.png)
.png)
Email this article 
Preparation by SHS-extrusion method of compact ceramic materials based on the Ti‒B system, modified with nanosized Si3N4 particles
https://doi.org/10.17073/1683-4518-2021-5-132-135
Abstract
Compact ceramic materials based on the Ti‒B system modified with 5 wt. % of nanosized Si3N4 particles. The results of studies of the structure, phase composition, and physical and mechanical characteristics of the materials obtained are presented. It is shown that the addition of Si3N4 promotes the formation of new phases, in particular, titanium diboride and nitride in the final product. It was found that the introduction of modifying nanosized Si3N4 particles into the initial charge leads to an increase in hardness and microhardness by 15‒20 %, as well as to an increase in crack resistance by 1,5 times in comparison with unmodified samples.
About the Authors
A. V. BolotskayaRussian Federation
M. V. Mikheev
Russian Federation
P. M. Bazhin
Russian Federation
A. M. Stolin
Russian Federation
Yu. V. Titova
Russian Federation
References
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.
Supplementary files
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. https://doi.org/10.17073/1683-4518-2021-5-132-135
Refbacks
- There are currently no refbacks.