Формирование структурных состояний в механоактивированных порошковых смесях Ti+Al, подвергнутых гамма-облучению

М.В. Логинова, В.И. Яковлев, В.Ю. Филимонов, А.А. Ситников, А.В. Собачкин, С.Г. Иванов, А.В. Градобоев показать трудоустройства и электронную почту
Получена 11 октября 2017; Принята 04 декабря 2017;
Цитирование: М.В. Логинова, В.И. Яковлев, В.Ю. Филимонов, А.А. Ситников, А.В. Собачкин, С.Г. Иванов, А.В. Градобоев. Формирование структурных состояний в механоактивированных порошковых смесях Ti+Al, подвергнутых гамма-облучению. Письма о материалах. 2018. Т.8. №2. С.129-134
BibTex   https://doi.org/10.22226/2410-3535-2018-2-129-134

Аннотация

В представленной работе проведено экспериментальное исследование изменения структурных состояний компонентов механически активированной порошковой смеси Ti+Al при облучении γ-квантами 60Со методами рентгеновской дифрактометрии и оптической микроскопии.В представленной работе проведено экспериментальное исследование изменения структурных состояний компонентов механически активированной порошковой смеси Ti+Al при облучении γ-квантами 60Со. В качестве объекта исследований были выбраны порошки титана ПТХ со средним размером частиц 80 мкм и порошки алюминия АСД-1 со средним размером 20 мкм. Исходная смесь соответствовала стехиометрическому составу соединения TiAl (Ti-36 вес.% Al). Для механической активации смеси использовали планетарную шаровую мельницу АГО-2. Уровень воздействия γ-квантов определялся поглощенными дозами Dγ [Gy], которые увеличивали в процессе эксперимента от 1103 до 2104 Gy. Установлены зависимости параметров структуры, размеров областей когерентного рассеяния и уровня микродеформаций компонентов механически активированной смеси от величины поглощенной дозы. Влияние γ-облучения на структурное состояние компонентов механоактивированной смеси зависит от дозы облучения. Облучение γ-квантами механоактивированной смеси Ti + Al в рассматриваемом диапазоне поглощенной дозы приводит к частичному отжигу дефектов, при этом наноразмерный масштаб областей когерентного рассеяния кристаллитов сохраняется. Выявлены изменения характерной микроструктуры порошковой смеси Ti + Al в зависимости от поглощенной дозы γ-квантов. C ростом дозы облучения наблюдается постепенное исчезновение мелких фрагментов композитов неправильной формы и формирование крупных частиц, которые приобретают все более округлую форму. Частицы коагулируют в соответствии с механизмом радиационного спекания, и система имеет тенденцию к укрупнению элементов структуры; повышается однородность структуры механокомпозитов как из-за низкотемпературного спекания, так и благодаря влиянию γ-облучения.

Ссылки (31)

1. T. F. Grigorieva, A. P. Barinova, N. Z. Lyakhov. Russian Chemical Reviews. 70(1), 52 (2001). (in Russian) [Т. Ф. Григорьева, А. П. Баринова, Н. З. Ляхов. Успехи химии. 70(1), 52 (2001).].
2. Ed. by E. G. Avvakumov. Fundamental bases of mechanical activation, mechanosynthesis and mechanochemical technologies. Novosibirsk, SB RAS (2009) 343 p. (in Russian) [Отв. ред. Е. Г. Аввакумов. Фундаментальные основы механической активации, механосинтеза и механохимических технологий. Новосибирск, СО РАН (2009) 343 с.].
3. V. V. Boldyrev, K. Tkacova. Journal of Materials Synthesis and Processing. 8(3), 121 (2000). Crossref
4. A. V. Sobachkin, А. А. Sitnikov, А. P. Sviridov. Applied Mechanics and Materials. 698, 374 (2015). Crossref
5. S. T. Konobeevskij. Effect of irradiation on materials. Moscow, Atomizdat (1967) 401 p. (in Russian) [С. Т. Конобеевский. Действие облучения на материалы. Москва, Атомиздат (1967) 401 с.].
6. A. P. Mamontov, I. P. Chernov. Effect of low doses of ionizing radiation. Moscow, Energoatomizdat (2001) 286 p. (in Russian) [А. П. Мамонтов, И. П. Чернов. Эффект малых доз ионизирующего излучения. Москва, Энергоатомиздат (2001) 286 с.].
7. K. V. Lejman. Interaction of radiation with a solid and formation of elementary defects. Moscow, Atomizdat (1979) 296 p. (in Russian) [К. В. Лейман. Взаимодействие излучения с твердым телом и образование элементарных дефектов. Москва, Атомиздат (1979) 296 с.].
8. A. V. Gradoboev, K. N. Orlova, K. P. Aref’ev, I. A. Asanov. Russian Physics Journal. 56(11-3), 116 (2013). (in Russian) [А. В. Градобоев, К. Н. Орлова, К. П. Арефьев, И. А. Асанов. Известия вузов. Физика. 56(11-3), 116 (2013).].
9. M. V. Loginova, V. I. Yakovlev, A. A. Sitnikov, A. V. Sobachkin, S. G. Ivanov, A. Z. Negodyaev, A. V. Gradoboev. Physics of Metals and Metallography. 118(2), 170 (2017). Crossref
10. V. V. Kirsanov, A. L. Suvorov, Ju. V. Trushin. Processes of radiation defect formation in metals. Moscow, Energoatomizdat (1985) 272 p. (in Russian) [В. В. Кирсанов, А. Л. Суворов, Ю. В. Трушин. Процессы радиационного дефектообразования в металлах. Москва, Энергоатомиздат (1985) 272 с.].
11. Sh. Sh. Ibragimov, V. V. Kirsanov, Ju. S. Pjatiletov. Radiation damages of metals and alloys. Moscow, Energoatomizdat (1985) 240 p. (in Russian) [Ш. Ш. Ибрагимов, В. В. Кирсанов, Ю. С. Пятилетов. Радиационные повреждения металлов и сплавов. Москва, Энергоатомиздат (1985) 240 с.].
12. U. Cvikker. Titanium and its alloys. Moscow, Metallurgija (1979) 512 p. (in Russian) [У. Цвиккер. Титан и его сплавы. Москва, Металлургия (1979) 512 с.].
13. K. Kothari, R. Radhakrishnan, N. M. Wereley, T. S. Sudarshan. Powder Metallurgy. 50(1), 21 (2007). Crossref
14. S. P. Pavlinich, M. V. Zajcev. Bulletin USATU. 15(4), 200 (2011). (in Russian) [С. П. Павлинич, М. В. Зайцев. Вестник УГАТУ. 15(4), 200 (2011).].
15. F. Bernard, H. Souha, E. Gaffet. Material Science and Engeneering A. 284, 301 (2000). Crossref
16. V. Yu. Filimonov, A. A. Sitnikov, A. V. Afanas’ev, M. V. Loginova, V. I. Yakovlev, A. Z. Negodyaev, D. V. Schreifer, V. A. Solov’ev. International Journal of Self Propagating High Temperature Synthesis. 23(1), 18 (2014). Crossref
17. V. Yu. Filimonov. Current Opinion in Chemical Engineer-ing. 3, 18 (2014). Crossref
18. P. Angerera, L. G. Yua, K. A. Khorb, G. Krumpela. Materials Science and Engineering A. 381(1-2), 16 (2004). Crossref
19. A. V. Smirnov, D. I. Yushin, N. W Solis Pinargote., P. Yu Peretyagin., R. Torrecillas. Russian Engineering Research. 36(3), 249 (2016). Crossref
20. Ed. By O. I. Lomovskij. Mechanocomposites-precursors for creating materials with new properties. Novosibirsk, SB RAS (2010) 424 p. (in Russian) [Отв. ред. О. И. Ломовский. Механокомпозиты-прекурсоры для создания материалов с новыми свойствами. Новосибирск, СО РАН (2010) 424 с.].
21. V. Yu. Filimonov, M. A. Korchagin, E. V. Smirnov, A. A. Sytnikov, V. I. Yakovlev, N. Z. Lyakhov. Intermetallics. 19(7), 833 (2011). Crossref
22. A. A. Popova, A. V. Sobachkin, I. V. Nazarov, V. I. Yakovlev, M. V. Loginova, A. A. Sitnikov, M. R. Sharafutdinov, N. Z. Lyakhov. Bulletin of the Russian Academy of Sciences. Physics. 77(2), 120 (2013). Crossref
23. M. V. Loginova, V. Yu. Filimonov, V. I. Yakovlev, A. A. Sitnikov, A. Z. Negodyaev, D. V. Shreifer. Applied Mechanics and Materials. 788, 117 (2015). Crossref
24. A. M. Shalaev. Structure and properties of metals and alloys. Properties of irradiated metals and alloys. Kiev, Naukova Dumka (1985) 307 p. (in Russian) [А. М. Шалаев. Структура и свойства металлов и сплавов. Свойства облученных металлов и сплавов. Киев, Наукова Думка (1985) 307 с.].
25. R. A. Andrievskij. Physics of Metals and Metallography. 110(3), 243 (2010). (in Russian) [Р. А. Андриевский. Физика металлов и металловедение. 110(3), 243 (2010).].
26. I. S. Martynov, V. V. Krasil’nikov, I. N. Perepelkin, V. V. Ruzhitsky, Yasser El’ Gendy. Problems of atomic science and technology. 1, 49 (2006). (in Russian) [И. С. Мартынов, В. В. Красильников, И. Н. Перепелкин, В. В. Ружицкий, Я. Э. Генди. Вопросы атомной науки и техники. 1, 49 (2006).].
27. A. N. Dovbnya, V. A. Mats, V. I. Sokolenko. Problems of atomic science and technology. 5, 36 (2012). (in Russian) [А. Н. Довбня, В. А. Мац, В. И. Соколенко. Вопросы атомной науки и техники. 5, 36 (2012).].
28. A. I. Gusev. Nanomaterials, nanostructures, nanotech-nologies. Moscow, Fizmatlit (2007) 416 p. (in Russian) [А. И. Гусев. Наноматериалы, наноструктуры, нанотехнологии. Москва, Физматлит (2007) 416 с.].
29. Ju. M. Annenkov, A. S. Ivashutenko. Bulletin TPU. 308(7), 30 (2005). (in Russian) [Ю. М. Анненков, А. С. Ивашутенко. Известия ТПУ. 308(7), 30 (2005).].
30. O. L. Hasanov, Je. S. Dvilis, Z. G. Bikbaeva. Methods of compacting and consolidating nanostructured materials and products. Tomsk, TPU (2008) 212 p. (in Russian) [О. Л. Хасанов, Э. С. Двилис, З. Г. Бикбаева. Методы компактирования и консолидации наноструктурных материалов и изделий. Томск, ТПУ (2008) 212 с.].
31. M. I. Lerner, G. G. Savel’ev, N. V. Svarovskaja, A. I. Galanov. Bulletin TPU. 309, 69 (2006). (in Russian) [М. И. Лернер, Г. Г. Савельев, Н. В. Сваровская, А. И. Галанов. Известия ТПУ. 309, 69 (2006).].

Цитирования (11)

1.
M. Loginova, A. Sobachkin, A. Sitnikov, V. Yakovlev, V. Filimonov, A. Myasnikov, M. Sharafutdinov, B. Tolochko. J Synchrotron Rad. 26(2), 422 (2019). Crossref
2.
A. Sobachkin, A. Yu Myasnikov, A. Sitnikov, M. Sharafutdinov. IOP Conf. Ser.: Mater. Sci. Eng. 483, 012061 (2019). Crossref
3.
M. Loginova, A. Sobachkin, A. Sitnikov, V. Yakovlev, V. Filimonov, A. Myasnikov, M. Sharafutdinov, B. Tolochko, A. Gradoboev. J Synchrotron Rad. 26(5), 1671 (2019). Crossref
4.
Aleksei V. Sobachkin, A.A. Sitnikov. SSP. 299, 879 (2020). Crossref
5.
A. Sitnikov, A. Sobachki, A. Markov. Science intensive technologies in mechanical engineering. 2020(2), 22 (2020). Crossref
6.
G. Poletaev, A. Sitnikov, V. Filimonov. Lett. Mater. 11(2), 204 (2021). Crossref
7.
Aleksei V. Sobachkin, Marina V. Loginova, Valery Yu. Filimonov. DDF. 410, 348 (2021). Crossref
8.
Aleksei V. Sobachkin, Alexander A. Sitnikov, Andrey Yu. Myasnikov. DDF. 410, 674 (2021). Crossref
9.
?.?. ????????, ?.?. ????????, ?.?. ???????. ???????????? ???????. , 186 (2019). Crossref
10.
A. Sobachkin, A. Yu Myasnikov, A. Sitnikov, M. Loginova, V. Yakovlev, A. Gradoboev. IOP Conf. Ser.: Mater. Sci. Eng. 1100(1), 012046 (2021). Crossref
11.
G. M. Poletaev, A. A. Sitnikov, V. I. Yakovlev, V. Yu. Filimonov. J. Exp. Theor. Phys. 134(2), 183 (2022). Crossref

Другие статьи на эту тему