Георгий Михайлович Марков – мл. науч. сотрудник лаборатории «In situ диагностика структурных превращений» научно-учебного центра (НУЦ) СВС,
119049, г. Москва, Ленинский пр-т, 4, стр. 1.
Georgy M. Markov – Junior Research Scientist of the “In situ Diagnostics of Structural Transformations” Laboratory of Scientific Educational Center of Self Propagating High-Temperature Synthesis (SEC SHS),
4, build. 1, Leninskiy Prosp., Moscow, 119049.
Павел Александрович Логинов – к.т.н., ст. науч. сотрудник лаборатории «In situ диагностика структурных превращений» НУЦ СВС,
119049, г. Москва, Ленинский пр-т, 4, стр. 1.
Pavel A. Loginov – Cand. Sci. (Eng.), Senior Research Scientist of the “In situ Diagnostics of Structural Transformations” Laboratory of SEC SHS,
4, build. 1, Leninskiy Prosp., Moscow, 119049.
Наталия Владимировна Швындина – вед. инженер НУЦ СВС,
119049, г. Москва, Ленинский пр-т, 4, стр. 1.
Nataliya V. Shvyndina – Leading Engineer of SEC SHS,
4, build. 1, Leninskiy Prosp., Moscow, 119049.
Федор Алексеевич Басков – к.т.н., науч. сотрудник лаборатории «In situ диагностика структурных превращений» НУЦ СВС; начальник сектора,
119049, г. Москва, Ленинский пр-т, 4, стр. 1;
141074, Московская обл., г. Королев, ул. Пионерская, 4.
Fedor A. Baskov – Cand. Sci. (Eng.), Research Scientist of the “In situ Diagnostics of Structural Transformations” Laboratory of SEC SHS; Head of Sector,
4, build. 1, Leninskiy Prosp., Moscow, 119049;
4, Pionerskaya Str., Moscow region, Korolev, 141074.
Евгений Александрович Левашов – д.т.н., проф., академик РАЕН, академик Всемирной академии керамики, зав. кафедрой порошковой металлургии и функциональных покрытий, директор НУЦ СВС,
119049, г. Москва, Ленинский пр-т, 4, стр. 1.
Evgeny A. Levashov – Dr. Sci. (Eng.), Professor, Full Member of Russian Academy of Natural Science, Head of Department of Powder Metallurgy and Functional Coatings, Head of SEC SHS,
4, build. 1, Leninskiy Prosp., Moscow, 119049.
В работе исследовано влияние частичного замещения титана его гидридом на микроструктуру и механические свойства сплава TNM-B1, полученного по технологии порошковой металлургии. Рассмотрено влияние соотношения Ti:TiH2 в реакционной смеси и режимов термообработки на микроструктуру и механические свойства сплава TNM-B1+1%Y2O3, полученного с использованием методов высокоэнергетической механической обработки (ВЭМО), самораспространяющегося высокотемпературного синтеза (СВС) и горячего изостатического прессования (ГИП). Установлено, что 10 %-ное замещение титана его гидридом в реакционных смесях позволяет уменьшить содержание кислорода в СВС-продуктах с 1 до 0,8 % благодаря созданию восстановительной атмосферы при разложении TiH2 в волне горения. При соотношении Ti : TiH2 = = 90 : 10 достигнуты максимальные механические свойства сплава TNM-B1+1%Y2O3: прочность при сжатии σв = 1200±15 МПа и предел текучести σ0,2 = 1030±25 МПа. Рост доли TiH2 увеличивает содержание примесного кислорода, приводящего к образованию Al2O3, который снижает прочность и пластичность материала. За счет дополнительной термообработки сплава TNM-B1+1%Y2O3 глобулярная структура преобразуется в частично ламеллярную, что приводит к увеличению σв на 50– 300 МПа в зависимости от содержания TiH2. Получаемый эффект обусловлен уменьшением среднего размера зерен и снижением подвижности дислокаций при деформации.
This paper investigates the influence of partial substitution of titanium by its hydride on the microstructure and mechanical properties of TNM-B1 alloy obtained by powder metallurgy technology. The impact of the Ti:TiH2 ratio in the reaction mixture and heat treatment modes on the microstructure and mechanical properties of TNM-B1+1%Y2O3 alloy, obtained using high-energy ball milling (HEBM), selfpropagating high-temperature synthesis (SHS), and hot isostatic pressing (HIP) methods, has been examined. It was observed that a 10 % substitution of titanium with its hydride in the reaction mixtures reduces the oxygen content in SHS products from 1 % to 0.8 % due to the generation of a reducing atmosphere during the decomposition of TiH2 in the combustion wave. When the Ti : TiH2 ratio is 90 : 10, highest mechanical properties of TNM-B1+1%Y2O3 alloy were achieved: a compressive strength (σu) of 1200±15 MPa and a yield strength (YS) of 1030±25 MPa. An increase in the proportion of TiH2 results in a higher content of oxygen impurity, leading to the formation of Al2O3, which reduces the strength and ductility of the material. With additional heat treatment of TNM-B1+1%Y2O3 alloy, the globular structure transforms into a partially lamellar one, leading to an increase in σu by 50–300 MPa, depending on the TiH2 content. This attributed to a decrease in the average grain size and a reduction in dislocation mobility during deformation.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.