- Код статьи
- 10.31857/S0235010624060043-1
- DOI
- 10.31857/S0235010624060043
- Тип публикации
- Статья
- Статус публикации
- Опубликовано
- Авторы
- Том/ Выпуск
- Том / Номер выпуска 6
- Страницы
- 624-632
- Аннотация
- Рассмотрены современные представления о строении жидких металлов и сплавов. Основной акцент сделан на кластерной модели и ее структурных параметрах. Показано влияние концентрации хрома в никель-хромовых расплавах на изменение параметров кластерной структуры. На основе известных методик рассчитаны изменения энергии Гиббса и энергии межатомного взаимодействия при температуре 1600ºС для сплавов никеля с хромом. Определены параметры кластерной и межкластерной структуры изучаемых композиций, такие как радиус кластера, среднее количество атомов в кластере, количество кластеров в моле вещества, площади межкластерных разрывов и объем межкластерного пространства. Построены политермы, и изотермы рассчитанных параметров. Показано, что все изотермы демонстрируют изменение характера зависимости при 20–25 мас. % Cr, причем, с повышением температуры отмеченная особенность становится убедительнее. Результаты расчетов сопоставлены с ранее полученными экспериментальными рентгеноструктурными данными и результатами исследования температурных зависимостей физических свойств никеля и его сплавов с хромом в жидком состоянии. Обращено внимание на то, что при температуре близкой к 1900ºС радиус кластеров становится менее 10 Ǻ и именно такие значения имеют критические температуры, характерные для бинарных и многокомпонентных никелевых расплавов, при достижении которых происходят структурные изменения и металлическая жидкость становится более равновесной и микрооднородной. Таким образом, режим термовременной обработки, применяемый в процессе выплавки и назначаемый по результатам исследования физических свойств расплава необходимо связывать с температурой структурного превращения в жидкости, когда кластеры становятся наноразмерными.
- Ключевые слова
- расплавы кластерная структура структурная единица никелевые сплавы критическая температура термовременная обработка
- Дата публикации
- 16.09.2025
- Год выхода
- 2025
- Всего подписок
- 0
- Всего просмотров
- 11
Библиография
- 1. Еланский Г.Н., Еланский Д.Г. Строение и свойства металлических расплавов. М.: МГВМИ, 2006.
- 2. Могутнов Б.М., Томилин И.А., Шварцман Л.А. Термодинамика сплавов железа. М.: Металлургия, 1984.
- 3. Баум Б.А., Хасин Г.А., Тягунов Г. В и др. Жидкая сталь. М.: Металлургия, 1984.
- 4. Sommer F. Association model for the description of the thermodynamic functions of liquid alloys. I. Basic concepts // Z. Metallkunde. 1982. 73. № 2. P. 72–86.
- 5. Зайцев А.И., Шелкова H.E., Могутнов Б.М. Ассоциация в металлических расплавах // Тезисы докладов IX Всероссийской конференции «Строение и свойства металлических и шлаковых расплавов». Челябинск: Изд-во ЮурГУ. 1998. 1. С. 39–41.
- 6. J.O. Andersson, J. Ågren. Models for numerical treatment of multicomponent diffusion in simple phases // Journal of Applied Physics. 1992. 72. P. 1350–1355.
- 7. J.O. Andersson, T. Helander, L. Höglund, P.F. Shi, B. Sundman. Thermo-Calc and DICTRA, Computational tools for materials science // Calphad. 2002. 26. P. 273–312.
- 8. Попель П.С., Сидоров В.Е., Бродова И.Г., Кальво-Дальборг М., Дальборг У. Влияние термической обработки исходного расплава на структуру и свойства кристаллических слитков или отливок // Расплавы. 2020. № 1. С. 3–36.
- 9. Гаврилин И. В. Плавление и кристаллизация металлов и сплавов. Владимир: Владим. Гос. ун-т, 2000.
- 10. Зин Мин У., Милосердии В.Ю., Самосадный В.Т., Колотушкин В.П., Речицкий В.Н. Исследование влияния легирования и термообработки на электронную структуру и дефекты структуры сплавов Ni- Cr методом аннигиляции позитронов // Физика и химия обработки материалов. 2005. № 4. С. 12–16.
- 11. Графутин В.И., Прокопьев Е.П. Применение позитронной аннигиляционной спектроскопии для изучения строения вещества // Успехи физических наук. 2002. 172. № 1. С. 67–83.
- 12. Барышев Е. Е., Тягунов А. Г., Степанова Н. Н. Влияние структуры расплава на свойства жаропрочных никелевых сплавов в твердом состоянии. Екатеринбург: ИФМ УрОРАН. 2010.
- 13. Григорович В. К. Металлическая связь и структура металлов. М.: Наука, 1998.
