Отправить статью по E-mail ПОЛУЧЕНИЕ КЕРМЕТА В РЕЖИМЕ ГОРЕНИЯ ИНФИЛЬТРАЦИЕЙ РАСПЛАВА CU + TI В ПОРИСТЫЙ КАРБИД ТИТАНА
- Авторы: Латухин Е.И.1, Кондратьева Л.А.1
-
Учреждения:
- Самарский государственный технический университет
- Выпуск: № 12 (162) (2024)
- Страницы: 25-30
- Раздел: Материаловедение в машиностроении
- URL: https://journals.rcsi.science/2223-4608/article/view/280152
- DOI: https://doi.org/10.30987/2223-4608-2024-25-30
- ID: 280152
Цитировать
Полный текст
Аннотация
Приведены результаты исследований по взаимодействию горячего пористого каркаса из карбида титана, полученного в режиме самораспространяющегося высокотемпературного синтеза, с расплавом медь-титан. Исследования проводились на образцах двух видов: без предварительного нагрева и с предварительным нагревом перед синтезом в печи до температуры 300 ºC. Образцы представляли собой плоские спрессованные таблетки, состоящие из двух разных по составу слоев. Нижним слоем была шихта из Ti и C, а верхним слоем смесь из Ti и Cu. Процесс синтеза образцов проводился на воздухе. После прохождения реакции в нижнем слое образцов и образования пористого каркаса из карбида титана, в обоих образцах верхний слой расплавлялся и без остатка впитывался в нижний слой. Рентгенофазовый анализ центральной части образца показал наличие трех фаз – TiC, Cu и Cu3Ti. Установлено, что полученный композит представлял собой пористый каркас из TiC, пропитанный сплавом меди и титана. Зёрна карбида титана имели в большей степени нестехиометрический состав и представляли собой многогранные частицы среднего размера 20 мкм, а также частицы стехиометрического состава размером не более 10 мкм. На поверхности частиц TiC, в виде тонкой пленки на отдельных участках был обнаружен интерметаллид. Кроме этого, было установлено, что предварительное нагревание исходного образца в печи до 300 ºC перед синтезом позволяет повысить содержание стехиометрического карбида титана в полученном кермете.
Об авторах
Евгений Иванович Латухин
Самарский государственный технический университет
Email: evgelat@yandex.ru
Металловедение, порошковая металлургия, наноматериалы, доцент, кандидат технических наук
Людмила Александровна Кондратьева
Самарский государственный технический университет
Email: schiglou@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-3940-9511
кафедра "Металловедение, порошковая металлургия, наноматериалы", доцент, доктор технических наук
Список литературы
- Пугачева Н.Б., Николин Ю.В., Быкова Т.М., Сенаева Е.И. Структура и свойства СВС-композита системы Cu–Ti–C–B // Физика металлов и металловедение. 2022. Т. 123. № 1. С. 47–54. doi: 10.31857/S0015323022010107
- Цикарев В.Г., Филиппенков А.А., Филиппов М.А., Алабушев А.В., Шарапова В.А. Опыт получения композиционных материалов системы Ti–Cu–C СВС-процессом // Известия высших учебных заведений. Порошковая металлургия и функциональные покрытия. 2021. Т. 15. № 4. С. 4–11. doi: 10.17073/1997-308X-2021-4-11.
- Liang Y.H., Wang H.Y., Yang Y.F., Wang Y.Y., Jiang Q.C. Evolution process of the synthesis of TiC in the Cu-Ti-C system // Journal of Alloys and Compounds. Vol. 452 (2008). pp. 298–303.
- Guo Lei, Yang Yang, Wen Xiaochun, Gao Han, Wang Zhe, Guo Zhancheng. Synthesis of Cu-based TiCx composites via in-situ reaction between CuxTi melt and dissolvable solid carbon // Powder Technology. Vol. 362 (2020). pp. 375–385.
- Мержанов А.Г., Мукасьян А.С. Твердопламенное горение. М.: ТОРУС ПРЕСС, 2007. 336 с.
- Амосов А.П., Боровинская И.П., Мержанов А.Г. Порошковая технология самораспространяющегося высокотемпературного синтеза материалов. М.: Машиностроение-1, 2007. 568 с.
- Lei Guo, Yang Yang, Yinuo Du, Hao Sun, Zhancheng Guo. In-situ formation of titanium carbide in copper-titanium-carbon system: A review // Powder Technology. Vol. 403 (2022). pp. 117389.
- Zarrinfar N., Kennedy A.R., Shipway P.H. Reaction synthesis of Cu-TiCx master-alloys for the production of copper-based composites // Scripta Materialia. Vol. 50 (2004). pp. 949–952.
- Rathod S., Modi O.P., Prasad B.K., Chrysanthou A., Vallauri D., Deshmukh V.P., Shah A.K. Cast in situ Cu-TiC composites: synthesis by SHS route and characterization, // Materials Science and Engineering: A. Vol. 502. (2009). pp. 91–98.
- Амосов А.П., Латухин Е.И., Умеров Э.Р. Применение процессов инфильтрации и самораспространяющегося высокотемпературного синтеза для получения керметов. Обзор // Известия вузов. Цветная металлургия. 2021. Т. 27, № 6. С. 52–75. doi: 10.17073/0021-3438-2021-6-52-75
- Амосов А.П., Латухин Е.И., Умеров Э.Р., Давыдов Д.М. Получение длинномерного MAX-кермета Ti3AlC2-Al методом СВС с самопроизвольной инфильтрацией расплавом алюминия // Известия вузов. Порошковая металлургия и функциональные покрытия. 2022. №3. С. 52–75. doi: 10.17073/1997-308X-2022-3-24-36.
- Amosov A.P., Latukhin E.I., Ryabov A.M., Umerov E.R., Novikov V.A. Application of SHS process for fabrication of copper-titanium silicon carbide composite (Cu-Ti3SiC2) // J. of Physics: Conf. Series. 2018. V.1115. No. 4. Art. no 042003. doi: 10.1088/1742-6596/1115/4/042003.
- Латухин Е.И., Умеров Э.Р., Луц А.Р. Самораспространяющийся высокотемпературный синтез заготовок пористого карбида титана для последующей инфильтрации расплавами // Заготовительные производства в машиностроении. 2021. Т. 19. № 7. С. 322–330. doi: 10.36652/1684-1107-2021-19-7 322-330.
- Cochepin B., Gauthier V., Vrel D., Dubois S. Crystal growth of TiC grains during SHS reactions // Journal of Crystal Growth. Vol. 304 (2007). pp. 481–486.
- Frage N., Froumin N., Aizenshtein M., Kutsenko L., Fuks D., Dariel M.P. Reactive wetting in titanium carbide/non-reactive metal systems // Current Opinion in Solid State and Materials Science. Vol. 9 (2005). pp. 189–195.
- Dong Bai-Xin, Yang Hong-Yu, Qiu Feng, Li Qiang, Shu Shi-Li, Zhang Bing-Qi, Jiang Qi-Chuan. Design of TiCx nanoparticles and their morphology manipulating mechanisms by stoichiometric ratios: Experiment and first-principle calculation // Materials and Design. Vol. 181 (2019). pp. 107951.
Дополнительные файлы
