ДОСЛІДЖЕННЯ ЗАКОНОМІРНОСТЕЙ КОНСОЛІДАЦІЇ ТА ФАЗОУТВОРЕННЯ В ПРОЦЕСІ СПІКАННЯ МАТЕРІАЛУ НА ОСНОВІ γ-TiAl ПРИ ЗАСТОСУВАННІ TiH2 ЯК ПРЕКУРСОРУ

   
Н.А.Крилова,
    

Інститут проблем матеріалознавства ім. І. М. Францевича НАН України , вул. Омеляна Пріцака, 3, Київ, 03142, Україна
dum-ipms@ukr.net
Порошкова металургія - Київ: ІПМ ім.І.М.Францевича НАН України, 2021, #05/06
http://www.materials.kiev.ua/article/3235

Анотація

Для отримання сплавів на основі інтерметаліду TiAl із суміші порошків Al та TiH2 застосовано порошкову гідридну технологію. Досліджено закономірності консолідації та фазоутворення за різних температурно-кінетичних умов спікання. Для отримання TiAl необхідної щільності використано два методи диспергування вихідної суміші: високоенергетичний розмел при змішуванні компонентів, який забезпечує отримання високодисперсних частинок TiН2 і Al, та застосування в якості прекурсору порошків сполуки Al3Ti, які завдяки підвищеній крихкості легко диспергуються. Встановлено, що при використанні першого методу процеси фазоутворення прискорюються завдяки дисперсності порошків та позитивному впливу водню. При всіх температурах спікання (900–1200 °С) інтерметалід TiAl з домішкою Ti3Al утворюється після витримки 2–3 год. Ущільнення матеріалу практично не відбувається через значну різницю в швидкості дифузії в системі Ti–Al, що в процесі спікання призводить до розрихлення зразків за механізмом Кіркендала–Френкеля. У другому методі дисперсний порошок Al3Ti, як вихідний компонент, покращує умови консолідації завдяки тому, що процес синтезу сполуки Al3Ti винесений в окрему технологічну операцію. У цьому випадку за оптимальних режимів спікання зразки мають відносно малу пористість (~10%) та малий розмір зерна (10–20 мкм). Механічні випробування продемонстрували чутливість міцності та пластичності матеріалу до зміни пористості та розміру зерна. У найкращих структурних станах порошковий матеріал, отриманий за другим методом, демонструє максимальну міцність на вигин σ B ~ 550 МПа та найвищі значення границі міцності σ B = 1700–1600 МПа і пластичності δ ~ 20% при стисненні.


ГІДРИДНА ПОРОШКОВА ТЕХНОЛОГІЯ, ІНТЕРМЕТАЛІД TIAL, МІЦНІСТЬ, ПЛАСТИЧНІСТЬ, ФАЗОУТВОРЕННЯ