Композиционные материалы и многофункциональные покрытия | |
ArticleName | Структурообразование СВС-дисперсионно-твердеющих композиционных материалов в системе Ti – Zr – C – металлическая связка |
ArticleAuthor | Манакова О. С., Левашов Е. А., Курбаткина В. В. |
ArticleAuthorData | Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС», г. Москва: О. С. Манакова, аспирант, e-mail: Manakova_ol@mail.ru В. В. Курбаткина, доцент |
Abstract | В работе изучено влияние металлической связки на структуру и свойства дисперсионно-твердеющих композиционных материалов системы Ti – Zr – C, полученных по технологии силового СВС-компактирования. Влияние на фазовый состав продуктов синтеза оказывают не только содержание и состав связки, но и концентрация Zr в реакционной смеси. В случае, когда циркония <12 %, продукты синтеза двухфазны и состоят из двойного карбида титана (Ti, Zr)C и интерметаллида. При содержании Zr >12 % наряду со связкой образуются две карбидные фазы (Ti,Zr)C и (Zr,Ti)C. Состав связки зависит от ее количества в смеси. При содержании связки 5 % в продуктах синтеза образуется соединение (Ni,Co)(Ti,Zr)2, что соответствует твердому раствору на основе фазы Лавеса NiTi2, а при 20–30 % связки — соединению Ti(Ni,Co). После отжига СВС-продукта в вакууме при температуре 900 оС в течение 4 ч число карбидных фаз во всех образцах уменьшается, а интерметаллидных возрастает. Кроме того, в образцах с содержанием Zr >23 % фазовый состав связки после термообработки меняется: помимо Ti(Ni,Co) обнаружены наноразмерные выделения избыточной фазы Лавеса ZrCo2. Для исследования стадийности процессов фазо- и структурообразования в волне горения дисперсионно-твердеющих материалов в системе Ti – Zr – C со связкой были проведены эксперименты по закалке волны горения в медном клине методом остановленного фронта горения (ОФГ). Результаты экспериментов по исследованию состава и структуры характерных участков ОФГ, а также РФА синтезированных и отожженных образцов позволили предположить последовательность стадий структурообразования (стадийность) при синтезе дисперсионно-твердеющего керамического материала Ti – Zr – C + связка. Введение в реакционную смесь относительно легкоплавких компонентов связки, образующих в зоне горения расплав, приводит к значительному уменьшению остаточной пористости компактных СВС-продуктов c 11,0 до 1,3 % и повышению механических свойств. Работа выполнена при финансовой поддержке АВЦП «Развитие научного потенциала высшей школы», государственный контракт № 3.30122011 от 30.12.2011 г. |
keywords | Дисперсионно-твердеющие композиционные материалы, самораспространяющийся высокотемпературный синтез, структура, стадийность, фазовый состав, механизм |
References | 1. Левашов Е. А., Рогачев А. С., Курбаткина В. В., Максимов Ю. М., Юхвид В. И. Перспективные материалы и технологии самораспространяющегося высокотемпературного синтеза. — М. : МИСиС, 2011. |
Language of full-text | russian |
Full content | Buy |