Вышедшие номера
О термостабильности наноструктуры за счет микролегирования элементами внедрения: нанокристаллическая система Fe-Cr-N
Дорофеев Г.А. 1, Ульянов А.Л. 1, Порсев В.Е. 1
1Удмуртский федеральный исследовательский центр Уральского отделения Российской академии наук, Ижевск, Россия
Email: gadorofeev@udman.ru, ulyanov@udman.ru, porsev@udman.ru
Поступила в редакцию: 12 июня 2023 г.
В окончательной редакции: 12 сентября 2023 г.
Принята к печати: 13 сентября 2023 г.
Выставление онлайн: 1 ноября 2023 г.

Низкая термическая стабильность зеренной структуры - главное препятствие использования нанокристаллических (НК) материалов при повышенных температурах. В данной работе проведено сравнительное исследование термической стабильности размеров зерен НК чистого α-Fe и ферритных сплавов Fe-20Cr, Fe-19.5Cr-0.5N (at.%), полученных механическим сплавлением. Показано, что бинарный сплав Fe-20Cr намного более термически стабилен чем НК α-Fe. Однако НК-сплав Fe-19.5Cr-0.5N не демонстрирует сильного повышения термостабильности по сравнению с Fe-20Cr, несмотря на то, что в процессе нагрева выделяются частицы Cr2N. Показано, что реальный размер частиц Cr2N (30 nm по данным уширения дифракционных рефлексов) значительно превышает критический размер частиц d*=8 nm, выше которого по Гладману закрепление границ зерен отсутствует. В рамках модели критического размера закрепляющих частиц и термокинетической модели роста зерна обсуждены эффективные стратегии повышения термической стабильности сплавов Fe-Cr, микролегированных азотом. Ключевые слова: механическое сплавление, нанокристаллический сплав Fe-Cr, азот, термическая стабильность.