Cold uniaxial deformation of powder materials based on Ti‒B/Ti‒Al‒Nb‒Mo‒B

P. M. Bazhin; A. S. Konstantinov; M. S. Antipov; A. P. Chizhikov; A. M. Stolin

doi:10.17073/1683-4518-2022-12-41-44

Cold uniaxial deformation of powder materials based on Ti‒B/Ti‒Al‒Nb‒Mo‒B

P. M. Bazhin, A. S. Konstantinov, M. S. Antipov, A. P. Chizhikov, A. M. Stolin

https://doi.org/10.17073/1683-4518-2022-12-41-44

Full Text:

Abstract

Based on the rheological approach, the paper established the regularities of cold uniaxial deformation of powder materials consisting of Ti‒B and Ti‒Al‒Nb‒Mo‒B layers. The Ti‒B layer was chosen with the following composition: TiB‒30 wt.% Ti (TiB), intermetallic layer ― 51,85Ti‒43Al‒4Nb‒1Mo‒0,15B at. %. 5 types of charge blanks with diameters of 12 and 25 mm were investigated (layers were selected, vol. %: 100 TiB, 100 TNM, 70 TiB / 30 TNM, 50 TiB / 50 TNM, 30 TiB / 70 TNM). Experimental rheological dependences of stress-strain are built for each type of powder blanks. On the obtained dependences, three areas of compaction are distinguished. The effect of the billet diameter on the degree of deformation and the stresses that arise in powder billets is shown. For a workpiece consisting only of intermetallic compounds, an irregular compaction mode was found at stresses above 100 MPa.

Keywords

deformation, intermetallic compound, powder material, rheology,

About the Authors

P. M. Bazhin

ФГБУН «Институт структурной макрокинетики и проблем материаловедения имени А. Г. Мержанова Российской академии наук (ИСМАН)»
Russian Federation

A. S. Konstantinov

M. S. Antipov

A. P. Chizhikov

A. M. Stolin

References

1. Анциферов, В. Н. Механика процессов прессования порошковых и композиционных материалов / В. Н. Анциферов, В. Е. Перельман. ― М. : Наука, 2001. ― 628 с.

2. Андриевский, Р. А. Введение в порошковую металлургию / Р. А. Андриевский. ― Фрунзе : Илим, 1988. ― 174 с.

3. Амосов, А. П. Получение наноструктурного композиционного алюмоматричного материала Al‒AlN методом порошковой металлургии / А. П. Амосов, А. А. Кузина, Ю. В. Титова, Д. А. Захаров // Наукоемкие технологии в машиностроении. ― 2019. ― № 10 (100). ― С. 3‒11.

4. Петросян, Г. Л. Пластическое деформирование порошковых материалов / Г. Л. Петросян. ― М. : Металлургия, 1988. ― 152 с.

5. Мурашова, Н. А. Особенности уплотняемости двухфазных порошковых композиций / Н. А. Мурашова // Успехи современного естествознания. ― 2004. ― № 4. ― С. 12‒16.

6. Loginov, P. A. Structural and mechanical properties of Ti‒Al‒Nb‒Mo‒B alloy produced from the SHS powder subjected to high-energy ball milling / P. A. Loginov, Y. Y. Kaplanskii, G. M. Markov [et al.] // Materials Science and Engineering: A. ― 2021. ― Vol. 814. ― Article № 141153. https://doi.org/10.1016/j.msea.2021.141153.

7. Xiao, S. The improved properties and microstructure of β-solidify TiAl alloys by boron addition and multi steps forging process / S. Xiao, Y. Chen, M. Li [et al.] // Sci. Rep. ― 2019. ― Vol. 9. ― Article № 12393. https://doi.org/10.1038/s41598-019-47530-9.

8. Shaaban, A. Comparative study on the oxidation behaviours of a TNM alloy in argon and oxygen atmospheres at 650 °C / A. Shaaban, S. Hayashi, M. Takeyama // Corros Sci. ― 2021. ― Vol. 185. ― Article № 109415. https://doi.org/10.1016/j.corsci.2021.109415.

9. Mosleh, A. O. Initial microstructure influence on Ti‒Al‒Mo‒V alloy's superplastic deformation behavior and deformation mechanisms / A. O. Mosleha, A. D. Kotov, V. Vidal [et al.] // Mater. Sci. Eng. A. ― 2021. ― Vol. 802. ― Article № 140626. https://doi.org/10.1016/j.msea.2020.140626.

10. Bernal, D. Evolution of lamellar microstructures in a cast TNM alloy modified with boron through single-step heat treatments / D. Bernal, X. Chamorro, I. Hurtado, I. Madariaga // Intermetallics. ― 2020. ― Vol. 124. ― Article № 106842. https://doi.org/10.1016/j.intermet.2020.106842.

11. Столин, А. М. Реологическое поведение порошковых шихтовых материалов при холодном одноосном прессовании / А. М. Столин, П. М. Бажин, Д. В. Пугачев // Изв. вузов. Порошковая металлургия и функциональные покрытия. ― 2008. ― № 4. ― С. 28‒31.

12. Stolin, A. M. Cold uniaxial compaction of Ticontaining powders: Rheological aspects / A. M. Stolin, P. M. Bazhin, D. V. Pugachev // Int. J. Self-Propag. HighTemp. Synth. ― 2008. ― Vol. 17, № 2. ― P. 154, 155. https://doi.org/10.3103/S106138620802012X.

13. Столин, А. М. Высокотемпературная реология СВС-композитных материалов / А. М. Столин, А. Г. Мержанов, Л. С. Стельмах, Ю. А. Гордополов // Механика композитных материалов. ― 1996. ― Т. 32, № 2. ― С. 265‒269.

14. Бучацкий, Л. М. Высокотемпературная реология СВС-материалов / Л. М. Бучацкий, А. М. Столин // Инженерно-физический журнал. ― 1992. ― Т. 63, № 5. ― С. 593‒604.

15. Стельмах, Л. С. Макрореологическая теория СВС-компактирования / Л. С. Стельмах, A. M. Столин, A. Г. Мержанов // Докл. РАН. ― 1995. ― Т. 344, № 1. ― С. 72‒77.

16. Столин, А. М. Реологическое поведение порошковых шихтовых материалов при холодном одноосном прессовании / А. М. Столин, П. М. Бажин, Д. В. Пугачев // Изв. вузов. Порошковая металлургия и функциональные покрытия. ― 2008. ― № 4. ― С. 28‒31.

Supplementary files

For citation: Bazhin P.M., Konstantinov A.S., Antipov M.S., Chizhikov A.P., Stolin A.M. Cold uniaxial deformation of powder materials based on Ti‒B/Ti‒Al‒Nb‒Mo‒B. NOVYE OGNEUPORY (NEW REFRACTORIES). 2022;1(12):41-44. https://doi.org/10.17073/1683-4518-2022-12-41-44

Refbacks

There are currently no refbacks.

ISSN 1683-4518 (Print)

Username
Password