Page 12 - Zmist-n2-2015

(рис. 5g) порівняно з кімнатною температурою (рис. 5f). Тріщина росте вздовж
меж субзерен, зумовлюючи рельєфнішу поверхню зламу і енергозатратніше руй-
нування, ніж при 20°С, через що міцність матеріалу при 600°С зростає.

Рис. 5. Мікрофрактограми зразків матеріалу
варіантів № 1 (a), 2 (b, d, e) і 3 (c, f, g) у повітрі
при 20°С (а–d, f) і водні при 600°С (e, g).
Fig. 5. Microfractographs of the specimens of material
variant № 1 (a), 2 (b, d, e) and 3 (c, f, g)
in air at 20°С (а–d, f) and in hydrogen at 600°С (e, g).

Отримані результати засвідчили, що у сплаві Crofer JDA упродовж перших
2
250 h величина ∆m i/S дещо зростає, за наступні 250 h знижується до 0,02 mg/cm
(рис. 6, крива 1). Під час подальшого витримування до 1000 h знову зростає. Така
закономірність, очевидно, зумовлена зміною механізму окиснення. Спочатку
пришвидшено формується оксидна плівка, яка складається з внутрішнього шару
Cr 2O 3 і зовнішнього MnCr 2O 4 [6], оскільки швидкість дифузії Mn через внутріш-
ню оксидну плівку Cr 2O 3 майже вдвічі вища, ніж Cr і Fe [20]. Зовнішній шар, з
одного боку, гальмує дифузію хрому з матеріалу, а з іншого – кисню в матеріал.
У подальшому кінетика окиснення матеріалу залежить від швидкості дифузії
хрому [6].

Рис. 6. Кінетика окиснення при 600°С у
повітрі сплавів Crofer JDA (1)
і на основі МАХ-фази (2–5):
2 – варіант № 1; 3 – № 2;
4 – № 3 і 5 – № 2 після попереднього
окиснення при 1200°С упродовж 2 h.

Fig. 6. Oxidation kinetics of Crofer JDA alloys (1) and MAX-phase (2–5) at 600°С in air:
2 – variant № 1; 3 – № 2; 4 – № 3 and 5 – № 2 after preliminary oxidation at 1200°C during 2 h.

У матеріалі на основі МАХ-фази варіанта №1 (з поруватістю 22%) кисень,
проникаючи крізь пори, контактує з ним як зовні (рис. 7a), так і в об’ємі зразка
(рис. 7b). Внаслідок цього приріст маси на одиницю площі стрімко зростає і до-
2
сягає 24 mg/cm після витримування 437 h (рис. 6, лінія 2). Для варіанта № 2, по-
11