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.
  1. E.N. Hahn, M.A. Meyers. Mater. Sci. Eng. A. 646, 101 (2015)
  2. N. Liang, Y. Zhao. J. Alloys Compd. 938, 168528 (2023)
  3. Р.А. Андриевский. Успехи химии 71, 967 (2002)
  4. H.R. Peng, M.M. Gong, Y.Z. Chen, F. Liu. Int. Mater. Rev. 62, 303 (2017)
  5. H. Peng, Z. Jian, F. Liu. Int. J. Ceram. Eng. Sci. 2, 49 (2020)
  6. C.E. Krill, H. Ehrhardt, R. Birringer. Int. J. Mater. Res. 96, 1134 (2022)
  7. J.W. Cahn. Acta Met. 10, 789 (1962)
  8. M. Hillert, B. Sundman. Acta Met. 24, 731 (1976)
  9. R.A. Andrievski. J. Mater. Sci. 49, 1449 (2014)
  10. P.A. Manohar, M. Ferry, T. Chandra. ISIJ Int. 38, 913 (1998)
  11. K. Huang, R.E. Loge. Zener pinning. Ref. Modul. Mater. Sci. Mater. Eng. (2016). P. 1-8
  12. A.R. Kalidindi, C.A. Schuh. Acta Mater. 132, 128 (2017)
  13. R.L. Klueh, D.R. Harries / Ed. R. Klueh, D. Harries. 100 Barr Harbor Drive. PO Box C700. West Conshohocken. PA 19428-2959: ASTM International (2001)
  14. K. Ehrlich K, J. Konys, L. Heikinheimo. J. Nucl. Mater. 327, 140 (2004)
  15. V.E. Porsev, A.L. Ulyanov, G.A. Dorofeev. Met. Mater. Trans. A 50, 5977 (2019)
  16. Г.А. Дорофеев, И.В. Сапегина, В.И. Ладьянов, Б.Е. Пушкарев, Е.А. Печина, Д.В. Прохоров. ФММ 113, 1014 (2012)
  17. C.H. Moelle, H.J. Fecht. Nanostruct. Mater. 6, 421, (1995)
  18. A. Altomare, N. Corriero, C. Cuocci, A. Falcicchio, A. Moliterni, R. Rizzi. J. Appl. Cryst. 48, 598 (2015)
  19. T.H. De Keijser, J.I. Langford, E.J. Mittemeijer, A.B.P. Vogels. J. Appl. Crystallogr. 15, 308 (1982)
  20. Г.А. Дорофеев, А.Н. Стрелецкий, И.В. Повстугар, А.В. Протасов, Е.П. Елсуков. Коллоид. журн. 74, 710 (2012)
  21. E.V. Voronina, N.V. Ershov N.V, A.L. Ageev, Yu.A. Babanov. Phys. Status Solidi 160, 625 (1990)
  22. Y.H. Zhao, H.W. Sheng, K. Lu. Acta Mater. 49, 365 (2001)
  23. T. Gladman. Proc. Royal Soc. London. Ser. A. Mathemat. Phys. Sci. 294, 298 (1966)
  24. A.K. Koul, F.B. Pickering. Acta Met. 30, 1303 (1982)
  25. Z. Chen, F. Liu, X.Q. Yang, C.J. Shen, Y.M. Zhao. J. Alloys Compd. 608, 338 (2014)
  26. Z. Chen, F. Liu, X.Q. Yang, C.J. Shen. Acta Mater. 60, 4833 (2012)
  27. K.A. Bywater, D.J. Dyson. Met. Sci. 9, 155 (1975)
  28. A. Deschamps, C.R. Hutchinson. Acta Mater. 220, 117338 (2021)
  29. C. Zener. J. Appl. Phys. 20, 950 (1949)
  30. Я.С. Уманский, Ю.А. Скаков. Физика металлов. Атомное строение металлов и сплавов. Атомиздат, М. (1978). 352 с
  31. Г.В. Самсонов. Нитриды. Наук. думка, Киев. (1969). 380 с

Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.

Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.