РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ЛЕГИРУЮЩИХ ЭЛЕМЕНТОВ В СТРУКТУРЕ ЖАРОПРОЧНЫХ НИКЕЛЕВЫХ СПЛАВОВ ВО ВТОРИЧНЫХ КАРБИДАХ
Рассмотрено использование рентгеновской спектроскопии в исследовании специфики распределения легирующих элементов в структурных составляющих жаропрочных никелевых сплавов, а именно между вторичными карбидами, поскольку роль карбидов в формировании свойств данных сплавов является сложной. Проведены моделирование термодинамических процессов выделения избыточных фаз с использованием метода CALPHAD в программной оболочке JMatPro, а также исследование структуры и распределения химических элементов в карбидах в зависимости от легирования сплава с использованием растрового электронного микроскопа РЭМ-106И. Установлено, что в типичных карбидах М23С6 и М6С для сплава ЖС6К присутствует тенденция к перерождению фазовых реакций в зависимости от уровня легирования заданными элементами. Установлены математические зависимости влияния легирования сплава на температуры выделения (растворения) карбидов и изменения химического состава сплава на содержание элементов в карбидах. При увеличении содержания хрома карбид типа М6С постепенно вырождается и при 11 мас.% Cr исчезает. При содержании 3 мас.% молибдена в сплаве в структуре образуется топологически плотно упакованная (ТПУ) фаза, при 8 мас.% Mo карбид М6С приближается к монокарбиду на основе молибдена. Рассчитаны зависимости температур выделения (растворения) карбидов от количества вольфрама в сплаве. Выявлено, что увеличение содержания вольфрама в сплаве повышает температуры выделения (растворения) всех карбидов в сплаве. При концентрации 11 мас.% W в сплаве выделяется ТПУ фаза, что негативно влияет на свойства исследуемой системы. Полученные зависимости экспериментально подтверждены с использованием рентгеновской спектроскопии на жаропрочных сплавах на никелевой основе ЖС6К. Рассчитаны стехиометрические формулы карбидов, проведено сравнение теоретических и практических результатов и установлено их согласие.
