Випуски МФіНТ »  Том 42, випуск 10

Структурно-фазові перетворення у поверхневих шарах стопів на основі Кобальту з карбідом титану після ультразвукового ударного оброблення

М. О. Васильєв$^{1}$, Б. М. Мордюк$^{1}$, Т. С. Черепова$^{1}$, С. М. Волошко$^{2}$, А. П. Бурмак$^{2}$, В. В. Могилко$^{2}$, М. М. Ворон$^{3}$

$^{1}$Інститут металофізики ім. Г. В. Курдюмова НАН України, бульв. Академіка Вернадського, 36, 03142 Київ, Україна
$^{2}$Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», просп. Перемоги, 37, 03056 Київ, Україна
$^{3}$Фізико-технологічний інститут металів та сплавів НАН України, бульв. Академіка Вернадського, 34/1, 03142 Київ, Україна

Отримано: 20.06.2020. Завантажити: PDF

Для зміцнення та ущільнення поверхневого шару стопів на основі Кобальту з карбідним зміцненням використано ультразвукове ударне оброблення (УЗУО). Структурно-фазові трансформації у результаті УЗУО забезпечують значне підвищення твердості залежно від вихідного вмісту карбідної фази у стопі. Механізм зміцнення обумовлений процесом диспергування субзеренної/зеренної структури, дробленням карбідних частинок, ліквідацією поруватості у приповерхневій області та концентраційними змінами складу. Синергетичний ефект карбідного зміцнення та УЗУО дозволяє досягти максимального значення твердості за Віккерсом 16 ГПа. Завдяки УЗУО вдається підвищити твердість стопу з вмістом TiC 60 об.% у 1,5 рази. У модифікованому УЗУО шарі концентрації Карбону, Титану та Кобальту дорівнюють $\sim$20 ат.%, а Хрому, Феруму та Ніколу — $\sim$10 ат.%. Такий хемічний склад є характерним для високоентропійних стопів і може бути додатковим фактором зміцнення.

Ключові слова: стоп, ультразвукове ударне оброблення, карбідні включення, масоперенесення, фазовий склад.

URL: http://mfint.imp.kiev.ua/ua/abstract/v42/i10/1401.html

PACS: 61.72.uf, 68.35.bj, 81.40.Np, 81.40.Wx, 81.65.-b

ЦИТОВАНА ЛІТЕРАТУРА
  1. И. М. Любарский, Л. С. Палатник, Металлофизика трения (Москва: Металлургия: 1976).
  2. K. C. Antony, J. Metals, 35, № 2: 52 (1983). Crossref
  3. Р. З. Валиев, Физика и техника высоких давлений, 18: 12 (2008).
  4. М. А. Васильев, Г. И. Прокопенко, В. С. Филатова, Успехи физики металлов, № 5: 345 (2004). Crossref
  5. B. N. Mordyuk and G. I. Prokopenko, Mater. Sci. Eng. A, 437: 396 (2006). Crossref
  6. B. N. Mordyuk and G. I. Prokopenko, J. Sound Vibration, 308: 855 (2007). Crossref
  7. Г. І. Прокопенко, Б. М. Мордюк, М. О. Васильєв, С. М. Волошко, Фізичні основи ультразвукового ударного зміцнення металевих поверхонь (Київ: Наукова думка: 2017).
  8. М. О. Васильєв, Б. М. Мордюк, С. І. Сидоренко, С. М. Волошко, А. П. Бурмак, Металофіз. новітні технол., 39, № 1: 49 (2017). Crossref
  9. М. О. Васильєв, Б. М. Мордюк, С. І. Сидоренко, С. М. Волошко, А. П. Бурмак, Металофіз. новітні технол., 37, № 9: 1269 (2015). Crossref
  10. B. N. Mordyuk and G. I. Prokopenko, Handbook of Mechanical Nanostructuring (Ed. M. Aliofkhazraei) (Wiley-VCH: 2015), p. 417. Crossref
  11. C. A. Rodopoulos, A. Th. Kermanidis, E. Statnikov, V. Vityazev, and O. Korolkov, J. Mater. Eng. Perform., 16: 30 (2007). Crossref
  12. V. Efremenko, K. Shimizu, T. Pastukhova, Y. Chabak, M. Brykov, K. Kusumoto, and A. Efremenko, Int. J. Mater. Res., 109, No. 2: 147 (2018). Crossref
  13. С. С. Кипарисов, Ю. В. Левинский, А. П. Петров, Карбид титана. Получение, свойства, применение (Москва: Металлургия: 1987).
  14. Р. П. Х. Флеминг, Жаропрочные сплавы для газовых турбин (Москва: Металлургия: 1981).
  15. I. Nikitin, B. Scholtes, H. J. Maier, and I. Altenberger, Scr. Mater., 50: 1345 (2004). Crossref
  16. Y. N. Petrov, G. I. Prokopenko, B. N. Mordyuk, M. A. Vasilyev, S. M. Voloshko, V. S. Skorodzievskii, and V. S. Filatova, Mater. Sci. Eng. C, 58: 1024 (2016). Crossref
  17. Т. С. Черепова, Г. П. Дмитрієва, В. К. Носенко, Металознавство та обробка металів, 3: 36 (2015).
  18. Г. П. Дмитриева, Т. С. Черепова, Технологические системы, 2: 46 (2017).
  19. H. Toda, K. Minami, K. Koyama, K. Ichitani, M. Kobayashi, K. Uesugi, and Y. Suzuki, Acta Mater., 57: 4391 (2009). Crossref
  20. T. Horiya, T. Yamazaki, K. Takahashi, and H. Fujii, NIPPON Steel Tech. Report, No. 62: 92 (1994).
  21. A. I. Dekhtyar, B. N. Mordyuk, D. G. Savvakin, V. I. Bondarchuk, I. V. Moiseeva, and N. I. Khripta, Mater. Sci. Eng. A, 641: 348 (2015). Crossref
  22. M. A. Vasylyev, B. N. Mordyuk, V. P. Bevz, S. M. Voloshko, and O. B. Mordiuk, Int. J. Surf. Sci. Eng., 14: 1 (2020). Crossref
  23. М. А. Тихоновский, А. С. Тортика, И. В. Колодий, П. И. Стоев, Т. Ю. Рудычева, Н. С. Бережная, И. Г. Танцюра, З. И. Колупаева, И. К. Мельников, Вопросы атомной науки и техники, № 4 (104): 37 (2016).
  24. A. Sanaty-Zadeh, Mater. Sci. Eng. A, 531: 112 (2012). Crossref
  25. Z. Zhang and D.L.Chen, Scripta Mater., 54: 1321 (2006). Crossref
  26. B. N. Mordyuk, M. O. Iefimov, K. E. Grinkevych, A. V. Sameljuk, and M. I. Danylenko, Surf. Coat. Technol., 205: 5278 (2011). Crossref
  27. B. N. Mordyuk, G. I. Prokopenko, Yu. V. Milman, M. O. Iefimov, K. E. Grinkevych, A. V. Sameljuk, and I. V. Tkachenko, Wear, 319: 84 (2014). Crossref
  28. М. О. Васильєв, Б. М. Мордюк, М. Волошко, В. І. Закієв, А. П. Бурмак, Д. В. Пефті, Металофіз. новітні технол., 42, № 3: 381 (2020).

Ліцензія Creative Commons
Цю статтю ліцензовано на умовах Ліцензії Creative Commons із зазначенням авторства — без похідних 4.0 Міжнародна
© 2000–2020 «Інститут металофізики ім. Г. В. Курдюмова НАН України»