Использование кластерных моделей для разработки композиционных материалов систем Ni-Al и Ti-Al

  • А.М. Казначеева Восточно-Казахстанский государственный университет им. С. Аманжолова (Усть-Каменогорск, Казахстан)
  • С.Ю. Шелепова Восточно-Казахстанский государственный университет им. С. Аманжолова (Усть-Каменогорск, Казахстан)
  • А.В. Джес Восточно-Казахстанский государственный университет им. С. Аманжолова (Усть-Каменогорск, Казахстан)
  • Р.Б. Абылкалыкова Восточно-Казахстанский государственный университет им. С. Аманжолова (Усть-Каменогорск, Казахстан)
  • Л.И. Квеглис Сибирский федеральный университет (Красноярск, Россия)
Ключевые слова: суперсплав Ni3Al, нанокомпозиты Ti-Al, структурные и фазовые превращения, кластерные модели

Аннотация

  Работа посвящена получению образцов композиционных материалов систем Ni-Al и Ti-Al с помощью механохимических процессов. Многослойный порошковый композит Ni-Al был получен методом сварки давлением 13МПА многослойного пакета пластин. Из итогов фазового анализа видно, что метод сварки давлением позволяет получать фазу Ni3Al, имеющую уникальные физические свойства. Композит Ti-Al был получен методом сварки взрывом. Образец подвергли термической обработке, после отжига были обнаружены фазы Ti2Al и Ti3Al с ОЦК решетками. Это означает, что данный материал сможет работать в широком диапазоне температур. Композит TiAl2 обладает повышенными свойствами при низких температурах, композит TiAl3 - при более высоких температурах. Процессы фазовых переходов идут по принципу максимума производства энтропии, в результате энтропия полученных структур может быть отрицательной. Это возможно благодаря переключению химических связей в процессе механохимических реакций. В работе предложены кластерные модели зон спекания порошков. Разработанные модели хорошо описали последовательность реакций в зоне механического спекания. По итогам работы определенны условия разработки технологии получения порошковых и многослойных композитов для создания суперсплава Ni3Al, а также получения прочных и пластичных многослойных композитов Ti-Al.

Скачивания

Данные скачивания пока не доступны.

Биографии авторов

А.М. Казначеева, Восточно-Казахстанский государственный университет им. С. Аманжолова (Усть-Каменогорск, Казахстан)
С.Ю. Шелепова, Восточно-Казахстанский государственный университет им. С. Аманжолова (Усть-Каменогорск, Казахстан)
А.В. Джес, Восточно-Казахстанский государственный университет им. С. Аманжолова (Усть-Каменогорск, Казахстан)
Р.Б. Абылкалыкова, Восточно-Казахстанский государственный университет им. С. Аманжолова (Усть-Каменогорск, Казахстан)
Л.И. Квеглис, Сибирский федеральный университет (Красноярск, Россия)

Литература

Корнилов И.И., Белоусов О.К., Качур Е.В. Никелид титана и другие сплавы с эффектом «памяти». М., 1977.

Jun Lu, Lars Hultman, Erik Holmström, Karin H. Antonsson, Mikael Grehk, Wei Li, Levente Vitos, Ardeshir Golpayegani. Stacking fault energies in austenitic stainless steels. 2016. V.111.

William N. Lispcomb. Framework Rearrangement in Boranes and Carboranes. Science V.153, №3734.

Бульёнков Н.А., Тытик Д.Л. Модульный дизайн икосаэдрических металлических кластеров // Известия РАН. Серия химическая. 2001. № 1.

Крапошин В.С., Талис А.Л., Демина Е.Д., Зайцев А.И. Кристаллогеометрический механизм срастания шпинели и сульфида марганца в комплексное неметаллическое включение // Металловедение и термическая обработка металлов. 2015. №7 (721).

Пригожин И. Введение в термодинамику необратимых процессов. М., 1960.

Климонтович Ю.Л., Критерии относительной степени упорядоченности открытых систем // Успехи физических наук. 1996. Т. 166, № 11.

Мартюшев Л.М., Селезнев В.Д., Кузнецова И.Е., Применение принципа максимальности производства энтропии анализу морфологической неустойчивости растущего кристалла // Журнал экспериментальной и теоретической физики. 2000, Т. 118, № 1(7).

Горелик С.С., Скаков Ю.А., Расторгуев Л.Н. Рентгенографический и электронно-оптический анализ. М., 1994.

Chen Y., Prasath babu R., Slater T. J.A. An investigation of diffusion-mediated cyclic coarsening and reversal coarsening in an advanced Ni-based superalloy // Acta Materialia. Volume 110. 2016. 5 May.

Wang Y., Liu Z.-K., Chen L.-Q. Thermodynamic properties of Al, Ni, NiAl, and Ni3Al from first-principles calculations // Acta Materialia. 2004. 52.

Ghosh G., M. Asta First-principles calculation of structural energetics of Al TM (TM = Ti, Zr, Hf) intermetallics // Acta Materialia. 2005. 53.

Лесков М.Б., Абкарян А.К., Анфилофьев В.В., Шелепова С.Ю., Герт С., Квеглис Л.И. Фазовый состав композиционного материала в зоне контакта алюминий-титан // Новые материалы и технологии: сб. статей. Вып. IV. Барнаул, 2016.
Опубликован
2019-03-06
Как цитировать
Казначеева, А., Шелепова, С., Джес, А., Абылкалыкова, Р., & Квеглис, Л. (2019). Использование кластерных моделей для разработки композиционных материалов систем Ni-Al и Ti-Al. Известия Алтайского государственного университета, (1(105), 28-33. https://doi.org/10.14258/izvasu(2019)1-03