Влияние добавок циркония на структуру и свойства алюминида никеля, полученного методом SPS
Автор: Шевцова Лилия Ивановна, Иванчик Илья Сергеевич, Волков Дмитрий Сергеевич, Немолочнов Данил Андреевич, Иванчик Сергей Николаевич
Рубрика: Новые конструкционные материалы
Статья в выпуске: 4 т.19, 2019 года.
Бесплатный доступ
Представлены результаты исследования влияния циркония на микроструктуру и механические свойства поликристаллического интерметаллического соединения Ni3Al, полученного методом электроискрового плазменного спекания порошковой смеси. Для изготовления образцов для спекания использовались смеси на основе порошков никеля, алюминия и циркония. Были подготовлены три состава с варьирующейся концентрацией циркония (0,1; 1 и 5 масс.%). В ходе металлографических исследований была установлена преимущественная однородность структуры спеченного материала. Установлено, что относительная плотность спеченных материалов всех трех составов составляет 97 %. Анализ результатов прочностных испытаний спеченных материалов свидетельствует о положительном влиянии циркония на предел прочности при изгибе алюминида никеля, при концентрации циркония в сплаве равной 1 масс.%.
Интерметаллид, электроискровое плазменное спекание, механические свойства, алюминид никеля, легирование, цирконий
Короткий адрес: https://sciup.org/147231756
IDR: 147231756 | DOI: 10.14529/engin190403
Список литературы Влияние добавок циркония на структуру и свойства алюминида никеля, полученного методом SPS
- Гринберг, Б.А. Интерметаллиды Ni3Al и TiAl: микроструктура, деформационное поведение / Б.А. Гринберг, М.А. Иванов. - Екатеринбург: УрО РАН, 2002. - 358 с.
- Stacking fault energy, yield stress anomaly, and twinnability of Ni3Al: a first principles study / L.-L. Liu, X.-Zh. Wu, W. Rui et al. // Chin. Phys. B. - 2015. - Vol. 24. - Id. 077102.
- Каблов, Е.Н. Материалы для высокотеплонагруженных деталей газотурбинных двигателей / Е.Н. Каблов, О.Г. Оспенникова, О.А. Базылева // Вестник Моск. гос. технич. ун-та им. Н.Э. Баумана. Машиностроение. - 2011. - № SP2. - С. 13-19.
- Jozwik, P. Applications of Ni3Al based intermetallic alloys-current stage and potential perceptivities / P. Jozwik, W. Polkowski, Z. Bojar // Mater. - 2015. - Vol. 8. - P. 2537-2568.
- Kumar, S.G. A novel intermetallic nickel aluminide (Ni3Al) as an alternative automotive body material / S.G. Kumar, T. Sivarao, J.S. Anand // Interl J. Eng. Technol. - 2011. - Vol. 11. - P. 208-215.
- Takeyama, M. Effects of grain size and test temperature on ductility and fracture behavior of a B-doped Ni3Al alloy / M. Takeyama, C.T. Liu // Acta Metall. - 1988. - Vol. 36. - P. 1241-1249.
- Aoki, K. Improvement in room temperature ductility of the intermetallic compound Ni3Al by boron addition / K. Aoki, O. Izumi // J. Jpn. Inst. Metals. - 1979. - Vol. 43. - P. 358-359.
- Microstructure and mechanical properties of Ni3Al and Ni3Al-1B alloys fabricated by SHS/HE / T. Guo, L.Y. Sheng, Y. Xie et al. // Intermetallics. - 2011. - Vol. 19, no. 2. - P. 137-142.
- Ni3Al+B Material obtained by mechanical activation followed by spark plasma sintering / L.I. Shevtsova, M.A. Korchagin, M.A. Esikov et al. // Mater. Today: Proc. - 2019. - Vol. 12. - pp. 120-123.
- Microstructure and mechanical properties of spark plasma sintered nanocrystalline Ni3Al-xB alloy / A. Mohammadnejad, A. Bahrami, M. Sajadi et al. // Mater. Today Comm. - 2018. - Vol. 17. - P. 161-168.
- Hyjek, P. Ductilization of Ni3Al by alloying with boron and zirconium / P. Hyjek, I. Sulima, S. Wierzbiñski // Arch. Mater. Sci. Eng. - 2009. - Vol. 40, no. 2. - P. 69-74.
- Li, D. Effect of zirconium on mechanical properties and grain boundary chemistry in Ni3Al alloys / D. Li, Y. Gu, J. Guo // Mat. Res. Soc. Symp. Proc. - 1995. - Vol. 364. - P. 885-890.
- Tensile properties of Ni3Al(Zr) alloy at room temperature and the mechanism of ductility through Zr improving / Y. Li, J. Guo, L. Zhou, H. Ye // Rare Metal Mat. Eng. - 2004. - Vol. 33, no. 10. - P. 1061-1064.
- Ball, J. Large strain deformation of Ni3Al + B: Part IV: The effect of Zr and Fe additions / J. Ball, G. Gottstein // Intermetallics. - 1995. - Vol. 3, no. 3. - P. 209-219.
- Spark plasma sintering of metals and metal matrix nanocomposites: a review / N. Saheb, Z. Iqbal, A.S. Khalil et al. // J. Nanomater. - 2012. - P. 1-13.
- Kwon spark plasma sintering of nanoscale (Ni+Al) powder mixture / J.S. Kim, H. Suk Choi, D. Dudina et al. // Solid State Phenomena. - 2007. - P. 35-38.
- Meng, J. Fabrication of oxide-reinforced Ni3Al composites by mechanical alloying and spark plasma sintering / J. Meng, C. Jia, Q. He // Mater. Sci. Eng. A. - 2006. - Vol. 434. - P. 246-249.
- Liu, D. Spark plasma sintering of nanostructured aluminum: influence of tooling material on microstructure / D. Liu, Y. Xiong, Y. Li // Metall. Mater. Trans. A. - 2012. - P. 1908-1916.
- Dudina, D.V. Ti3SiC2-Cu composites by mechanical milling and spark plasma Sintering: possible microstructure formation scenarios / D.V. Dudina, V.I. Mali, A.G. Anisimov // Metal. Mater. Int. - 2013. - Vol. 19, no. 4. - P. 1235-1241.
- Microstructure and mechanical properties of nickel strengthened by Y2O3 through rock-milling and spark plasma sintering / S. Ma, A. Li, S. Zhou et al. // J. Alloy. Compd. 2018. - Vol. 750. - P. 911-916.
