Особливості багатокомпонентної дифузії леґувальних елементів у метастабільних титанових $\beta$-стопах під час неперервного швидкого нагрівання

В. І. Бондарчук, П. Є. Марковський

Інститут металофізики ім. Г. В. Курдюмова НАН України, бульв. Академіка Вернадського, 36, 03142 Київ, Україна

Отримано: 20.09.2019; остаточний варіант - 04.05.2020. Завантажити: PDF

Особливості конкурентної дифузії окремих леґувальних елементів у високотемпературній $\beta$-фазі у титанових стопах метастабільного $\beta$-класу у нерівноважних умовах неперервного швидкісного награвання досліджено з використанням декількох промислових стопів. Встановлено, що швидкість дифузійного перерозподілу леґувальних елементів у $\beta$-фазі залежить не стільки від їхньої загальної концентрації (яка може бути виражена інтегральним вмістом $\beta$-стабілізованих елементів через молібденовий еквівалент $C^{\textrm{Mo}}_0$), скільки від швидкості дифузії окремих леґувальних елементів. Найшвидше при нагріванні до температур однофазної $\beta$-області вирівнюється розподіл у $\beta$-фазі Феруму, концентрація Хрому вирівнюється трохи повільніше, а концентрація $\beta$-стабілізаторів ізоморфного типу таких як Ванадій або Молібден згладжується найповільніше. Це приводить до того, що подібно вуглецевій сталі у титанових стопах метастабільного $\beta$-класу у нерівноважних умовах швидкого нагрівання має місце явище встановлення спочатку пара- (часткового) і тільки потім орто- (повного) рівноважного розподілу у високотемпературній $\beta$-фазі $\beta$-стабілізаторів евтектоїдного та ізоморфного типу відповідно.

Ключові слова: титанові стопи, метастабільна $\beta$-фаза, фазові перетворення, леґувальні елементи, дифузія, хімічна неоднорідність.

URL: http://mfint.imp.kiev.ua/ua/abstract/v42/i09/1217.html

PACS: 64.60.My, 64.70.Kd, 68.35.Dv, 68.35.Fx, 81.05.Bx, 81.40.Ef


ЦИТОВАНА ЛІТЕРАТУРА
  1. U. Zwicker, Titan und Titanlegierungen (Berlin: Springer–Verlag: 1974). Crossref
  2. G. Lütjering and J.C. Williams, Titanium (Springer: 2003). Crossref
  3. S. Huang, J. Zhang, Y. Ma, S. Zhang, S. S. Youssef, M. Qi, H. Wang, J. Qiu, D. Xu, J. Lei, and R. Yang, J. Alloys Compd., 791: 575 (2019). Crossref
  4. L. R. Zeng, H. L. Chen, X. Li, L. M. Lei, and G. P. Zang, J. Mater. Sci. Technology, 34, Iss. 5: 782 (2018). Crossref
  5. G. Charrier, M. Dehmas, M. Descoins, D. Mangelinck, E. Aeby‐Gautier, B. Appolaire, S. Andrieu, and F. Soniak, Proceedings of the 13th World Conf. on Titanium (2016), p. 547. Crossref
  6. E. W. Collings, The Physical Metallurgy of Titanium Alloys (American Society for Metals: 1984).
  7. O. M. Ivasishin and P. E. Markovsky, Metallofizika, 6, No. 5: 135 (1984).
  8. O. Ivasishin and H. M. Flower, J. Mater. Sci., 21: 2519 (1986). Crossref
  9. P. E. Markovsky, Metallofiz. Noveishie Tekhnol., 31, No. 4: 511 (2009).
  10. P. Ye. Markovsky, Fizyko-Tekhnolohichni Osnovy Formuvannya Vysokomitsnykh Strukturnykh Staniv u Tytanovykh Splavakh Termichnoyu Obrobkoyu v Suttyevo Nerivnovazhnykh Umovakh (Thesis of Disser. for Dr. Techn. Sci.) (Kyiv: G.V. Kurdyumov Institute for Metal Physics, N.A.S.U.: 2011).
  11. O. M. Ivasishin, P. E. Markovsky, Yu. V. Matviychuk, and S. L. Semiatin, Metall. Mater. Trans. A, 34: 147 (2003). Crossref
  12. O. M. Ivasishin, P. E. Markovsky, Yu. V. Matviychuk, S. L. Semiatin, C. H. Ward, and S. Fox, J. Alloys Compd., 457, Iss. 1–2: 296 (2008). Crossref
  13. P. E. Markovsky and Masahiko Ikeda, Chemical Mechanics of Materials, No. 1: 78 (2013).
  14. H. Nakajima and M. Koiwa, ISIJ International, 31, Iss. 8: 757 (1991). Crossref
  15. E. Kozeschnik and J. M. Vitek, Calphad, 24, Iss. 4: 495 (2000). Crossref
  16. H. Nakajima, M. Koiwa, and S. Ono, Scripta Metallurgica, 17, Iss. 12: 1431 (1983). Crossref