Доступ открыт Открытый доступ  Доступ закрыт Только для подписчиков

Влияние среды на структуру и фазовый состав продуктов синтеза при горении смеси Ti‒C‒xNiCr (x = 10÷40 мас. %)


https://doi.org/10.17073/1683-4518-2022-8-19-24

Полный текст:




Аннотация

Методом самораспространяющегося высокотемпературного синтеза получена смесь Ti-C-xNiCr (х = 10÷40 мас. %). Экспериментально исследовано влияние среды синтеза (аргон или вакуум) и содержания количества никель-хрома в исходной смеси на фазовый состав синтезированных материалов, размерность элементарной кристаллической ячейки каждой фазы, стехиометрию синтезированного соединения никель-хрома. Изучена микроструктура и рассчитан средний размер зерна карбида титана. Установлено, что полученный материал состоит из двух фаз — карбида титана и никель-хрома, при этом с увеличением массовой доли связующего материала от 10 до 30 мас. % размерность элементарной кристаллической ячейки как карбида титана, так и нихрома понижается. Для состава Ti-C-40 мас. % NiCr установлено, что параметр а резко увеличивается. На примере состава Ti-C-30 мас. % NiCr было изучено влияние среды при синтезе на размер зерен карбида титана.


Об авторах

М. С. Антипов
Институт структурной макрокинетики и проблем материаловедения имени А.Г. Мержанова Российской академии наук (ИСМАН)
Россия

Черноголовка, Московская обл.



П. М. Бажин
Институт структурной макрокинетики и проблем материаловедения имени А.Г. Мержанова Российской академии наук (ИСМАН)
Россия

Доктор технических наук.

Черноголовка, Московская обл.



А. С. Константинов
Институт структурной макрокинетики и проблем материаловедения имени А.Г. Мержанова Российской академии наук (ИСМАН)
Россия

Кандидат технических наук.

Черноголовка, Московская обл.



А. Д. Бажина
Институт структурной макрокинетики и проблем материаловедения имени А.Г. Мержанова Российской академии наук (ИСМАН)
Россия

Черноголовка, Московская обл.



П. А. Столин
Институт структурной макрокинетики и проблем материаловедения имени А.Г. Мержанова Российской академии наук (ИСМАН)
Россия

Черноголовка, Московская обл.



Список литературы

1. Chandel, R. A review on recent developments of aluminum-based hybrid composites for automotive applications / R. Chandel, N. Sharma, S. A. Bansal // Emergent Mater. — 2021. — Vol. 4, № 5. — P. 1243-1257. https://doi.org/10.1007/s42247-021-00186-6.

2. Луц, А. Р. О возможности применения различных углеродных форм для синтеза карбида титана методом СВС в расплаве алюминия / А. Р. Луц, А. Д. Рыбаков // Современные материалы, техника и технологии. — 2019. — T. 5, № 26. — С. 87-92.

3. Амосов, А. П. Применение процесса самораспространяющегося высокотемпературного синтеза для получения композиционных керамикометаллических порошков на основе карбида титана и железа / А. П. Амосов, А. Р. Самборук, И. В. Яценко, В. В. Яценко // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Машиностроение, материаловедение. — 2018. — Т. 20, № 4. — С. 5-14. https://doi.org/10.15593/2224-9877/2018.4.01.

4. Александров, Д. В. Перспективы применения композиционных материалов в авиастроении / Д. В. Александров, С. Б. Маликов // Идеи и новации. — 2020. — Т. 8, № 3/4. — С. 160-163. https://doi.org/10.48023/2411-7943_2020_8_3_4_160.

5. Яняк, С. В. Экспериментальная оценка свойств твердых сплавов на основе карбида титана с железомолибденовой связкой / С. В. Яняк, Г. Ю. Пивень // Вестник Вологодского государственного университета. Серия : Технические науки. — 2018. — Т. 1, № 1. — С. 23-27.

6. Светлаков, В. С. Преимущества применения керметов по сравнению с твердыми сплавами при высокоскоростной обработке изделий в машиностроении / В. С. Светлаков // Молодой ученый. — 2021. — Т. 49, № 391. — С. 44-47.

7. Яняк, С. В. Режущие свойства твердых сплавов на основе карбида титана с железной связкой / С. В. Яняк, Г. Ю. Пивень // Вестник Вологодского государственного университета. Серия : Технические науки. — 2019. — Т. 3, № 5. — С. 78-81.

8. Chesnokov, A. E. Effect of the microstructure of cermet powders on the performance characteristics of thermal spray coatings / A. E. Chesnokov, A. V. Smirnov, I. S. Batraev // J. Synch. Investig. — 2019. — Vol. 13, № 4. — P. 628-634. https://doi.org/10.1134/S1027451019030248.

9. Bolelli, G. TiC-NiCr thermal spray coatings as an alternative to WC-CoCr and Cr3C2-NiCr / G. Bolelli, A. Colella, L. Lusvarghi [et al.] // Wear. — 2020. — Vol. 450/451. — Article № 203273. https://doi.org/10.1016/j.wear.2020.203273.

10. Сытченко, А. Д. Трибологические характеристики и коррозионная стойкость покрытий, полученных методами электроискрового легирования, импульсного катодно-дугового испарения и гибридной технологии с использованием электродов TiCNiCr и TiCNiCr-Dy2O3 / А. Д. Сытченко, А. Н. Шевейко, Е. А. Левашов, Ф. В. Кирюханцев-Корнеев // Известия высших учебных заведений. Цветная металлургия. — 2020. — № 2. — С. 73-79. https://doi.org/10.17073/0021-3438-2020-2-73-79.

11. Heidari, E. Ablation casting of thin-wall ductile iron / E. Heidari, S. M. A. Boutorabi, M. T. Honaramooz, J. Campbell // Int. J. Met. — 2021. — Vol. 16, № 1. — P. 166-177. https://doi.org/10.1007/s40962-021-00579-7.

12. Zhong, Q. An efficient method for iron ore sintering with high-bed layer: double-layer sintering / Q. Zhong, H. B. Liu, L. P. Xu [et al.] // J. Iron Steel. Res. Int. — 2021. — Vol. 28, № 11. — P. 1366-1374. https://doi.org/10.1007/s42243-021-00576-4.

13. Byun, J. M. Consolidation and properties of tungsten by spark plasma sintering and hot isostatic pressing / J. M. Byun, E. S. Lee, Y. J. Heo [et al.] // Int. J. Refract. Hard. Met. — 2021. — Vol. 99. — Article № 105602. https://doi.org/10.1016/j.ijrmhm.2021.105602.

14. Лапшин, О. В. Роль смешения и диспергирования в механохимическом синтезе (обзор) / О. В. Лапшин, Е. В. Болдырева, В. В. Болдырев // Журн. неорган. химии. — 2021. — Т. 66, № 3. — С. 402-424. https://doi.org/10.31857/S0044457X21030119.

15. Хлыбов, А. А. Горячее изостатическое прессование карбидосталей из стружковых отходов металлорежущего производства / А. А. Хлыбов, Е. С. Беляев, А. Д. Рябцев [и др.] // Вестник ИжГТУ имени М. Т. Калашникова. — 2020. — Т. 23, № 3. — С. 38-45. https://doi.org/10.22213/2413-1172-2020-3-38-45.

16. Manyanin, S. E. Ways to improve the quality of products using hot isostatic pressing / S. E. Manyanin, U. Sh. Vaxidov, K. A. Maslov// Journal of Advanced Research in Technical Science. — 2020. — Vol. 22. — P. 94-97. https://doi.org/10.26160/2474-5901-2020-22-94-97.

17. Никируй, А. Э. Время и стоимость изготовления деталей методом селективного лазерного спекания при организации прецизионного производства / А. Э. Никируй, С. В. Лымарь, П. А. Дроговоз // Современные наукоемкие технологии. — 2022. — Т. 2. — С. 72-77. https://doi.org/10.17513/snt.39040.

18. Бабенцова, Л. П. Особенности процесса селективного лазерного спекания / Л. П. Бабенцова, И. В. Анциферова // Технология машиностроения. — 2018. — Т. 5. — С. 15-19.

19. Томилин, О. Б. Получение люминофора CaTiO3:PR3+ методом самораспространяющегося высокотемпературного синтеза / О. Б. Томилин, Е. Е. Мурюмин, М. В. Фадин, С. Ю. Щипакин // Журн. неорган. химии. — 2022. — Т. 67, № 4. — С. 457-465. https://doi.org/10.31857/S0044457X22040195.

20. Курбаткина, В. В. Глава 11. Получение методом СВС сверхтугоплавких карбидов / В. В. Курбаткина, Е. И. Пацера, Е. А. Левашов // Технологическое горение : коллективная монография / Институт проблем химической физики РАН. — М. : Российская академия наук, 2018. — С. 258-286. https://doi.org/10.31857/S9785907036383000011.

21. Радишевская, Н. И. Синтез шпинели MgAl2O4 методом самораспространяющегося высокотемпературного синтеза / Н. И. Радишевская, А. Ю. Назарова, О. В. Львов [и др.] // Неорган. материалы. — 2020. — Т. 56, № 2. — С. 151-159. https://doi.org/10.31857/S0002337X2001011X.

22. Nakashima, Y. Rapid fabrication of Al4SiC4 using a self-propagating high-temperature synthesis method / Y. Nakashima, R. Kamiya, H. Hyuga, S. Hashimoto // Ceram. Int. — 2020. — Vol. 46, № 11, part B. — P. 19228-19231. https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2020.04.260.

23. Resnina, N. Influence of the Ar pressure on the structure of the NiTi foams produced by self-propagating high-temperature synthesis / N. Resnina, V. Rubanik jr., V. Rubanik [et al.] // Mater. Lett. — 2021. — Vol. 299. — Article № 130047. https://doi.org/10.1016/j.matlet.2021.130047.

24. Чижиков, А. П. Самораспространяющийся высокотемпературный синтез керамического материала на основе алюмомагниевой шпинели и диборида титана / А. П. Чижиков, А. С. Константинов, П. М. Бажин // Журн. неорган. химии. — 2021. — Т. 66, № 8. — С. 1002-1008. https://doi.org/10.31857/S0044457X21080031.

25. Borisov, Yu. S. Protective and functional powder coatings high-velocity air plasma spraying of (Ti,Cr)C -32 wt. % Ni clad powder / Yu. S. Borisov, A. L. Borisova, M. V. Kolomytsev [et al.] // Powder Metall. Met. Ceram. — 2017. — Vol. 56. — P. 305-315. https://doi.org/10.1007/s11106-017-9898-0.

26. Bazhin, P. M. Long-sized rods of Al2O3-SiC-TiB2 ceramic composite material obtained by SHS-extrusion: microstructure, X-ray analysis and properties / P. M. Bazhin, A. P. Chizhikov, A. M. Stolin [et al.] // Ceram. Int. — 2021. — Vol. 47, № 20. — P. 28444-28448. https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2021.06.262.

27. Антипов, М. С. Металлокерамический материал на основе карбида титана для повышения стойкости шиберных затворов / М. С. Антипов, А. П. Чижиков, А. С. Константинов, П. М. Бажин // Новые огнеупоры. — 2021. — № 4. — С. 34-37. https://doi.org/10.17073/1683-4518-2021-4-34-37.

28. Bazhin, P. M. Nanostructured ceramic composite rods: Synthesis, properties and application / P. M. Bazhin, E. V. Kostitsyna, A. M. Stolin [et al.] // Ceram. Int. — 2019. — Vol. 45, № 7, part A. — P. 9297-9301. https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2019.01.188.

29. Антипов, М. С. Изучение температуры горения и относительной плотности металлокерамических материалов на основе карбида титана и нихрома (ПХ20Н80) в режиме СВС / М. С. Антипов, П. М. Бажин, А. Д. Бажина, А. С. Константинов // Современные твердофазные технологии: теория, практика и инновационный менеджмент : материалы XIII Международной научно-инновационной молодежной конференции, Тамбов, 11-12 ноября 2021 года. — Тамбов : Тамбовский государственный технический университет, 2021. — С. 65-67.

30. Магомедов, М. Н. Об отклонении от правила Ве-гарда при росте давления в сплавах / М. Н. Магомедов // Неорган. материалы. — 2020. — T. 56, № 9. — С. 953-958. https://doi.org/10.31857/S0002337X20090122.


Дополнительные файлы

Для цитирования: Антипов М.С., Бажин П.М., Константинов А.С., Бажина А.Д., Столин П.А. Влияние среды на структуру и фазовый состав продуктов синтеза при горении смеси Ti‒C‒xNiCr (x = 10÷40 мас. %). Новые огнеупоры. 2022;(8):19-24. https://doi.org/10.17073/1683-4518-2022-8-19-24

For citation: Antipov M.S., Bazhin P.M., Konstantinov A.S., Bazhina A.D., Stolin P.A. The influence of the environment on the nature and the transformation of the composition of the products into a combustion mixture Ti‒C‒xNiCr (x = 10÷40 wt %). NOVYE OGNEUPORY (NEW REFRACTORIES). 2022;(8):19-24. (In Russ.) https://doi.org/10.17073/1683-4518-2022-8-19-24

Просмотров: 181

Обратные ссылки

  • Обратные ссылки не определены.


ISSN 1683-4518 (Print)