Ф. Р. Капсаламова, С. А. Красиков.
АННОТАЦИЯ
Выполнен термодинамический анализ фазовых превращений в многокомпонентной системе Fe-Ni-Cr-Cu-Si-C, что представляет интерес для перспективной металлотермической технологии получения износостойкого сплава. Для оценки фазового состава и структуры сплава использован компьютерный расчет характерных политермических разрезов фазовой диаграммы системы с помощью программного комплекса Thermo-Calc (версия TCW5), основанный на численном моделировании равновесия фаз методом CALPHAD и использованием базы данных TTFe – Thermotech Fe-based Alloys Database, которая содержит сведения о химических элементах и предназначена для расчета стабильных и метастабильных фаз в многокомпонентных сплавах. Фазовые превращения рассматривались при температурах от 300 до 1400°С и переменных содержаниях легирующих элементов Ni, Cr, Cu, Si, C с шагом 100ºC. Рассчитаны политермические разрезы фазовой диаграммы системы Fe-Ni-Cr-Cu-Si-C и определены критические температуры фазовых превращений в сплаве и химические составы образующихся в них фаз (α, β, β2, γ, γ2, L). Результаты термодинамического моделирования показали, что по мере легирования сплава на основе железа усложняется его микроструктура и изменяется фазовый состав, имеющие место при газопламенной наплавке. Для изучения процесса затвердевания с целью получения количественной информации об этапах кристаллизации сплава, разделяющих их критических температурах, составе и количестве выделяющихся фаз выявлено влияние температуры. Характер температурной зависимости кристаллизации расплава показал переход при 950°С неравновесной кристаллизации расплава в стадию равновесной, что предполагает мелкозернистую структуру покрытия. Термодинамический анализ позволил прогнозировать феррито-мартенситную с включениями ледебурита структуру покрытия при металлотермической технологии получения износостойкого сплава. Построенные политермические разрезы показали, что полное растворение всех компонентов в жидкой фазе происходит при температуре ~1400°С.
КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА:
термодинамическое моделирование, Thermo-Calc, превращения, механохимическое легирование, наплавочный порошок
DOI: 10.31857/S0235010621030087