Фундаментальные основы создания новых жаропрочных сплавов с высокими удельными механическими характеристиками на основе многокомпонентных систем легирования

Проведены исследования влияния пластической деформации на структуру и свойства сплавов CrₓNbTiVZr, AlₓNbTiVZr и AlₓCrNbTiVZr. Обнаружено, что сплавы, содержащие хром, обладают крайне низкой технологической пластичностью при температурах ниже 1000°С. При температуре 1000°С сплавы достаточно пластичны, и при горячей деформации в них развиваются процессы динамической рекристаллизации и сфероидизации зерен/частиц фаз. Однако при температуре 1000°С сплавы интенсивно окисляются, что затрудняет их термомехническую обработку при указанной температуре. Не содержащие хрома сплавы AlₓNbTiVZr достаточно пластичны уже при температуре 800°С. В них при пластической деформации, наряду с процессами рекристаллизации матрицы – твердого раствора на основе объемно-центрированной (ОЦК) решетки, наблюдаются фазовые превращения. Так, в сплавах NbTiVZr и Al₀,₅NbTiVZr наблюдается выделение частиц фазы Лавеса типа С₁₄ из ОЦК-твердого раствора, в сплаве AlNbTiVZr - некоторое увеличение объемной доли алюминида циркония, а в сплаве Al₁,₅NbTiVZr - выделение алюминида ниобия. При этом распад твердого раствора в сплавах NbTiVZr и Al₀,₅NbTiVZr приводит к формированию мелкодисперсной двухфазной структуры. Для сплава NbTiVZr разработан режим термомеханической обработки, включающий всестороннюю изотермическую ковку при температуре 800°С, обеспечивающий трансформацию исходной крупнозернистой однофазной структуры сплава после гомогенизационного отжига в однородную ультрамелкозернистую (средний размер зерен/частиц фаз ≈ 0,5 мкм) структуру, состоящую их ОЦК-твердого раствора и частиц фазы Лавеса типа С₁₄.