Producing the Sintered Alloy Based on the TiAl Intermetallic Compound. Part 1: Calcium-Hydride Fabrication Technology of the Ti–47Al–2Nb–2Cr Powder Alloy and Its Properties

Alloy powder of the Ti–47Al–2Nb–2Cr composition (at.%) with the structure of TiAl (60 wt.%) and Ti3Al (40 wt.%) is prepared by the calcium-hydride method. The mode of the calcium-hydride synthesis is optimized for the Ti–50Al (at.%) model alloy. It is established that the reduction temperature should be no lower than 1100 °C, while the excess of the CaH2 reducing agent should be no lower than 15 wt.%. The main physicochemical and manufacturing properties of the synthesized Ti–47Al–2Nb–2Cr powder alloy, which provide the formation of dense compacts during its subsequent consolidation processes, are determined using modern analytical methods.

1. Поварова К.Б. Физико-химические принципы создания термически стабильных сплавов на основе алюминидов переходных металлов // Материаловедение. 2007. № 12. С. 20—27.

2. Полькин И.С., Гребенюк О.Н., Саленков В.С. Интерметаллиды на основе титана // Технология легких сплавов. 2010. № 2. С. 5—15.

3. Robinson L., Scott J. Layers of Complexity: Making the Promises Possible for Additive Manufacturing of Metals // JOM. Vol. 66, № 11. P. 2194—2207.

4. Gu D.D., Meiners W., Wissenbach K., Poprawe R. Laser additive manufacturing of metallic components: materials, processes and mechanisms // Inter. Mater. Rev. 2012. Vol. 57, № 3. P. 133—164.

5. Береснев А.Г., Логунов А.В., Логачёва А.И., Богданова Т.Г., Логачёв А.В. Жаропрочные сплавы, получаемые методом металлургии гранул // Авиакосмическая техника и технология. 2008. № 2. С. 35—40.

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

7. Касимцев А.В., Левинский Ю.В. Гидридно-кальциевые порошки металлов, интерметаллидов, тугоплавких соединений и композиционных материалов. М.: Изд-во МИТХТ, 2012.

8. Касимцев А.В., Юдин С.Н., Маркова Г.В., Свиридова Т.А., Шуйцев А.В. Физико-химические и технологические характеристики порошка интерметаллида Nb3Al, полученного гидридно-кальциевым методом // Изв. ТулГУ. Технические науки. 2014. Вып. 3. Ч. 2. С. 139—150.

9. Kasimtsev A.V., Tabachkova N.Yu., Voldman G.M., Yudin S.N. Metal-thermal synthesis and properties of ultra- and nanopowders of titanium carbide // Tsvetnye Metally (Nonferrous metals). 2014. № 7. P. 54—58.

10. Касимцев А.В., Юдин С.Н., Логачёва А.И., Свиридова Т.А. Свойства интерметаллида Nb3Al, полученного гидридно-кальциевым методом // Неорганические материалы. 2015. Т. 1, № 1. С. 49—56.

11. Касимцев А.В., Свиридова Т.А. Особенности кристаллического строения интерметаллидов, полученных гидридно-кальциевым методом // Металлы. 2012. № 3. С. 93—104.

12. Дзнеладзе Ж.И., Щеголева Р.П., Голубева Л.С. и др. Порошковая металлургия сталей и сплавов. М.: Металлургия, 1978.

13. Верятин У.Д., Маширев В.П., Рябцев Н.Г. и др. Термодинамические свойства неорганических веществ: Справочник / Под ред. А.П. Зефирова. М.: Атомиздат, 1965.

14. Кубашевский О., Олкокк К.Б. Металлургическая термохимия М.: Металлургия, 1982.

15. Диаграммы состояния двойных металлических систем: Справочник. В 3 т. Т. 1 / Под общ. ред. Н.П. Лякишева. М.: Машиностроение, 1996.