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

Автор(и)

  • Н.Ю. Філоненко ДЗ «Дніпропетровська державна медична академія МОЗ України»
  • О.М. Галдіна Дніпровський національний університет імені Олеся Гончара
  • О.І. Бабаченко Інститут чорно їметалургії ім. З.І. Некрасова НАН України (ІЧМ НАНУ)
  • G.A. Kononenko Інститут чорно їметалургії ім. З.І. Некрасова НАН України (ІЧМ НАНУ)

DOI:

https://doi.org/10.15330/pcss.20.4.437-444

Ключові слова:

сплави системи Fe-B-C, борид Fe2B, бороцементит Fe3(CB), евтектика, термодинамiчна стiйкiсть розплаву

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 експерименту, проведеного в даній роботі досліджено фазовий склад та фазові перетворення, що відбуваються в сплавах та 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.

Посилання

[1] Fu Hanguang Alloy Nonferrous Metals 9, 113 (2005).
[2] Zhao Guorong, Li Zhenhua, Liu Meihong, He Zhengyuan, Alloy Hot Working Technology 15, 113 (2011).
[3] Song Xu, Fu Han, Yang Jun, Transactions of Materials and Heat Treatment 1, 164 (2008).
[4] 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).
[5] Xiangyi Ren, Hanguang Fu, Jiandong Xing, Yongwei Yang, Shuli Tang, Journal of Materials Research 32(16), 3078 (2017) (doi: 10.1557/jmr.2017.304).
[6] P. Sang, H.Fu,Y.Qu, C. Wang, Y. Lei, Materials Science & Engineering Technology 46(9), 962 (2015) (doi: 10.1002/mawe.201500397).
[7] 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).
[8] I.М. Spiridonova, S.B. Pilayeva, E.B.Syxovaya, E.B. Zinkovski Vіsnik Dnіpropetrovskogo nacіonalnogo unіversitetu. Serіja. fіzika. 8, 32 (2002).
[9] Eberhard Schṻrmann, Clausthal, und Shao-Xiong Li, Jilin Jahrgang 121 (1985).
[10] S.V. Tverdokhlebova Vіsnik Dnіpropetrovskogo nacіonalnogo unіversitetu. Serіja. fіzika. Radіoelektronіka, 14(12/1) 100 (2007).
[11] H. Ohtani, M. Hasebe, K. Ishida, T. Nishizawa, Calculation Trans. Iron Steel Inst. Jpn. 28 1043 (1988).
[12] Takafumi Hibino, Teruo Bitoh, Journal of Alloys and Compounds 707, 82 (2017) (doi:10.1016/j.jallcom.2016.12.060).
[13] V.V. Sychev, The differentialequations of the termodynamics (Moscow, Vyisshaya shkola, 1991).
[14] J.W. Gibbs, Termodinamicheskie raboty. (Moscow: Gostehizdat, 1950).
[15] A.N. Galdina, Vіsnik Dnіpropetrovskogo nacіonalnogo unіversitetu. Serіja fіzika. Radіoelektronіka 14(12/1), 68 (2007).
[16] L.A. Zhirifalko, Statistical mechanics of solids (Oxford, University Press, 2000).
[17] M.P. Shaskolskaya, Crystallography (Moscow, Vyisshaya shkola, 1984).
[18] 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).
[19] 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).
[20] M. Palumbo, G. Cacciamani, E. Bosco, M. Baricco, Intermetallics 11, 1293 (2003) (doi:10.1016/S0966-9795(03)00171-7).
[21] Van Rompaey T., K.C. Kumar, P. Wollants, Journal of Alloys and Compounds 334, 173 (2002).
[22] Takahiro Miki, Kenjirou Tsujita1, Shiro Ban-Ya, Mitsutaka Hino, Computer Coupling of Phase Diagrams and Thermochemistry 30, 449 (2006) (doi:10.1016/j.calphad.2006.07.001).

##submission.downloads##

Опубліковано

2019-12-15

Як цитувати

Філоненко, Н., Галдіна, О., Бабаченко, О., & Kononenko, G. (2019). Структурний стан та термодинамічна стійкість сплавів системи Fe-B-C. Фізика і хімія твердого тіла, 20(4), 437–444. https://doi.org/10.15330/pcss.20.4.437-444

Номер

Розділ

Наукові статті