Особенности структуры и свойств порошков механосинтезированных оловянных бронз и спеченных материалов на их основе
- Авторы: Григорьева Т.Ф1, Ковалёва С.А2, Жорник В.И2, Девяткина Е.Т1, Восмериков С.В1, Витязь П.А2, Ляхов Н.З1,3
-
Учреждения:
- Институт химии твердого тела и механохимии СО РАН
- Объединенный институт машиностроения НАН Беларуси
- Новосибирский государственный университет
- Выпуск: № 1 (2023)
- Страницы: 69-74
- Раздел: Статьи
- URL: https://journals.rcsi.science/0869-5733/article/view/147941
- DOI: https://doi.org/10.31857/S086957332301010X
- EDN: https://elibrary.ru/DJMIJA
- ID: 147941
Цитировать
Аннотация
Приведены результаты исследований структурно-фазового состояния порошковой смеси меди и олова ( X = 12-20 мас.%Sn) после ее высокоэнергетической механической обработки в планетарной шаровой мельнице. Рассмотрены эффекты механохимического синтеза формируемых композитов при спекании и особенности структуры спеченных бронз. Показаны взаимосвязь содержания олова с образованием зернограничных сегрегаций и влияние последних на свойства материалов. Так, увеличение содержания олова способствует ускорению зернограничных взаимодействий, снижению скорости объемной диффузии с последующим формированием пересыщенных объемных и зернограничных твердых растворов. Для состава смеси, содержащей 18-20 мас.%Sn, при механохимическом синтезе достигается зернограничное пересыщение оловом более чем в 2 раза, что способствует дисперсионному упрочнению получаемых из такого порошка спеченных материалов и обеспечивает их микротвердость в пределах 2,1-3,0 ГПа в температурном диапазоне 20-800 °С.
Об авторах
Т. Ф Григорьева
Институт химии твердого тела и механохимии СО РАН
Email: grig@solid.nsc.ru
С. А Ковалёва
Объединенный институт машиностроения НАН Беларуси
Email: svetakov2021@gmail.com
В. И Жорник
Объединенный институт машиностроения НАН Беларуси
Email: grig@solid.nsc.ru
Е. Т Девяткина
Институт химии твердого тела и механохимии СО РАН
Email: grig@solid.nsc.ru
С. В Восмериков
Институт химии твердого тела и механохимии СО РАН
Email: grig@solid.nsc.ru
П. А Витязь
Объединенный институт машиностроения НАН Беларуси
Email: grig@solid.nsc.ru
Н. З Ляхов
Институт химии твердого тела и механохимии СО РАН; Новосибирский государственный университет
Автор, ответственный за переписку.
Email: lyakhov@solid.nsc.ru
Список литературы
- Das, D. Synthesis of bulk nano-Al2O3 dispersed Cu-matrix composite using ball milled precursor / D. Das, A. Samanta, P.P. Chattopadhyay // Mater. Manuf. Proc. 2007. V.22. №4. P. 516-524.
- Akhtar, F. Microstructure, mechanical properties, electrical conductivity and wear behavior of high volume TiC reinforced Cu-matrix composites / F. Akhtar, S.J. Askari, K.A. Shah, X. Du, S. Guo // Mater. Charact. 2022. V. 60. №4. P. 327-336.
- Feldshtein, E. On some mechanical properties and wear behavior of sintered bronze based composites reinforced with some aluminides microadditives / E. Feldshtein, P. Kielek, T. Kielek, L. Dyachkova, A. Letsko. // Intern. J. Appl. Mech. Eng. 2017. V.22. №2. P.293-302.
- Celikyurek, I. Microstructure, properties and wear behaviors of (Ni3Al)p reinforced Cu matrix composites / I. Celikyurek, N.O. Korpe, T. Olcer, R. Galer //J. Mater. Sci. Technol. 2011. V. 27. №10. P. 937-943.
- Христенко, В.В. Перспективные методы дисперсного упрочнения сплавов на основе меди для изготовления электродов контактной сварки / В.В. Христенко, Б.А. Кириевский. // Наука та iнновацiї. 2005. Т. 1. №6. С. 84-90.
- Grigoreva, T.F. Copper-tin materials for tribotechnical purposes / T.F. Grigoreva, S.A. Kovaleva, V.I. Zhornik, S.V. Vosmerikov, P.A Vityaz, N.Z. Lyakhov // Inorgan. Mater.: Appl. Res. 2020. V.11. №3. P.744-749.
- Мартин, Дж. Микромеханизмы дисперсионного твердения сплавов / Дж. Мартин; пер. с англ. -М.: Металлургия, 1983. 167 с.
- Saunders, N. The Cu-Sn (copper-tin) system / N. Saunders, A.P. Miodownik // Bull. Alloy Phase Diagrams. 1990. №11. Р. 278-287.
- Furtauer, S. The Cu-Sn phase diagram. Pt.I: New experimental results / S. Furtauer, D. Li, D. Cupid, H. Flandorfer // Intermetallics. 2013. V. 34. Р. 142-147.
- Lyakhov, N. Nanosized mechanocomposites and solid solution in immiscible metal systems / N. Lyakhov, T. Grigorieva, A. Barinova, S. Lomayeva, E. Yelsukov, A. Ulyanov //j. Mater. Sci. 2004. V. 39. №16-17. P. 5421-5423.
- Kaloshkin, S.D. Thermodynamic approach to the description of the steady - state phase composition of alloys obtained by mechanical alloying techniques / S.D. Kaloshkin, I.A. Tomilin, V.V. Tcherdyntsev //j. Metast. Nanocryst. Mater. 2003. V. 15-16. P.209-214.
- Balzar, В. Voigt-function model in diffraction line-broadening analysis / В. Balzar // Microstructure analysis from diffraction; ed. R.L. Snyder, H.J. Bunge, J. Fiala. - [S.l.]: Intern. Union of Crystallography, 1999. 44 p.
- Andrievski, R.A. Review of thermalstability of nanomaterials / R.A. Andrievski //j. Mater Sci. 2014. №49. Р. 1449-1460.
- Караваев, М.Г. Автоматизированный трибометр с возвратно-поступательным движением / М.Г. Караваев, В.А. Кукареко // Надежность машин и технических систем. 2001. Т. 1. С. 37-39.
- Смирнов, А.Н. Параметры зернограничной сегрегации и характеристики объемных фаз в бинарных системах с ограниченной растворимостью и химическими соединениями / А.Н. Смирнов // Изв. Челяб. науч. центра. Физич. химия и технол. неорган. матер. 2005. Вып. 1. №27. С. 41-45.
- Клингер, Л. Модель зернограничной сегрегации в системах с ограниченной растворимостью и химическими соединениями / Л. Клингер, Б.С. Бокштейн, А.О. Родин // Изв. вузов. Чер. металлургия. 2012. Т. 55. №1. С. 38-40.
- Cantwell, P.R. Grain boundary complexions / P.R. Cantwell, Ming Tang, Shen J. Dillon, Jian Luo, G.S. Rohrer, M.P. Harmer // Acta Materialia. 2014. V.62. P. 1-48.
- Grain boundary diffusion and grain boundary segregation / Ed. B. Bokstein, N. Balandina. - [S.l.]: Scitec Publ. Ltd., 1998. 276 р.