Особенности ПроцеССа Измельчения зеренной структуры материала Tic–NiCr, полученного методом СВС-экструзии

Мұқаба

Дәйексөз келтіру

Толық мәтін

Ашық рұқсат Ашық рұқсат
Рұқсат жабық Рұқсат берілді
Рұқсат жабық Тек жазылушылар үшін

Аннотация

Проведено теоретическое и экспериментальное изучение особенностей формирования структуры сплава на основе карбида титана с нихромовой связкой в условиях СВС-экструзии. Выявлены качественные изменения в структуре материала, обусловленные различными способами СВС-технологии: без приложения давления, прессование и экструзия. Установлено, что в отличие от СВС без приложения давления при СВС-экструзии реализуется механический процесс перемешивания материала, что обеспечивает более высокую степень однородности процесса структурообразования. На основе разработанных моделей тепловых режимов СВС-экструзии и результатов экспериментальных исследований изучено влияние условий теплоотвода и степени деформации материала на размер зерна TiC по длине и радиусу экструдированного стержня. Анализ полученных зависимостей показал, что максимальное расхождение теоретических расчетов и экспериментальных результатов составляет не более 10%, а для минимальных значений размера зерен TiC не более 1–5%, что подтверждает хорошую согласованность разработанной модели с экспериментальными результатами.

Толық мәтін

Рұқсат жабық

Авторлар туралы

M. Антипов

Институт структурной макрокинетики и проблем материаловедения им. А.Г. Мержанова Российской академии наук

Хат алмасуға жауапты Автор.
Email: mora1997@mail.ru
Ресей, 142432 Московская обл., Черноголовка, ул. Академика Осипьяна, 8

Л. Стельмах

Институт структурной макрокинетики и проблем материаловедения им. А.Г. Мержанова Российской академии наук

Email: mora1997@mail.ru
Ресей, 142432 Московская обл., Черноголовка, ул. Академика Осипьяна, 8

A. Столин

Институт структурной макрокинетики и проблем материаловедения им. А.Г. Мержанова Российской академии наук

Email: mora1997@mail.ru
Ресей, 142432 Московская обл., Черноголовка, ул. Академика Осипьяна, 8

П. Бажин

Институт структурной макрокинетики и проблем материаловедения им. А.Г. Мержанова Российской академии наук

Email: mora1997@mail.ru
Ресей, 142432 Московская обл., Черноголовка, ул. Академика Осипьяна, 8

Әдебиет тізімі

  1. Амосов А.П., Самборук А.Р., Вологин М.Ф., Епифанов В.Б., Редин С.В., Суханов С.И., Глазков А.И. Новые композиционные материалы состава полимер-металл для производства сверхпрочных изделий // Вестн. Казанского гос. техн. ун-та им. А.Н. Туполева. 2015. Т. 71. № 5. С.115–119.
  2. Gurbanov N., Sidorov D., Ismailova K. Composite Materials, General Properties and Usage Areas // SoE. 2021. № 78. P. 25–27. https://doi.org/10.24412/3162-2364-2021-78-1-25-27
  3. Николаев А.Н., Степичев Е.С., Перевислов С.Н. Жаростойкие композиционные материалы алмаз-карбид кремния, модифицированные гафнием // Материаловедение. 2023. № 5. С. 28–34. https://doi.org/10.31044/1684-579X-2023-0-5-28-34
  4. Краснов Е.И., Серпова В.М., Ходыкин Л.Г., Гололобов А.В. Металлические композиционные материалы на основе титановых сплавов, армированные тугоплавкими частицами (обзор) // Тр. ВИАМ. 2021. № 6. С. 36–45. https://doi.org/10.18577/2307-6046-2021-0-6-36-45
  5. Makhkamov N.Ya., Yusupov G.U. Properties of Metal-Based and Nonmetal-Based Composite Materials // Theor. Appl. Sci. 2020. V. 6. № 86. P. 629–634. https://doi.org/10.15863/TAS.2020.06.86.115
  6. Piliptsov D.G., Rudenkov A.S., Rogachev A.V. Structural Properties of Carbon Composites Doped with Boron // Bull. Karaganda Univ. Phys. Ser. 2020. V. 3. № 99. P. 31–37. https://doi.org/10.31489/2020Ph3/31-37
  7. Самарина О.Ю., Долгодворов А.В. Исследование микроструктуры конструкционного композиционного материала на этапе получения углерод-углеродного композиционного материала // Вестн. Пермского нац. исслед. политех. ун-та. Аэрокосмическая техника. 2014. № 38. С. 140–152.
  8. Смирнов В.М., Шалунов Е.П., Лобанов Д.В. Структура и свойства дисперсно-упрочненных композиционных материалов системы Cu-Ti-C-O // Актуальные проблемы в машиностроении. 2021. Т. 8. № 3-4. С. 135–141.
  9. Промахов В.В., Матвеев А.Е., Шульц Н.А., Бахмат В.Р., Дронов Ф.Ю., Туранов Т.Э. Исследование структуры и свойств металломатричных композиционных материалов, полученных методом прямого лазерного выращивания // Вестн. Томского гос. ун-та. Математика и механика. 2022. № 77. С. 125–139. https://doi.org/10.17223/19988621/77/10
  10. Сап Э., Узун М. Исследование микроструктуры и твердости медных композитов, армированных Co - Ti // Металловедение и термическая обработка металлов. 2021. Т. 10. № 796. С. 40–45.
  11. Луц А.Р., Шипилов С.И., Рыбаков А.Д. Влияние легирующей добавки никеля на структуру композиционного материала Al-10%TiC // Наукоемкие технологии в машиностроении. 2020. Т. 10. № 112. С. 10–15. https://doi.org/10.30987/2223-4608-2020-10-10-15
  12. Roger J., Petitcorps Y.Le, Audubert F. Thermal Effect of TiC in the Mo/TiС/SiС System at Elevated Temperature // J. Alloys Compd. 2010. V. 496. № 1–2. P. 244-250. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2009.12.158
  13. Gong J., Miao H., Zhao Z. Effect of TiC-Particle Size on Sliding Wear of TiC Particulate Reinforced Alumina Composites // Mater. Lett. 2002. V. 53. № 4-5. P. 258–261. https://doi.org/10.1016/S0167-577X(01)00488-8
  14. Zheng Y., Zhou Ya., Li R. Preparation and Mechanical Properties of TiC-Fe Cermets and TiC-Fe/Fe Bilayer Composites // J. Mater. Eng. Perform. 2017. V. 26. № 10. P. 4933–4939. https://doi.org/10.1007/s11665-017-2914-1
  15. Tisov O., Dukhota O., Kindrachuk M. Research on the Properties of Co-TiC and Ni-TiC Hip-Sintered Alloys // Acta Mech. Autom. 2019. V. 13. № 1. P. 57–67. https://doi.org/10.2478/ama-2019-0009
  16. Aramian A., Sadeghian Z., Berto F., Prashanth K.G. In Situ Fabrication of TiC-NiCr Cermets by Selective Laser Melting // Int. J. Refract. Hard. Met. 2020. V. 87. P. 105171. https://doi.org/10.1016/j.ijrmhm.2019.105171
  17. Чесноков А.Е., Филиппов А.А. Исследование физических свойств металлокерамических компактов TiC-NiCr, полученных методом горячего прессования // Прикладная механика и техническая физика. 2022. Т. 63. № 2(372). С. 175–181. https://doi.org/10.15372/PMTF20220216
  18. Kiryukhantsev-Korneev P.V., Sytchenko A.D., Levashov E.A. Comparative Study of Coatings formed by Electrospark Alloying Using TiC–NiCr and TiC–NiCr– Eu2O3 Electrodes // Russ. J. Non-Ferr. Met. 2019. V. 60. № 6. P. 662–672. https://doi.org/10.3103/S1067821219060099
  19. Liu Y., Yu B.H., Guan D.H., Wang Z.B., Bi J. Microstructure and Properties of TiC/NiCr Cermets Produced by Partial Liquid-Phase Sintering // J. Mater. Sci. 2001. V. 20. № 7. P. 619–620. https://doi.org/10.1023/A:1010965216385
  20. Бажин П.М., Столин А.М. СВС-экструзия материалов на основе МАХ-фазы Ti-Al-C // Доклады Академии наук. 2011. Т. 439. № 5. С. 630–632.
  21. Бажин П.М., Столин А.М., Алымов М.И., Чижиков А.П. Особенности получения длинномерных изделий из керамического материала с наноразмерной структурой методом СВС-экструзии // Перспективные материалы. 2014. № 11. С. 73–80.
  22. Столин А.М., Бажин П.М. Получение изделий многофункционального назначения из композитных и керамических материалов в режиме горения и высокотемпературного деформирования (СВС-экструзия) // Теоретические основы хим. технологии. 2014. Т. 48. № 6. С. 603–615. https://doi.org/10.7868/S0040357114060116
  23. Pazniak A., Bazhin P., Shchetinin I., Kolesnikov E., Prokopets A., Shplis N., Stolin A., Kuznetsov D. Dense Ti3AlC2 Based Materials Obtained by SHS-extrusion and Compression Methods // Ceram. Int. 2019. V. 45. № 2. P. 2020–2027. https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2018.10.101
  24. Bazhin P., Chizhikov A., Stolin A., Antipov M., Konstantinov A. Long-Sized Rods of Al₂O₃–SiC–TiB₂ Ceramic Composite Material Obtained by SHS-Extrusion: Microstructure, X-ray Analysis and Properties // Ceram. Int. 2021. V 47. № 20. P. 28444–28448. https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2021.06.262
  25. Antipov M.S., Chizhikov A.P., Konstantinov A.S., Bazhin P.M. Sintered Material Based on Titanium Carbide to Increase the Service Life of Slide Gates // Refract. Ind. Ceram. 2021. V. 62. № 2. P. 208–211. https://doi.org/10.1007/s11148-021-00584-7
  26. Стельмах Л.С., Столин А.М., Бажин П.М. Измельчение зеренной структуры материала TiC–Co в процессе СВС-экструзии // Неорган. материалы. 2020. Т. 56. № 7. С. 732–737. https://doi.org/10.31857/S0002337X20070155
  27. Sheng L.Y., Yang F., Xi T.F., Guo J.T., Ye H.Q. Microstructure Evolution and Mechanical Properties of Ni3Al/Al₂O₃ Composite During Self-Propagation High-Temperature Synthesis and Hot Extrusion // Mater. Sci. Eng. A. 2012. V. 555. P. 131–138. https://doi.org/10.1016/j.msea.2012.06.042
  28. Овчаренко В.Е., Лапшин О.В., Чудинов В.А., Колобова Е.Г. Эволюция зеренной структуры интерметаллического соединения Ni3Al при экструзии интерметаллида в процессе его высокотемпературного синтеза под давлением // Физ. мезомех. 2005. Т. 8. № СпецВ. С. 65–68.
  29. Стельмах Л.С., Паршин Д.А., Столин А.М., Дворецкий С.И. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ №2012613246 «Программа расчета температурных полей в материале образца при СВС-экструзии на стадии выдавливания».
  30. Stolin A.M., Stel’makh, L.S. Mathematical Modeling of SHS Compaction/Extrusion: An Autoreview // Int. J. Self-Propag. High-Temp Synth. 2008. № 17. P. 93–100. https://doi.org/10.3103/S1061386208020015.
  31. Штремель М.А., Лизунов В.И., Шкатов В.В. Преобразование зерна при первичной рекристаллизации // Металловедение и термическая обработка металлов. 1984. № 6. С. 2–5.
  32. Овчаренко В.Е., Акимов К.О. Влияние деформации на размерзерна в синтезированном под давлением интерметаллиде Ni3Al // Неорган. материалы. 2020. Т 56. № 11. С. 1183–1187.https://doi.org/10.31857/S0002337X20110111

Қосымша файлдар

Қосымша файлдар
Әрекет
1. JATS XML
Жүктеу

© Russian Academy of Sciences, 2024