cvmetИзвестия вузов. Цветная металлургияIzvestiya. Non-Ferrous Metallurgy0021-34382412-8783НИТУ МИСИС10.17073/0021-3438-2013-6-14-18cvmet-123Research ArticleЛитейное производствоFoundryТЕРМОДИНАМИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ Y2O3 С РАСПЛАВАМИ НА ОСНОВЕ Nb–SiTHERMODYNAMIC MODELING OF Y2O3 INTERACTION WITH NB–SI BASED MELTSЗайцевА. К.ZaitsevA. K.

канд. техн. наук, доцент кафедры физической химии НИТУ «МИСиС» (119049, г. Москва, В-49, Ленинский пр-т, 4). Тел.: (495) 638-45-53.

РодинА. О.RodinA. O.

канд. физ.-мат. наук, доцент кафедры физической химии НИТУ «МИСиС» (119049, г. Москва, В-49, Ленинский пр-т, 4)

rodin@misis.ruБокштейнБ. С.BokshteinB. S.

докт. физ.-мат. наук, профессор кафедры физической химии НИТУ «МИСиС» (119049, г. Москва, В-49, Ленинский пр-т, 4)

bokst@misis.ruСветловИ. Л.SvetlovI. L.

докт. техн. наук, гл. науч. сотр. ВИАМ (105005, г. Москва, ул. Радио, 17)

i.svetlov2010@yandex.ruФоломейкинЮ. И.FolomeikinYu. I.

канд. техн. наук, зав. сектором ВИАМ.

Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС», г. МоскваRussian FederationГНЦ «Всероссийский институт авиационных материалов» (ВИАМ), г. МоскваRussian Federation201301032015061418Copyright © Зайцев А.К., Родин А.О., Бокштейн Б.С., Светлов И.Л., Фоломейкин Ю.И., 20132013Зайцев А.К., Родин А.О., Бокштейн Б.С., Светлов И.Л., Фоломейкин Ю.И.Zaitsev A.K., Rodin A.O., Bokshtein B.S., Svetlov I.L., Folomeikin Y.I.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://cvmet.misis.ru/jour/article/view/123

Проведено термодинамическое моделирование взаимодействия иттриевой керамики с расплавами на основе Nb–Si, легированными Ti, Cr, Hf и Al. Показано, что результатом их химического взаимодействия является образование твердого оксида гафния (HfO2), а остальные элементы в нем практически не участвуют. В ходе моделирования выявлено, что основным механизмом взаимодействия является восстановление иттрия при его переходе из керамики в металлический раствор, в котором содержание Y зависит от температуры, состава и количества металлической фазы.

The thermodynamic modeling of interaction of yttrium ceramic with Nb–Si based molten alloys alloyed with Ti, Cr, Hf, Al has been performed. Formation of solid HfO2 oxide is shown to be the result of such interaction, and other elements are not involved practically in the chemical interaction. It is found in the course of modeling that yttrium reduction due to ceramic dissolution in the molten metallic solution is the main mechanism of interaction. The Y content in the solution depends on the temperature, metallic phase composition, and quantity.

термодинамическое моделированиесплавы Nb–Si–Hfоксид иттрия (Y2O3)растворениекерамикакомпозитthermodynamic modelingNb–Si–Hf alloyshafniumyttrium oxidedissolutionceramiccompositeReferencesBewlay B.P., Jackson M.R., Gigliotti. M.F.X. // Intermetallic Compounds, Principles and Practice / Eds. J.H. Westbro, R.I. Fleischer. Ames: Wiley, 2002. Vol. 3. P. 541—560.Bewlay B.P., Jackson M.R., Gigliotti. M.F.X. // Intermetallic Compounds, Principles and Practice / Eds. J.H. Westbro, R.I. Fleischer. Ames: Wiley, 2002. Vol. 3. P. 541—560.Ji-Cheng Zhao, Bewley B.P., Peluso L.A. // Structural Intermetallics. 2001. P. 583—592.Ji-Cheng Zhao, Bewley B.P., Peluso L.A. // Structural Intermetallics. 2001. P. 583—592.Shi Yu Qu, Ya Fang Han, Yong Wang Kang // Sci. China Ser.: Technol. Sci. 2009. Vol. 52, № 1. Р. 37.Shi Yu Qu, Ya Fang Han, Yong Wang Kang // Sci. China Ser.: Technol. Sci. 2009. Vol. 52, № 1. Р. 37.Subramanian P.R., Mendiratta M.G., Dimiduk D.M. // JOM. 1996. Vol. 48, № 1. Р. 33.Subramanian P.R., Mendiratta M.G., Dimiduk D.M. // JOM. 1996. Vol. 48, № 1. Р. 33.Jackson M.R., Bewley B.P., Rowe R.G. et al. // Ibid. Р. 39.Jackson M.R., Bewley B.P., Rowe R.G. et al. // Ibid. Р. 39.Tanaka R., Kasama A., Fujikura M. et al. // Proceedings of the International Gas Turbine Congress. Ames: Wiley, 2003. Р. 1—5.Tanaka R., Kasama A., Fujikura M. et al. // Proceedings of the International Gas Turbine Congress. Ames: Wiley, 2003. Р. 1—5.Sekido N., Kimura Y., Miura S. et al. // J. Alloys Compd. 2006. Vol. 425. P. 223.Sekido N., Kimura Y., Miura S. et al. // J. Alloys Compd. 2006. Vol. 425. P. 223.Gao M., Jia L., Tang X. et al. // China Foundry. 2011. Vol. 8, № 2. P. 273.Gao M., Jia L., Tang X. et al. // China Foundry. 2011. Vol. 8, № 2. P. 273.Ma L.M., Yuan S.N., Cui R.J. et al. // Inter. J. Ref. Met. Hard Mater. 2012. Vol. 30. P. 96.Ma L.M., Yuan S.N., Cui R.J. et al. // Inter. J. Ref. Met. Hard Mater. 2012. Vol. 30. P. 96.Иориш В.С., Белов Г.В., Юнгман В.С. Программный комплекс ИВТАНТЕРМО для Windows и его использование в прикладных термодинамических расчетах: Препр. изд. № 8-415. М.: ОИВТ РАН, 1998.Иориш В.С., Белов Г.В., Юнгман В.С. Программный комплекс ИВТАНТЕРМО для Windows и его использование в прикладных термодинамических расчетах: Препр. изд. № 8-415. М.: ОИВТ РАН, 1998.Stacy D.W., Wilder D.R. // J. Amer. Ceram. Soc. 1975. Vol. 58. Р. 285—288Stacy D.W., Wilder D.R. // J. Amer. Ceram. Soc. 1975. Vol. 58. Р. 285—288

The authors declare that there are no conflicts of interest present.