Формирование плотного продукта системы Ti-B-Fe, полученного самораспространяющимся высокотемпературным синтезом

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

В работе изучили возможность получения плотного материала системы Ti-B-Fe за одну стадию в процессе самораспространяющегося высокотемпературного синтеза. Изучено влияние некоторых параметров процесса на уплотнение продуктов реакции системы Ti-B-Fe, которая обладает высокими физико-механическими характеристиками. Установлено, что на формирование беспористого продукта при горении системы Ti-B-Fe наибольшее влияние оказывают максимальная температура, развиваемая в волне горения, использование в качестве исходных реагентов ферроборных сплавов, отжиг исходных порошков и предварительный подогрев шихты перед проведением самораспростряющегося высокотемпературного синтеза.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

О. К. Лепакова

Томский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук

Email: O.Shkoda@dsm.tsc.ru
Россия, Томск

О. А. Шкода

Томский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук

Автор, ответственный за переписку.
Email: O.Shkoda@dsm.tsc.ru
Россия, Томск

Б. Ш. Браверман

Томский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук

Email: O.Shkoda@dsm.tsc.ru
Россия, Томск

Список литературы

  1. Гольдшмидт Х. Дж. Сплавы внедрения. Вып. 1. М.: Мир, 1971. 423 с.
  2. Серебрякова Т.И., Неронов В.А., Пешев П.Д. Высокотемпературные бориды. М.: Металлургия, 1991. 367 с.
  3. Cамсонов Г.В., Марковский Л.Я., Жигач А.Ф. и др. Бор, его соединения и сплавы. Киев: Изд-во Академии наук УССР, 1960. 590 с.
  4. Киффер Р., Бенезовский Ф. Твердые материалы. М.: Металлургия, 1968. 384 с.
  5. Merzhanov A.G., Rogachev A.S. // Pure and Appl. Chem. 1990. V. 64. P. 941. http://dx.doi.org/10.1351/pac199264070941
  6. Свойства, получение и применение тугоплавких соединений / Под ред. Т.Я. Косолаповой. М.: Металлургия, 1986. 928 с.
  7. Baumgartner H.R., Steiger R.A. // J. Amer. Ceram. Soc. 1984. V. 67. № 3. P. 207. https://doi.org/10.1111/j.1151-2916.1984.tb19744.x
  8. Hyjek P., Sulima I., Jaworska L. // Mater Trans A. 2019. V. 50. P. 3724. https://doi.org/10.1007/s11661-019-05306-w
  9. Yujiao K., Kazuhiro M., Zhefeng X., et al. // Mater Trans Volume. 2019. V. 60. № 12. https://doi.org/10.2320/matertrans.MT-M2019168
  10. Yangyang Sun, Hui Chang, Zhigang Fang, et al. // MATEC Web of Conferences. 2020. V. 321. P. 11029. https://doi.org/10.1051/matecconf/202032111029
  11. Kumar R., Liu L., Antonov M., et al. // Materials. 2021. V. 14. P. 1242. https://doi.org/10.3390/ma14051242
  12. Khanra A.K., Godkhindi M.M., Pathak L.C. // Mater Sci Eng A. 2007. V. 454–455. P. 281. https://doi.org/10.1016/j.msea.2006.11.083
  13. Диаграммы состояния двойных и многокомпонентных систем на основе железа. Справочник / Под ред. О.А. Банных, М.Е. Дрица. М.: Металлургия, 1986. 439 с.
  14. Лактионов В.А., Панарин В.Е., Тихонович В.И. и др. // Проблемы трения и изнашивания. 1974. № 5. С. 15.
  15. Орданьян С.С. // Огнеупоры. 1992. № 9/10. С. 10.
  16. Юридицкий Б.Ю., Песин В.А, Орданьян С.С. // Порошковая металлургия. 1982. № 4. С. 32.
  17. Merzhanov A.G., Rogachev A.S., Mukas’yan A.S., et al. // Combust Explos Shock Waves. 1990. V. 26. P. 92. https://doi.org/10.1007/BF00742281
  18. Bogatov Y.V., Shcherbakov V.A. // Int. J. Self-Propag. High-Temp. Synth. 2023. V. 32. P. 239. https://doi.org/10.3103/S1061386223030032
  19. Bogatov Y.V., Shcherbakov V.A. // Russ. J. Non-ferrous Metals. 2021. V. 62. P. 248. https://doi.org/10.3103/S1067821221020036
  20. Bogatov Y.V., Shcherbakov V.A. // Int. J. Self-Propag. High-Temp. Synth. 2020. V. 29. P. 100. https://doi.org/10.3103/S106138622002003X
  21. Lark A., Du J., Chandran K. // J. Mater. Res. 2018. V. 33. P. 4296. https://doi.org/10.1557/jmr.2018.368
  22. Lepakova O.K., Raskolenko L.G., Maksimov Y.M. // Combust Explos Shock Waves. 2020. V. 36. P. 575. https://doi.org/10.1007/BF02699520
  23. Bazhin P., Konstantinov A., Chizhikov A., et al. // Mater. Today Commun. 2020. V. 25. P. 101484. https://doi.org/10.1016/j.mtcomm.2020.101484.
  24. Springer H., Fernandez R., Duarte M., et al. // Acta Mater. 2015. V. 96. P. 47. 10.1016/J.ACTAMAT.2015.06.017' target='_blank'>http://doi: 10.1016/J.ACTAMAT.2015.06.017
  25. Башле Э., Лезу Ж. Качество отливок из жаропрочных сплавов / В кн.: Жаропрочные сплавы для газовых турбин. М.: Металлургия, 1981. С. 342.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Политермический разрез Fe-TiB₂ системы Fe-B-Ti.

Скачать (95KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Зависимости максимальных температур горения системы Ti-B-Fe от содержания железа в смесях: 1 – Fe, B, Ti; 2 – FeBn-Ti совмещенные с линией солидус-ликвидус диаграммы состояния TiB₂ + Fe.

Скачать (74KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Зависимости остаточной пористости конечных продуктов (h) от максимальной температуры горения (а) и от содержания TiB₂ в конечных продуктах (б): 1 – смесь порошков Ti, B, Fe, 2 – смесь ферроборных сплавов с титаном.

Скачать (107KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Зависимости остаточной пористости конечных продуктов (η) от температуры предварительного нагрева смеси ферроборного сплава с титаном (FeB₂ + Ti): 1 – неотожженная смесь, 2 – отожженная смесь при Тотж = 600°C, 2 ч.

Скачать (59KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Фото макроструктур образцов с низкой (≈5%) (а) и высокой (≈16%) (б) остаточной пористостью конечных продуктов после СВС с предварительным подогревом 400 (а) и 900°C (б) смеси ферроборного сплава с титаном (FeB₂ + Ti).

Скачать (531KB)
Метаданные
7. Рис. 6. Микроструктура образца с низкой остаточной пористостью (≈5%). Светлые участки – зерна TiB₂, серые – эвтектика TiB₂ + Fe

Скачать (426KB)
Метаданные
8. Рис. 7. Распределение пор (r) по размерам в конечных продуктах смеси FeB₂ + Ti: 1 – исходная смесь отожжена при T = 600°C, 2 ч, 2 – исходная смесь не отожжена.

Скачать (67KB)
Метаданные
9. Рис. 8. Зависимости остаточной пористости конечного продукта системы Ti-B-Fe от дисперсности исходного порошка титана в смесях: 1 – FeB₆ + 3Ti, 2 – Fe + 6B + 3Ti, 3 – Fe + 4B + 2Ti, 4 – FeB₄ + 2Ti, 5 – Fe + 2B + Ti, 6 – FeB₂ + Ti.

Скачать (81KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2025