Получение методом СВС-экструзии компактных керамических материалов на основе системы Ti‒B, модифицированных наноразмерными частицами Si3N4
https://doi.org/10.17073/1683-4518-2021-5-132-135
Аннотация
Методом СВС-экструзии получены компактные керамические материалы на основе системы Ti‒B, модифицированные 5 мас. % наноразмерных частиц Si3N4. Представлены результаты исследований структуры, фазового состава и физико-механических характеристик полученных материалов. Показано, что добавка Si3N4 способствует образованию новых фаз, в частности диборида и нитрида титана в конечном продукте. Установлено, что введение модифицирующих наноразмерных частиц Si3N4 в исходную шихту приводит к повышению твердости и микротвердости на 15‒20 %, а также к повышению трещиностойкости в 1,5 раза в сравнении с немодифицированными образцами.
Об авторах
А. В. БолоцкаяРоссия
г. Черноголовка Московской обл.
М. В. Михеев
Россия
Кандидат технических наук
г. Черноголовка Московской обл.
П. М. Бажин
Россия
Доктор технических наук
А. М. Столин
Россия
Доктор физико-математических наук
г. Черноголовка Московской обл.
Ю. В. Титова
Россия
Кандидат технических наук
г. Самара
Список литературы
1. Дуюнова, В. А. Вклад ВИАМ в разработку легких сплавов и борьбу с коррозией изделий ракетно-космической техники / В. А. Дуюнова, А. А. Леонов, С. В. Молодцов // Труды ВИАМ. ― 2020. ― № 2 (86). ― С. 22‒30.
2. Shi,Y.Development status and prospect of aviationmaterials in China / Y. Shi // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. ― 2021. ― Vol. 632, № 5. ― P. 052038‒052046.
3. Антипов, В. В. Перспективы развития алюминиевых, магниевых и титановых сплавов для изделий авиационнокосмической техники / В. В. Антипов // Авиационные материалы и технологии. ― 2017. ― № S. ― С. 186‒194.
4. Афонькин, М. Г. Производство заготовок в машиностроении : уч. пособие / М. Г. Афонькин, В. Б. Звягин ; 2-е изд., доп. и перераб. ― СПб. : Политехника, 2011. ― 380 с.
5. Otte, J. A. Ultrahigh aspect ratio TiB nanowhiskerreinforced titanium matrix composites as lightweight and low-cost replacements for superalloys / J. A. Otte Zou, J. Y. Huang, M. S. Dargusch // ACS Applied Nano Materials. ― 2020. ― Vol. 3, № 8. ― P. 8208‒8214.
6. Hu, Y. Laser engineered net shaping of quasi-continuous network microstructural TiB reinforced titanium matrix bulk composites: microstructure and wear performance / Y. Hu, F. Ning, H. Wang [et al.] // Optics & Laser Technology. ― 2018. ― Vol. 99. ― P. 174‒183.
7. Wang, X. Roles of reinforcements in twin nucleation and nano-α precipitation in the hybrid TiB/TiC-reinforced titanium matrix composites during high-temperature fatigue / X. Wang, S. Li, Y. Han [et al.] // Scripta Mater. ― 2021. ― Vol. 196. ― P. 113758‒113763.
8. Zherebtsov, S. Evolution of microstructure and mechanical properties of Ti-based metal-matrix composites during hot deformation / S. Zherebtsov, M. Ozerov, M. Klimova [et al.] // MATEC Web of Conferences. EDP Sciences. ― 2020. ― Vol. 321. ― P. 12016‒12020.
9. Sun, K. Study on microstructure and properties of TiBw/ Ti‒V‒Al light weight high temperature shape memory composite / K. Sun, X. Yi, B. Sun [et al.] // J. Alloys Compd. ― 2021. ― Vol. 851. ― P. 156837‒156845.
10. Корешков, А. В. Нанесение антифрикционных и износостойких многокомпонентных покрытий на титановые сплавы электроискровым легированием / А. В. Корешков, Л. В. Денисов, А. Г. Бойцов // Современные материалы, техника и технологии. ― 2018. ― № 6 (21). ― С. 99‒106.
11. Иванов, В. И. Использование современных ресурсосберегающих методов при изготовлении и ремонте деталей на примере электроискрового легирования (ЭИЛ) / В. И. Иванов, В. А. Денисов, Д. А. Игнатьев // Изв. ЮгоЗападного гос. ун-та. ― 2020. ― Т. 23, № 6. ― С. 8‒20.
12. Кудряшова, Е. Ю. Наноструктурирование поверхностного слоя методом электроискрового легирования / Е. Ю. Кудряшова, И. А. Шемберев, Р. Н. Задорожний // Технический сервис машин. ― 2020. ― № 1. ― С. 113‒121.
13. Bolotskaya, A. V. Preparation by SHS-extrusion method of compact ceramic electrode materials based on Ti‒B‒Fe system modified with nanosized AlN particles / A. V. Bolotskaya, M. V. Mikheev // Refract. Ind. Ceram. ― 2020. ― Vol. 61, № 3. ― С. 336‒340. [Болоцкая, А. В. Получение методом СВС-экструзии компактных керамических электродных материалов на основе системы Ti‒B‒Fe, модифицированных наноразмерными частицам AlN / А. В. Болоцкая, М. В. Михеев // Новые огнеупоры. ― 2020. ― № 6. ― С. 51‒55.]
14. Bolotskaia, A. V. The effect of aluminum nitride nanoparticles on the structure, phase composition and properties of materials of the Ti‒B‒Fe system obtained by SHSextrusion / A. V. Bolotskaia, M. V. Mikheev, P. M. Bazhin [et al.] // Letters on Materials. ― 2020. ― Vol. 10, № 1. ― С. 43‒47.
15. Kovalev, D. Y. Phase formation in the SHS of a Ti‒B mixture with the addition of Si3N4 / D. Y. Kovalev, A. S. Konstantinov, S. V. Konovalikhin [et al.] // Combustion, Explosion, and Shock Waves. ― 2020. ― Vol. 56, № 6. ― С. 648‒654.
16. Титова, Ю. В. Получение керамических нанопорошковых композиций по азидной технологии СВС / Ю. В. Титова, Д. А. Майдан, Г. С. Белова [и др.] // Металлургия машиностроения. ― 2019. ― № 6. ― С. 41‒44.
17. Титова, Ю. В. Получение нанопорошковой композиции TiN‒SiC при горении смеси «хSi + 6NaN3 + (NH4)2TiF6 ++ хC + Ti» в режиме СВС / Ю. В. Титова, Д. А. Майдан // Новые вызовы в новой науке : сб. статей. ― 2020. ― С. 92‒96.
18. Белова Г. С. Получение нановолокон нитрида кремния по азидной технологии самораспространяющегося высокотемпературного синтеза / Г. С. Белова, Ю. В. Титова, Д. А. Майдан, Е. А. Амосов // Вестник Самар. гос. техн. ун-та. Серия «Технические науки». ― 2016. ― № 3 (51). ― С. 109‒116.
Дополнительные файлы
Для цитирования: Болоцкая А.В., Михеев М.В., Бажин П.М., Столин А.М., Титова Ю.В. Получение методом СВС-экструзии компактных керамических материалов на основе системы Ti‒B, модифицированных наноразмерными частицами Si3N4. Новые огнеупоры. 2021;(5):132-135. https://doi.org/10.17073/1683-4518-2021-5-132-135
For citation: Bolotskaya A.V., Mikheev M.V., Bazhin P.M., Stolin A.M., Titova Y.V. Preparation by SHS-extrusion method of compact ceramic materials based on the Ti‒B system, modified with nanosized Si3N4 particles. NOVYE OGNEUPORY (NEW REFRACTORIES). 2021;(5):132-135. (In Russ.) https://doi.org/10.17073/1683-4518-2021-5-132-135
Обратные ссылки
- Обратные ссылки не определены.