Динамическая рекристаллизация. Ученые ЮУрГУ предложили новую модель для суперсплавов

Челябинские ученые добились значительного прогресса в управлении пластичностью жаростойких суперсплавов, что имеет важное значение для авиационной промышленности.

В рамках исследования, опубликованного в престижном международном журнале Materials Characterization, доктор Маджид Насери, старший научный сотрудник лаборатории высокоэнтропийных материалов Южно-Уральского государственного университета, вместе с китайскими коллегами изучил эволюцию микроструктуры и механизм динамической рекристаллизации (DRX) никелевого сплава FGH4113A.

Сплав FGH4113A (также известный как WZ-A3) был разработан для современных авиационных двигателей. Это жаропрочный сплав четвертого поколения на основе никеля, полученный методом порошковой металлургии, обладающий превосходными свойствами по сравнению с жаропрочными сплавами предыдущего, третьего поколения. Интерес к жаропрочным сплавам возник еще в 1930-х годах. Благодаря своим превосходным механическим свойствам и микроструктурной стабильности в экстремальных условиях, суперсплавы широко используются в качестве компонентов в аэронавтике и космонавтике, таких как диски турбин, лопасти и камеры сгорания.

• Маджид Насери, старший научный сотрудник лаборатории высокоэнтропийных материалов ЮУрГУ

Основные достижения:

• Сплав FGH4113A, изготавливаемый из порошка методом вакуумной плавки с последующей горячей экструзией (HEX), проявил улучшенные свойства благодаря изучению динамической рекристаллизации.
• Процесс динамической рекристаллизации приводит к измельчению зерен металла и снижению сопротивления деформации, что делает металл более пластичным.
• Исследование выявило два основных механизма DRX: прерывистую динамическую рекристаллизацию (DDRX) и зародышеобразование, стимулированное частицами (PSN), что позволило получить тонкую и однородную структуру зерен.
• Учеными была предложена кинетическая модель для точного описания процесса рекристаллизации во время горячей деформации, включающая параметр энергии активации PSN.

Этот прорыв в области материаловедения позволит оптимально планировать микроструктуру порошковых суперсплавов на основе никеля, что особенно важно для создания высокоэффективных и надежных авиационных компонентов.

Источник: Минобрнауки РФ
Фото: ЮУрГУ