліцензія

Положення про авторські права Creative Commons

Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:

  • Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.

  • Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.

  • Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи.