МИКРОСТРУКТУРА И СВОЙСТВА КОМПОЗИТОВ TiB2–CrB, ПОЛУЧЕННЫХ ЭЛЕКТРОТЕПЛОВЫМ ВЗРЫВОМ МЕХ. АКТИВИРОВАННЫХ СМЕСЕЙ

Список литературы:

1. Зелепугин С.А. Синтез металло-интерметаллидного слоистого композиционного материала системы Ti-TiAl3 различными методами. М.: ВИАМ, 2016. 9 с.

2. Ковтунов, А.И. Слоистые композиционные материалы: электронное учебное пособие / А.И. Ковтунов, С.В. Мямин, Т.В. Семистенова. - Тольятти: Изд-во ТГУ, 2017.

3. Мержанов, А.Г. Силовое компактирование и высокотемпературная реодинамика / А.Г. Мержанов, А.М. Столин // Инженер.-физ. журн. - 1992. - Т. 63, № 5. - С. 515-516.

4. Galyshev S.N., Bazhin P.M., Stolin A.M., Musin F.F., Solov'ev P.V., and Astanin V.V. High-temperature firing of composite based on the MAX-phase of the Ti-Al-C system // Refractories and Industrial Ceramics, 2018, Vol.58. No. 5. Pp. 557-561. DOI: 10.1007/s 11148-018-0144-1.

МИКРОСТРУКТУРА И СВОЙСТВА КОМПОЗИТОВ TiB2-CrB, ПОЛУЧЕННЫХ ЭЛЕКТРОТЕПЛОВЫМ ВЗРЫВОМ МЕХ. АКТИВИРОВАННЫХ СМЕСЕЙ

Щербаков А.В. молодой ученый, Щербаков В.А., Баринов В.Ю., Вадченко С.Г., Ковалев И.Д., Беликова А.Ф.

Институт структурной макрокинетики и проблем материаловедения им А.Г. Мержанова РАН, Черноголовка, ismandrew@ism.ac.ru

DOI: 10.24411/9999-004A-2018-10022

В работе представлены результаты экспериментального исследования влияния состава и механической активации (МА) смеси на микроструктуру и свойства композитов TiB2-CrB, полученных методом электротеплового взрыва (ЭТВ) под давлением. ЭТВ включает контролируемый нагрев реакционного образца, находящегося в условиях квазиизостатического сжатия, прямым пропусканием электрического тока. В ходе синтеза измеряли тепловые и электрические параметры. Образцы цилиндрической формы диаметром 20 мм и выстой 12 мм, прессовали из реакционной смеси давлением 110 МПа до относительной плотности 0.5.

В экспериментах использовали стехиометрические смеси порошков титана марки ПТМ (<45 мкм), хрома марки ПХ-1 (<20 мкм) и аморфного бора (<0,2 мкм). Реакционную смесь готовили двумя способами: ручным смешением в ступке и механической активацией в планетарной мельнице-активаторе АГО-2. Механическую активацию проводили для уменьшения масштаба гетерогенности

смеси и определения ее влияния на свойства получаемых композитов. В ходе активации ускорение шаров было равно 100 а соотношением между массами смеси и мелющих тел 1:20. На полученных при различных временах механической активации смесях проводили микроструктурные исследования, дисперсионный и рентгенофазовый анализы. Было показано, что при механической активации происходит уменьшение среднего размера частиц смеси и увеличивается дефектность кристаллической решетки металлов.

Перед включением электрического тока к образцу прикладывали давление 96 МПа с помощью пневматического пресса. Полученные композиты изучали методами рентгенофазового и микроструктурного анализов. Микротвердость композитов измеряли на микротвердомере ПТМ-3 по шкале Виккерса. В таблице 1 представлены условия проведения синтеза образцов и свойства СВС-композитов. Показано, что образцы, полученные из механически активированных смесей, обладают более высокой микротвердостью (34 ГПа).

Таблица 1. Условия ЭТВ и свойства композитов Т1В2-СгВ.

Композит Электри параметр [ческие ры ЭТВ МА, мин. Средний размер зерна ТШ мкм Микротвердость по Виккерсу, ГПА

^ В I, кА

пв2-30Сгв 3,5 0,5 — 0,5-1 15-17

пв2-зосгв 7,4 1,2 — 1-2 21-25

пв2-зосгв 11 1,6 — 3-4 27-31

ПВ2-50СгВ 11 1,6 — 0,5 21-23

^в2-70Сгв 11 1,6 — 0,1-0,2 22-23

^в2-70Сгв 11 1,6 60 — 29-34

Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (грант 17-58-04081 Белмола).

Работа выполнена с привлечением оборудования распределительного центра коллективного пользования ИСМАН.