Високоентропійний припій на основі системи NiCoCrPdGe для паяння ніклевих суперстопів
С. В. Максимова, В. В. Воронов, П. В. Ковальчук
Інститут електрозварювання ім. Є. О. Патона НАН України, вул. Казимира Малевича, 11, 03150 Київ, Україна
Отримано: 30.12.2022; остаточний варіант - 12.01.2023. Завантажити: PDF
Під час паяння жароміцних ніклевих стопів (ЖНС) традиційними промисловими припоями на базі систем Ni−Cr−(B, Si) у паяних швах має місце утворення крихких інтерметалідних сполук — силіцидів і боридів. З метою запобігання утворенню таких небажаних крихких фаз у паяних з’єднаннях жароміцних ніклевих стопів проводяться дослідження з використанням в якості припоїв високоентропійних стопів. В даній роботі показано можливість створення багатокомпонентних високоентропійних припоїв на основі системи NiCoCrPdGe із застосуванням розрахункових методик, бінарних діяграм стану металевих систем і з урахуванням класичних критеріїв формування твердих розчинів за Юм-Розері. Розрахунковим шляхом визначено низку термодинамічних параметрів ($\Delta S_{m}$, $\Delta H_{m}$, $\delta$, $\Omega_m$, $VEC_{m}$) і температуру ліквідусу та побудовано відповідні залежності від вмісту леґувальних компонентів у стопах системи NiCoCrPdGe. Встановлено граничні межі леґування експериментальних стопів, в яких значення даних термодинамічних величин відповідають параметрам, що висуваються до високоентропійних стопів і сприяють формуванню структури твердого розчину із ГЦК-ґратницею. На основі одержаних даних побудовано ділянку поверхні ліквідусу для стопів системи NiCoCrPdGe. За результатами проведених досліджень визначено граничні концентраційні межі депресорної присадки — Ґерманію, що забезпечують прийнятну температуру топлення припою під час паяння жароміцних ніклевих стопів. За результатами експериментальних досліджень встановлено, що стоп системи NiCoCrPdGe$_{5}$ характеризується двофазною дендритною структурою. Розрахунковою методою визначено, що об’ємна частка твердого розчину складає 72,54–75,47%.
Ключові слова: високоентропійний стоп, припій, паяння, температура ліквідусу, ентропія змішання, ентальпія змішання, Ґерман.
URL: https://mfint.imp.kiev.ua/ua/abstract/v45/i03/0387.html
PACS: 05.70.-a, 05.70.Ce, 06.60.Vz, 61.66.Dk, 64.75.Nx, 82.33.Pt