ПОЛУЧЕНИЕ ЛИТЫХ ЭЛЕКТРОДОВ ИЗ НАНОМОДИФИЦИРОВАННОГО ВЫСОКОБОРИСТОГО СПЛАВА НА ОСНОВЕ АЛЮМИНИДА НИКЕЛЯ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СФЕРИЧЕСКИХ ГРАНУЛ МЕТОДОМ ЦЕНТРОБЕЖНОГО РАСПЫЛЕНИЯ

Предложена комплексная технология производства заготовок из материала на основе высокобористого алюминида никеля. Она включает в себя изготовление полуфабрикатов сплава совмещенным методом самораспространяющегося высокотем-пературного синтеза и центробежного литья из оксидного сырья и последующий вакуумный индукционный переплав с введением модифицирующих структуру лигатур на основе Al, содержащих наноразмерный ZrO2. Изучена эволюция микроструктуры и фазового состава на всех технологических переделах. По предложенной технологии получена литая цилиндрическая заготовка, модифицированная ZrO2, которая обладает высокой чистотой по газовым примесям (O – 0,005 мас.%, N – 0,0001 мас.%) и пригодна для дальнейшего получения гранул методом центробежного распыления.

1. Murr L.E., Martinez E., Amato K.N. et al. Fabrication of Metal and Alloy Components by Additive Manufacturing: Examples of 3D Materials Science // J. Mater. Res. Technol. 2012. Vol. 1, № 1. Р. 42—54.

2. Ahsana M. N., Pinkertona A.J., Moatb R.J. et al. A comparative study of laser direct metal deposition characteristics using gas and plasma-atomized Ti—6Al—4V powders // Mater. Sci. Eng. A. 2011. Vol. 528, № 25-26. Р. 7648—7657.

3. Береснев А.Г., Логунов А.В., Логачева А.И. и др. Жаропрочные сплавы, получаемые методом металлургии гранул // Авиакосмическая техника и технология. 2008. № 2. С. 35—40.

4. Логунов А.В., Береснев А.Г., Логачева А.И. Проблемы и перспективы применения металлургии гранул для ракетно-космической техники // Двигатель. 2008. № 2. С. 8—10.

5. Логачева А.И., Сентюрина Ж.А., Логачев И.А. Сферические порошки перспективных никелевых и титановых российского производства и аддитивные технологии производства изделий ответственного назначения из них // Сб. докл. 9-го Междунар. симп. «Порошковая металлургия: инженерия поверхности, новые порошковые композиционные материалы. Сварка». (Минск, Белоруссия, 8—10 апреля 2015 г.). Ч. 1. С. 146—152.

6. Frommeyer G., Rablbauer R. High Temperature Materials Based on the Intermetallic Compound NiAl Reinforced by Refractory Metals for Advanced Energy Conversion Technologies // Mater. Technol., Steel Res. Intern. 2008. Vol. 79, № 7. Р. 507—512.

7. Westbrook J.H., Fleischer R.L. Intermetallic Compounds, Structural Applications of Intermetallic Compounds. Wiley, 2000. Vol. 3.

8. Gibson I., Rosen D.W., Stucker B. Additive Manufacturing Technologies: Rapid Prototyping to Direct Digital anufacturing. Springer Science and Business Media, 2009.

9. Pat. 100497700 (CN). NiAl—Cr(Mo) biphase eutectic crystal intermetallic compound modified by Ta / Liu X., Gong S., Zhang Z., Tang L. 2007.

10. Merzhanov A.G. Self-propagating high temperature synthesis: Twenty years of search and findings // Combustion and Plasma Synthesis of High-Temperature Materials / Eds. Z.A. Munir, J.B. Holt et al. N.Y.: VCH, 1990. Р. 1—53.

11. Yukhvid V.I., Sanin V.N., Merzhanov A.G. The Influence of High Artificial Gravity on SHS Processes // Processing by Centrifugation / Eds. L.L. Regel, W.R. Wilcox. N.Y.: Kluwer Academic, 2001. P. 185—200.

12. Sanin V., Andreev D., Ikornikov D., Yukhvid V. Cast Intermetallic Alloys by SHS Under High Gravity // J. Acta Phys. Polonica. A. 2011. Vol. 120, № 2. P. 331—335.

13. Merzhanov A.G. The Chemistry of SHS // J. Mater. Chem. 2004. Vol. 14, № 12. P. 179—191.

14. Лякишев Н.П., Плинер Ю.Л., Игнатенко Г.Ф., Лаппо С.И. Алюминотермия. М. : Металлургия, 1978.

15. Санин В.Н., Икорников Д.М., Юхвид В.И., Левашов Е.А. Центробежная СВС-металлургия литых сплавов на основе алюминида никеля, высоколегированных бором // Цветные металлы. 2014. № 11. С. 83—88.

16. Campbell C.E., Boettinger W.J. Transient liquid-phase bonding in the Ni—Al—B system // Metal. Mater. Trans. A. 2000. Vol. 31, № 11. Р. 2835—2847.

17. Кудiн В.Г., Осiпов О.С., Бiлявина Н.М. и др. Синтез бориду Ni23–xAlxB6 реакцiйним спiканням в умовах високого тиску та температури // Доповiдi Нацiональної академiї наук України. 2011. № 6. С. 97—101.

18. Sanin V.N., Ikornikov D.M., Andreev D.E. et al. Cast NiAl/Ni20Al3B6 Composites by Centrifugal SHS // Intern. J. Self-Propagating High-Temperature Synthesis. 2014. Vol. 23, № 4. Р. 230—237.

19. Noebe R.D., Bowman R.R., Nathal M.V. Review of the Physical and Mechanical Properties and Potential Applications of the B2 Compound NiAl // NASA Technical Memorandum 105598. 1992. P. 126.