ВКЛАД НАНОРАЗМЕРНЫХ СТРУКТУРНО-ФАЗОВЫХ ЭЛЕМЕНТОВ, СФОРМИРОВАННЫХ НА РАЗЛИЧНЫХ ЭТАПАХ ПОЛУЧЕНИЯ И ОБРАБОТКИ, НА ХАРАКТЕРИСТИКИ ЖАРОПРОЧНОСТИ ПОРОШКОВЫХ КОНСТРУКЦИОННЫХ СПЛАВОВ СИСТЕМЫ NiAl-Y2O3

А.А. Дроздов1, К.Б. Поварова1, О.А. Скачков2*, А.Е. Морозов1§, В.А. Валитов3
1Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова РАН, 119991, г. Москва Ленинский проспект, 49
2Центральный научно-исследовательский институт черной металлургии им. И.П.Бардина, 105005, г Москва, ул. 2-я Бауманская, д. 9/23
3Институт проблем сверхпластичности металлов РАН, 450001, Россия, Республика Башкортостан, г. Уфа, ул. Степана Халтурина, 39
Аннотация
На примере сплавов системы NiAl-Y2О3 рассмотрена роль ультрадисперсных и наноразмерных структурно-фазовых состояний, возникающих в системе на стадии получения исходных смесей порошков, компактирования и термомеханической обработки компактного материала, обеспечивающей формирование направленных структур. Исходные порошки NiAl получали совместным гидридно-кальциевым восстановлением (ГКВ) смесей оксидов никеля и алюминия. Механоактивацию ГКВ порошков NiAl проводили в аттриторе и шаровой мельнице. Изучали влияние времени механоактивации на строение порошков, их удельную поверхность, уровень микроискажений и размер областей когерентного рассеивания (ОКР). Показано, что удельная поверхность порошка, обработанного в аттриторе в течение 10-15 часов в 1,7-1,8 раза больше, чем после обработки порошка в шаровой мельнице в течение 150 часов, уровень микроискажений и размер ОКР порошков, измельченных в течение 15 часов в аттриторе, составляют 4,5•10-3 и 15 нм соответственно, а при обработке в барабане за 150 часов 1,9•10-3 и 29 нм соответственно, т.е. степень наклепа после кратковременной обработки в аттриторе в ~ 2 раза выше, чем после длительной в шаровой мельнице. Проведенное исследование влияние способа введения оксида Y2O3 в ГКВ порошок NiAl на характер его распределения в компактном материале показало, что перемешивание в шаровом смесителе не обеспечивает равномерное распределение частиц оксида в порошке NiAl. Совмешение механоактивации в аттриторе ГКВ порошка NiAl c введением в смесь дисперсных частиц порошка оксида позволило получить горячей экструзией образцы сплава, в котором отсутствуют скопления дисперсных частиц оксидов на стыках границ зерен. Последующая рекристаллизация образцов при температурах, составляющих ~ 0,89-0,95 Тпл (К) NiAl, в изотермических условиях или в температурном поле с градиентом температуры по длине изделия позволила получить образцы сплава с малой долей поперечных границ, что обеспечивает высокое сопротивление ползучести при температурах до 1500-1550ºС.
Принята: 28 мая 2015
Просмотры: 71   Загрузки: 17
Ссылки
1.
R. Darolia. NiAl alloys for high temperature structural applications. JOM. 43 (3), 44—49 (1991).
2.
R. D. Noebe, W. S. Walston. The Minerals, metals and materials society. 573—584 (1997).
3.
K. B. Povarova, A. A. Drozdov, N. K. Kazanskaya, A. E. Morozov, A. V. Antonova. Russian metallurgy. 3 209—220 (2011).
4.
K. B. Povarova, N. K. Kazanskaya, A. A. Drozdov, A. E. Morozov, O. A. Skachkov, O. N. Makarevich, Russian metallurgy. 9, 844—852 (2011).
5.
O. A. Skachkov, K. B. Povarova, A. A. Drozdov, A. E. Morozov, Russian metallurgy. 5, 431—434 (2012).
6.
O. A. Skachkov, S. V. Pozharov, K. B. Povarova, A. A. Drozdov, A. E. Morozov, Russian metallurgy. 3, 217—219 (2013).