ПОЛУЧЕНИЕ ЛЕГИРОВАННЫХ НИКЕЛИДОВ АЛЮМИНИЯ МЕТАЛЛОТЕРМИЕЙ ОКСИДОВ МЕТАЛЛОВ

Изучены условия получения интерметаллидных сплавов NiAl, NiAl–Cr, NiAl–Cr–Mo–W совместным алюминотермическим восстановлением исходных оксидов металлов. Определены термодинамические характеристики протекающих при этом реакций. Температурная зависимость изменения изобарного потенциала (ΔG0, кДж/моль) реакций восстановления оксидов указывает на высокую вероятность образования сплавов. Методом дифференциального термического анализа выявлено, что восстановление оксидов металлов вступает в активную фазу после расплавления алюминия при ~650 °С и протекает по гетерогенному механизму в интервале температур 800–1100 °С. Установлен оптимальный состав исходной шихты, обеспечивающий максимальный выход металлов в сплавы. Экспериментально найдено, что выход металлов в сплавы составляет 85–92 мас.%. Продукты синтеза идентифицированы элементным и рентгенофазовым методами анализа как интерметаллиды системы NiAl, содержащие включения хрома, молибдена, вольфрама. Показано, что концентрация включений варьируется в пределах 1,5–6,5 мас.%. Определена микротвердость сплавов, которая изменяется от 3546 до 7436 МПа в зависимости от содержания легирующих элементов.

1. Анциферов В.Н., Бездудный Ф.Ф., Белянчиков Л.Н., Бецофен С.Я., Бондаренко Г.Г. Новые материалы: Сборник / Под ред. Ю.С. Карабасова. М.: МИСиС, 2002.

2. Скачков О.А., Дзнеладзе Ж.И. Новые порошковые материалы для авиационно-космической техники, металлургического оборудования и энергетического машиностроения // Металлург. 2000. No. 3. С.40—42.

3. Westbrook J.H., Fleischer R.L. Intermetallic Compounds. New York: John Willey and Sons, 2002. Vol. 3.

4. Колобов Ю.Р., Каблов Е.Н., Козлов Э.В. и др. Структура и свойства интерметаллидных материалов с нанофазным упрочнением / Под ред. Каблова Е.Н., Колобова Ю.Р. Белгород: Центр наноструктурных материалов и нанотехнологий БелГУ. М.: Изд-во МИСиС, 2008.

5. Yamaguchi М., Inui H., Ito К. High-temperature structural intermetallics // Acta Mater. 2000. Vol. 48. No. 1. P.307—322.

6. Гринберг Б.А., Иванов М.А. Интерметаллиды Ni3Al и TiAl: Микроструктура, деформационное поведение. Екатеринбург: ИФМ УрО РАН, 2002.

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

8. Фаткулин О.Х., Офицеров А.А. Модифицирование жаропрочных никелевых сплавов дисперсными частицами тугоплавких соединений // Литейное пр-во. 1993. No. 4. С. 13—14.

9. Sauthoff G. Multiphase intermetallic alloys for structural applications // Intermetallics. 2000. Vol. 8. No. 9-11. P.1101—1109.

10. Итин В.И., Найбороденко Ю.С. Высокотемпературный синтез интерметаллических соединений. Томск: Изд-во Томск. ун-та, 1989.

11. Амосов А.П., Боровинская И.П., Мержанов А.Г. Порошковая технология самораспространяющегося высокотемпературного синтеза материалов. М.: Машиностроение, 2007.

12. Овчаренко В.Е., Лапшин О.В., Боянгин Е.Н., Рамазанов И.С., Чудинов В.А. Высокотемпературный синтез интерметаллического соединения Ni3Al под давлением // Изв. вузов. Цвет. металлургия. 2007. No. 4. С. 63—69.

13. Berdovsky Y.N. Intermetallics research progress. N.-Y.: Nova Science Publ. Inc., 2008.

14. Соколов И.П., Пономарев Н.Л. Введение в металлотермию. М.: Металлургия, 1990.

15. Рипан Р., Четяну И. Неорганическая химия. М.: Мир, 1971.