APPLICATION OF THE NANOPOWDER PRODUCTION OF AZIDE SHS TECHNOLOGY FOR THE REINFORCEMENT AND MODIFICATION OF ALUMINUM ALLOYS

The survey of types and fabrication methods of aluminum matrix composite materials discretely reinforced with ceramic particles and nanoparticles of refractory compounds is given. It is shown that the azide technology of self-propagating high-temperature synthesis (SHS-Az), which uses sodium azide NaN3 as a solid nitriding agent, makes it possible to fabricate numerous comparatively inexpensive micropowders and nanopowders of nitrides, carbonitrides, carbides, and their compositions, which are of interest for the reinforcement and modification of aluminum alloy. Along with the mentioned target ceramic particles, the SHS-Az product contains side haloid salts (sodium and potassium chlorides and fluorides), which can play the role of fluxes with the addition of ceramic particles into the aluminum melt. The results of experiments on the introduction of the nanopowder composition into the melt of AK6M2 alloy, %: β-SiC – 48,6, α-Si3N4 – 27,0, β-Si3N4 – 5,8, Na3AlF6 – 18,6 in the composition of the compacted pseudo-master alloy with the copper powder, which evidence the modifying effect, are presented.

1. Kelkar A., Roth R., Clark J. // J. Mater. 2001. Vol. 5. P. 28.

2. Напалков В.И., Махов С.В. Легирование и модифицирование алюминия и магния. М.: Изд-во МИСИС, 2002.

3. Adebisi A.A., Maleque M.A., Rahmah M.M. // Int. J. Auto. Mech. Eng. 2011. Vol. 4. P. 471.

4. Панфилов А.В. // Литейщик России. 2008. № 7. С. 23.

5. Прусов Е.С., Панфилов А.А., Кечин В.А. // Там же. 2011. № 12. С. 35.

6. Unlu B.S. // Mater. Design. 2008. Vol. 29. P. 2002.

7. Duralcan Composites for Gravity Castings. San Diego: Duralcan USA, 1992.

8. Surappa M.K. // Sadhana. 2003. Vol. 28. Pt. 1-2. Р. 319.

9. Mazaheri Y., Meratian M., Emadi R., Najarian A.R. // Mater. Sci. Eng. A. 2013. Vol. 560. P. 278.

10. Chen Z.Y., Chen Y.Y., Shu Q. et al. // Metall. Mater. Trans. A. 2000. Vol. 31. P. 1959.

11. Halil Arik // Mater. Design. 2008. Vol. 29. P. 1856.

12. Xiua Z., Yangc W., Chenc G. et al. // Ibid. 2012. Vol. 33. P. 350.

13. Ramesh C.S., Keshavamurthy R., Channabasappa B.H., Ahmed A. // Mat. Sci. Eng. A. 2009. Vol. 502. P. 99.

14. Ray A.K., Venkateswarlu K., Chauhury S.K. et al. // Ibid. 2002. Vol. 338. P. 160.

15. Borgonovo C., Apelian D., Makhlouf M.M. // JOM. 2011. Vol. 63, № 2. P. 57.

16. Huang X., Liu C., Lv X. et al. // J. Mat. Process. Tech. 2011. Vol. 211. P. 1540.

17. Vencl A., Bobic I., Arostegui S. et al. // J. Alloys Comp. 2010. Vol. 506. P. 631.

18. Kisasoz A., Guler K.A., Karaaslan A. // Trans. Nonfer. Met. Soc. China. 2012. Vol. 22. P. 1563.

19. Akhtar F., Guo S. // Ibid. 2006. Vol. 16. P. 629.

20. Nuashun Y., Kim J.D., Kang S.B. // Mater. Sci. Eng. A. 2004. Vol. 386. P. 318.

21. Borgonovo C., Apelian D. // Mater. Sci. Forum. 2011. Vol. 678. P. 1.

22. Casati R., Vedani M. // Metals. 2014. № 4. P. 65. DOI: 10.3390/met4010065.

23. Ren Z., Chen S. Mechanical properties of nanometric particulates reinforced aluminum composites. http://www. materials.unsw.edu.au/NanoWeb.

24. Петрунин А.В., Панфилов А.В., Панфилов А.А. // Литейн. пр-во. 2009. № 10. С. 17.

25. Крушенко Г.Г. // Металлургия машиностроения. 2011. № 1. С. 20.

26. Косников Г.А., Баранов В.А., Петрович С.Ю., Калмыков А.В. // Литейн. пр-во. 2012. № 2. С. 4.

27. Каталог нанопорошков оксидов, карбидов, нитридов [Электрон. ресурс]. http://plasmotherm.ru/catalog/.

28. Амосов А.П., Боровинская И.П., Мержанов А.Г., Сычев А.Е. // Изв. вузов. Цв. металлургия. 2006. № 5. С. 9.

29. Амосов А.П., Боровинская И.П., Мержанов А.Г. Порошковая технология самораспространяющегося высокотемпературного синтеза материалов: Учеб. пос. / Под ред. В.Н. Анциферова. М.: Машиностроение-1, 2007.

30. Левашов Е.А., Рогачев А.С., Курбаткина В.В. и др. Перспективные материалы и технологии самораспространяющегося высокотемпературного синтеза. М.: МИСиС, 2011.

31. Амосов А.П., Никитин В.И., Никитин К.В. и др. // Наукоемкие технол. в машиностроении. 2013. № 8. С. 3.

32. Амосов А.П., Бичуров Г.В. Азидная технология самораспространяющегося высокотемпературного синтеза микро- и нанопорошков нитридов. М.: Машиностроение-1, 2007.

33. Бичуров Г.В., Шиганова Л.А., Титова Ю.В. Азидная технология самораспространяющегося высокотемпературного синтеза микро- и нанопорошков нитридных композиций. М.: Машиностроение, 2012.

34. Титова Ю.В., Амосов А.П., Ермошкин А.А. и др. // Изв. вузов. Порошк. металлургия и функц. покрытия. 2013. № 3. С. 43.

35. Курдюмов А.В., Пикунов М.В., Чурсин В.М., Бибиков В.Л. Производство отливок из сплавов цветных металлов. 2-е изд. М.: МИСиС, 1996.