AZOTIROVANIE POROShKA ZhELEZA V REZhIME SVS

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Проведены экспериментальные исследования по азотированию порошков железа со сферической формой микроразмерных частиц в режиме самораспространяющегося высокотемпературного синтеза (СВС). Продукты азотирования получены в виде композиций Fe-Fe3C-FexN (х = 2—4). Доля FexN по данным рентгенофазового анализа составила не более 50 мас.%. Результаты исследования микроструктуры показали, что частицы азотированного железа представляют собой сферические композиции «ядро—оболочка», в которых ядро — железо, а оболочка — нитриды железа FexN (х = 2—4). Оболочка сфер состоит из кристаллов в виде субмикроразмерных игл.

References

  1. Coey, J.M.D. Magnetic nitrides / J.M.D. Coey, P.A.I. Smith // J. Magn. Magn. Maters. 1999. V.200. №1—3. P.405—424.
  2. Widenmeyer, M. Formation and decomposition of metastable a''-FeN from in situ powder neutron diffraction and thermal analysis / M. Widenmeyer, T.C. Hansen, R. Niewa // Zeitschrift fr Anorganische und Allgemeine Chemie. 2013. Bd.639. №15. S.2851—2859.
  3. Ковалев, Е.П. Низкотемпературный синтез микронных порошков нитридов системы Fe-N / Е.П. Ковалев, М.И. Алымов, А.Б. Анкудинов, А.Г. Гнедовец, В.А. Зеленский // Персп. матер. 2013. №7. С.61—66.
  4. Кардонина, Н.И. Превращения в системе Fe-N / Н.И. Кардонина, А.С. Юровских, А.С. Колпаков // МиТОМ. 2010. Т.10. №5. С.5—10.
  5. Borsa, D.M. Epitaxial growth of iron nitrides by MBE in the presence of an atomic nitrogen source / D.M. Borsa, S. Grachev, D.O. Boerma ; ed. G.C. Hadjipanayis // Magnetic Storage Systems Beyond 2000. NATO Science Ser. 2001. V.41. https://doi.org/10.1007/978-94-010-0624-8_41.
  6. Mukasyan, A.S. Nanoscale metastable o-FeN ferromagnetic materials by self-sustained reactions / A.S. Mukasyan, S. Roslyakov, J.M. Pauls, L.C. Gallington, T. Orlova, X. Liu, M. Dobrowolska, J.K. Furdyna, K.V. Manukyan // Inorg. Chem. 2019. https://doi.org/10.1021/acs.inorgchem.8b03553.
  7. Ogawa, T. Challenge to the synthesis of a''-FeN compound nanoparticle with high saturation magnetization for rare earth free new permanent magnetic material / T. Ogawa, Y. Ogata, R. Gallaga, N. Kobayashi, N. Hayashi, Y. Kusano, S. Yamamoto, K. Kohara, M. Doi, M. Takano, M. Takahashi // Appl. Phys. Express. 2013. №6. Art.073007.
  8. Zhang, X. Thermal stability of FeN thin film on GaAs (001) substrate / X. Zhang, V. Laute, H. Ambaye, J.P. Wang // Mater. Res. Express. 2017. №4(6). Art.066401. DOI : 10.1088/2053-1591/aa72b3.
  9. Wang, J.-P. Environment-friendly bulk FeN permanent magnet : Review and prospective / Wang J.-P. // J. Magn. Magn. Mater. 2020. V.497. Art.165962.
  10. Han, M. Thermal stability of laser-produced iron nitrides / M. Han, E. Carpene, F. Landry, K.-P. Lieb, P. Schaaf // J. Appl. Phys. 2001. V.89(8). 15 April. P.4619—4624. https://doi.org/10.1063/1.1354634.
  11. Molla, S. Application of iron nitride compound as alternative permanent magnet for designing linear generators to harvest oceanic wave energy / S. Molla, O. Farrok, M.R. Islam, K.M. Muttaqi // IET Electr. Power Appl. 2020. V.14. P.762—770.
  12. Arushanov, K.A. Nanosized heterogeneous coatings of reed switch contacts on the base of iron and nickel nitrides / K.A. Arushanov, G.P. Gololobov, I.A. Zeltser, S.M. Karabanov, D.V. Suvorov // IEEE 9th Nanotechnology Materials and Devices Conference (NMDC). 2014. DOI : 10.1109/nmdc.2014.6997436.
  13. Kim, J. Iron nitride based magnetic powder synthesized by mechanical alloying of Fe-based glassy powders and solid nitrogen compounds / J. Kim, J. Hwang, S. Yi // J. Magn. Magn. Mater. 2021. V.539. Art.168329. DOI :10.1016/j.jmmm.2021.168329.
  14. Гнедовец, А.Г. Синтез микронных частиц со структурой ядро—оболочка Fe-FeN при низкотемпературном газовом азотировании порошков железа в потоке аммиака / А.Г. Гнедовец, А.Б. Анкудинов, В.А. Зеленский, Е.П. Ковалев, Х. Вишневская-Вайнерт, М.И. Алымов // Персп. матер. 2015. №12. С.62—71.
  15. Yamaguchi, T. Synthesis and characteristics of FeN powders and thin films / T. Yamaguchi, M. Sakita, M. Nakamura, T. Kobira // J. Magn. Magn. Mater. 2000. V.215. P.529—531.
  16. Luo, X. Preparation and chemical stability of iron nitride-coated iron microparticles / Luo X., Liu S. // J. Magn. Magn. Mater. 2007. V.308. P.L1—L4.
  17. Манашев, И.Р. Технология производства азотированных ферросплавов методом самораспространяющегося высокотемпературного синтеза / И.Р. Манашев, Т.О. Гаврилова, И.М. Шатохин, М.Х. Зиатдинов // Теория и технология металлургического производства. 2019. №4 (31). C.4—12.
  18. Зиатдинов, М.Х. Технология СВС композиционных ферросплавов. Ч.1. Металлургический СВС процесс. Синтез нитридов феррованадия и феррохрома / М.Х. Зиатдинов, И.М. Шатохин, Л.И. Леонтьев // Изв. вузов. Чер. металлургия. 2018. Т.61. №5. С.339—347.
  19. Yeh, C.L. Effects of dilution and preheating on SHS of vanadium nitride / Yeh C.L., Chuang H.C., Liu E.W., Chang Y.C. // Ceramics Intern. 2005. V.31. P.95—104. DOI : 10.1016/j.ceramint.2004.03.043.
  20. Alymov, M.I. SHS introduction of nitrogen in the composition of alloy steel under gas pressure / M.I. Alymov, D.E. Andreev, Yu.S. Vdovin, P.A. Miloserdov, V.A. Gorshkov, V.I. Yukhvid, M.Yu. Shiryaeva // Russian Metallurgy (Metally). 2020. №5. P.107—111. DOI : 10.1134/S0036029520090025.
  21. Шестопалова, Л.П. Низкотемпературное азотирование легированных сталей через нанооксидный барьер : автореф. дис. … канд. техн. наук / Шестопалова Лариса Павловна. М., МАДИ. 2009.
  22. Мержанов, А.Г. Термически сопряженные процессы самораспространяющегося высокотемпературного синтеза / А.Г. Мержанов // ДАН. 2010. Т.434. №4. С.489—492.
  23. Майдан, Д.А. Самораспространяющийся высокотемпературный синтез нитридов металлов группы железа с применением азида натрия и галоидных солей аммония : автореф. дис. … канд. техн. наук / Майдан Дмитрий Александрович. Самара, 2005.
  24. Лахтин, Ю.М. Химико-термическая обработка металлов / Ю.М. Лахтин, Б.К. Арзамасов. — М. : Металлургия, 1985. 256 с.
  25. Нерсисян, Г.А. Использование силицидов титана в качестве исходных реагентов при СВ-синтезе керамических композиционных порошков TiN/SiN / Г.А. Нерсисян, Х.В. Манукян, С.Л. Харатян // Химический журнал Армении. 2003. №56. С.15—28.
  26. Shiryaev, A.A. Thermodynamic of SHS : modern approach / Shiryaev A.A. // Int. J. SHS. 1995. V.4. №4. P.351—362.
  27. Munir Z.A. Synthesis of high temperature materials by self-propagating combustion methods / Z.A. Munir //Amer. Ceram. Soc. Bull. 1988, V.67. №2. P.342—349.
  28. Eslamloo-Grami, M. Effect of porosity on the combustion synthesis of titanium nitride / M. EslamlooGrami, Z.A. Munir // J. Amer. Ceram. Soc. 1990. V.73. Art.1235.
  29. Petricek, V. Crystallographic computing system JANA2006 : General features / V. Petricek, M. Dusek, L. Palatinus // Zeitschrift fur Kristallographie — Crystalline Mater. 2014. Bd.229. №5. S.345—352. https://doi.org/10.1515/zkri-2014-1737.
  30. Дементьев, В.Б. Исследование процесса азотирования легированных сталей / В.Б. Дементьев, Т.Н. Иванова, Т.В. Ломаева // Химическая физика и мезоскопия. 2020. Т.22. №3. С.299—306.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2024 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».