Исследование процессов формирования алюминидов титана и композитов на их основе, упрочненных дисперсными углеродсодержащими соединениями
Оптимизированы технологические параметры получения полуфабрикатов жаропрочных и жаростойких конструкционных композитов на основе алюминида титана с минимальной остаточной пористостью, содержащих 20 об. % дисперсного углеродсодержащего наполнителя ТЮ. Полученные термокинетические закономерности формирования алюминидной матрицы и стойкости упрочняющей фазы в контакте с алюминидной матрицей… Читать ещё >
Содержание
- 1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
- 1. 1. Краткая характеристика современных легких жаропрочных сплавов на основе титана
- 1. 2. Характеристика свойств алюминидов титана
- Методы их получения
- 1. 3. Упрочнение дисперсными частицами как способ повышения высокотемпературных прочностных свойств материалов
- 1. 3. 1. Основные принципы создания дисперсноупрочненных композиционных материалов (ДУКМ)
- 1. 3. 2. Механизм упрочнения дисперсными частицами
- 1. 3. 3. Выбор упрочняющих фаз
- 1. 4. Методы получения ДУКМ и их применимость к композитам на основе алюминидов титана и титановых сплавов
- 1. 4. 1. Методы получения металлических порошков
- 1. 3. Упрочнение дисперсными частицами как способ повышения высокотемпературных прочностных свойств материалов
- 1. 4. 2. Методики формования и спекания порошков титановых сплавов
2. ИЗУЧЕНИЕ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛУФАБРИКАТОВ ДИСПЕРСНОУПРОЧНЕННЫХ КОМПОЗИТОВ НА ОСНОВЕ АЛЮМИНИДА ТИТАНА ТШ, ПРОТЕКАЮЩИХ ПРИ СПЕКАНИИ КОМПАКТИРОВАННЫХ ПОРОШКОВЫХ СМЕСЕЙ СОСТАВА ТьА1-ТЮ.
2.1. Исследование кинетических закономерностей формирования алюминидной матрицы ДУКМ в процессе реакционного спекания компактированных смесей порошков титана, алюминия и карбидной упрочняющей фазы.
2.2 Анализ особенностей процессов формирования алюминидной матрицы при спекании компактированных порошковых смесей системы ТьА1-ТЮ (Б1С).
2.3. Изучение физико-химических процессов, протекающих в области межфазных границ в системах А1-Т1, АЬ-ТТ-ТлС, А1-Ть8Ю в процессе нагрева и изотермической выдержки.
2.4. Кинетические закономерности роста дисперсных частиц алюминидной фазы А^Тл в системе титан — алюминиевый расплав.
2.5. Исследование вопроса стабильности карбидных упрочняющих фаз НС и БЮ в условиях формирования алюминидной матрицы ДУКМ.
2.5.1. Исследование характера взаимодействия ТлС с алюминидной матрицей Т1А1 на стадии ее формирования.
2.5.2. Исследование характера взаимодействия БЮ с алюминидной матрицей Т1А1 на стадии ее формирования.
2.5.3. Исследование процессов взаимодействия жидкого раствора титана на основе алюминия с карбидными упрочняющими фазами ТЮ и БЮ.
2.6. Изучение процессов диффузионного формирования алюминида ЛА.
3. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ СПЕКАНИЯ СМЕСЕЙ ПОРОШКОВ СПЛАВА TiAl-4Nb И TiC.
3.1. Методика проведения исследований и экспериментальные данные. ПО
3.2. Анализ экспериментальных данных и исследование механизмов усадки порошковых образцов TiAl-4Nb+TiC в процессе спекания.
3.3. Исследование процессов спекания порошковых образцов системы TiAl-TiC под давлением в атмосфере азота или аргона.
ВЫВОДЫ.
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ.
Список литературы
- О.П. Солонина, С. Г. Глазунов. Жаропрочные титановые сплавы. М.: Металлургия, 1976, с. 448
- Трефилов В.И., Моисеев В. Ф. К., Дисперсные частицы в тугоплавких металлах. «Наук, думка», 1978. с. 240
- Композиционные материалы в конструкциях летательных аппаратов. Под ред. А. Л. Абибова. М., «Машиностроение», 1975.
- Цвикер У. Титан и его сплавы. М.: Металлургия, 1979, с. 398
- Properties of Ti-Al intermetallics and their potential for aerospace applications / U. Herold-Schmidt, S. Schwantes, G. Broden. //Intermetallics.-1995,N 3.-p.-143 -154
- The commercial application of low-cost titanium composites / S. Abkowitz, P. Weihrauch, H. Heussi. //JOM.-1995, N 8. -p. 40 41
- Г. И. Носова. Фазовые превращения в сплавах титана. М.: Металлургия, 1968, с. 342
- С. Г. Глазунов, В. Н. Моисеев. Титановые сплавы. Конструкционные титановые сплавы. М.: Металлургия, 1974, с. 368
- Маквиллэн М.К. Фазовые превращения в титане и его сплавах,— М.: Металлургия, 1967, с. 266
- Хансен М., Андерко К. Структура двойных сплавов, М.: Металлургия, 1962.-Т.1-с. 608
- В.С .Синельникова, В. А. Подергин, В. Н. Речкин. Алюминиды. -Киев: Наукова думка, 1965, с. 402
- Гинталь Р. Д. Механические свойства металлических соединений. -М., Металлургиздат, 1962, с. 354
- The role of hot-working on the microstructure and mechanical properties of the Ll2- type manganese-modified Al3Ti alloy / Xiaofii Chen, Shipu Chen, Xiaohua Wu // Materials Science and Engineering.-1992.-A153.-p,-370−376
- Synthesis of Al/Al3Ti two-phase alloys by mechanical alloying / S. Srinivasan., S.R. Chen., R.B. Schwarz//Materials Science and Engineering.-1992.-Al 53.-p.-681−695.
- High temperature mechanical properties of vanadium alloyed y-base titanium- aluminides / Nobuki M., Vanderschueren D., Nakamura M./ Acta metet mater.- 1994. N8.-p.-2623−2632
- The effect of alloying additions on the high temperature deformation characteristics of Ti-48A1 alloys / Sabinach C.M., Sastry S.M.L.// Scr. met. et mater.-1995.N9.-p, — 1381−1386.
- Influence of microstructure on the sustained-load cracking characteristics of y-base TiAl alloys / R. Gnanamoorthy, Y. Mutoh // Intermetallics.-1995,N 3,-p.-271−280
- A comparasion of the mechanical properties and microstructures of intermetallic matrix composites fabricated by two different methods / Mackay Rebecca A., Draper Susan L., Ritter Ann V., Siemers Paul A.// Met. and Mater. Trans.A.-1994.N7.-p.- 1443−1455.
- Termal-mechanical fatigue of Ti-48A1−2V alloy and its composite/ Lee Eun U.// Met. and Mater. Trans.A.-1994. N10. -p.-2207−2212.21 .Коттрел A.X. Дислокации и пластическое течение в кристаллах. // Перевод с английского. М.: Металлургиздат, 1958.
- Портной К. И., Бабич Б. Н. Дисперсноупрочненные материалы. .- М.: Металлургия, 1974.
- Карпинос Д. М., Тучинский Л. И., Вишняков JI. Р., Новые композиционные материалы. Киев: Вища школа, 1977.
- Меткалф А. Поверхности раздела в металлических композитах. -М.: Мир, 1978, с. 438
- Волокнистые и дисперсноупрочненные композиционные материалы. / Ред. Н. В. Агеев, А. Т. Туманов, М. Х. Шоршов и др. М.: Наука, 1976.
- Браутман Л., Крок Р. Современные композиционные материалы.- М.: Мир, 1972
- Бичем К.Д. Микропроцессы разрушения. В кн.: Разрушение. T.l. М., 1973,
- Ирвин Дж., Парис П. Основы теории роста трещин и разрушения. -В кн.: Разрушение. Т.З. М., 1976
- Хирш П. Б., Хемпфри Ф. Дж. Пластическая деформация двухфазных сплавов, содержащих малые недеформируемые частицы. В кн. Физика прочности и пластичности. М., 1972
- Томас Г. Структура дисперсионноупрочненных сплавов. -В кн.: Электронная микроскопия и прочность кристаллов. М., 1968
- Порошковая металлургия титановых сплавов./ Под ред. Фроуса Ф.Х.- М.: Металлургия, 1974
- Анциферов В.Н., Бобров Г. В. и др. Порошковая металлургия и напыленные покрытия. М.: Металлургия, 1987
- Кумар М., Экоут С. Б. Порошковая металлургия и высокотемпературные материалы. М.: Металлургия, 1990
- Взаимосвязь структуры и свойств твердых сплавов на основе карбида титана / Пилянкевич А. Н., Шаповал Т. А., Дзодзиев Г. Т., и др. -Порошковая металлургия, 1979, N10, с. 73−78
- Мерфи Р., Грант Н., Новые материалы и методы исследования материалов и сплавов. М.: Металлургия, 1966
- Панасюк А.Д., Фоменко B.C., Глебова Г. Г. Стойкость неметаллических материалов в расплавах . -Киев.: Наукова Думка, 1986.
- Справочник по композиционным материалам: Пер. с англ. / Под общ. ред. Дж.Либина. М.: Машиностроение, 1988. 448 с.
- Самсонов Г. В., Виницкий И. М. Тугоплавкие соединения . -М.: Металлургия, 1976.
- Самсонов Г. В., Уманский Я. С. Твердые соединения тугоплавких металлов. -М.: Металлургия, 1957.
- Термодинамические свойства неорганических веществ.: Справочник./ Под ред. А. П. Зефирова -М.: Атомиздат, 1965.
- Стормс Э. Тугоплавкие карбиды .: Пер. с англ. -М.: Атомиздат, 1970.
- Киффер Р., Бенезовский Ф. Сложные карбиды. М.: Металлургия, 1968
- Взаимодействие углерода с тугоплавкими металлами. /В.С.Дергунова, Ю. В. Левинский, Г. В. Самсонов и др. -М.: Металлургия, 1974.
- Косолапова Т.Я. Карбиды. -М.: Металлургия, 1968.
- Карбид титана: получение, свойства, применение./ Кипарисов С. С., Левинский Ю. В., Петров А. П. М.: Металлургия, 1987.
- Войтович Р. Ф., Пугач Э. А. Высокотемпературное окисление карбида титана. Порошковая металлургия, 1975
- Вероятен У.Д., Машерев В. П. Термодинамические свойства неорганических веществ. Справочник. Атомиздат. М., 1965
- Туманов А.Т., Портной К. И. Тугоплавкие материалы в машиностроении. Справочник. Машиностроение, М., 1967
- Еременко В.Н., Великанова Т. Я. Кристаллохимия тугоплавких соединений. Киев: ИМП АН УССР, 1981
- В.П. Елютин, В. И. Костиков. Высокотемпературные материалы. 4.2. М.: Металлургия 1973., 463с
- Уикс К.Е., Блок Ф., Е. Термодинамические свойства 65 элементов, их оксидов, галогенидов, карбидов и нитридов. -М.: Металлургия, 1965
- Порошковая металлургия и напыленные покрытия. Под ред. Б. С. Митина. -М.: Металлургия, 1987
- Федорченко И.М., Андриевский Р. А. Основы порошковой металлургии. Из-во АН УССР, Киев, 1963
- Сб. Современные проблемы порошковой металлургии. «Наукова думка», Киев, 1970
- Ковальченко М.С., Середа Н.И. Порошковая металлургия" 1968, № 1, 17
- Либенсон Г. А., Терехов А. И. Спеченные износостойкие материалы. -М.: Металлургия. 1977
- Балыпин М.Ю. Порошковое металловедение М.: Металлургиздат, 1948
- Чипорова И.Н., Чернявский К. С. Структура спеченных твердых сплавов. -М.: Металлургия, 1975
- Третьякова В.И. Основы металловедения и производства спеченных твердых сплавов. -М.: Металлургия, 1976
- Коротаев А.Д., Тюменцев А. Н., Суховаров В. Ф. Дисперсное упрочнение тугоплавких металлов. -Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1989
- Джонс В.Д. Основы порошковой металлургии. Прессование и спекание. Пер. с англ., М.:Мир, 1965
- Жданович Г. М. Теория прессования металлических порошков. М.: Металлургия, 1969
- Павлов В.А., Кипарисов С. С., Щербина В. В. Обработка давлением порошков цветных металлов. М.: Металлургия, 1977
- Виноградов Г. А., Радомысельский И. Д. Прессование и прокатка металлических материалов. Москва-Киев, Машгиз, 1963
- Злобин Г. П. Формование изделий из порошков твердых сплавов. М.: Металлургия, 1980
- Перельман В.Е. Формование порошковых материалов. М.: Металлургия, 1979
- Белогуров Б.В. Теория поверхностного натяжения// Поверхностные явления в расплавах и процессах порошковой металлургии. -Киев: АН УССР, 1963
- Скороход В.В., Солонин С. М. Физико-металлургические основы спекания порошков. М.: Металлургия, 1984
- Либенсон Г. А., Панов B.C. Оборудование цехов порошковой металлургии. М.: Металлургия, 1983
- Гуард Р.В. Механизм упрочнения мелкодисперсными частицами. В кн.: Механизмы упрочнения твердых тел. М., 1965
- Лоу Дж. Р. Структура и свойства металлов. М.: Металлургия, 1957
- Электронно-зондовый микроанализ. Пер. с англ. С. Г. Конникова. Под ред. И. Б. Боровского.- М.: Мир 1974
- Смитлз К. Дж. Металлы. Справ, изд. Пер. с англ. -М.: Металлургия 1980
- Сомов А. И. Тихоновский М.А. Контролируемые фазовые превращения и композиционные материалы. В. кн.: Структура и свойства жаропрочных металлических материалов. М., 1972
- Лившиц Б.Г. Металлография. М.: Металлургия, 1957
- Чалмерс Б. Теория затвердевания. М.: Металлургия, 1968
- Б.С. Бокштейн. Диффузия в металлах. М.: Металлургия. -1978
- Жуховицкий A.A., Л.А. Шварцман. Физическая химия. М.: Металлургия,-1976
- Zener C.//J. Appl. Phys. -1949. -v. 20. -p. 950
- Frank F.C. //Proc. Roy. Soc. A.-1950. -v. 201. -P.596
- Любов Б.Я. Кинетическая теория фазовых превращений. М.: Металлургия. -1963
- Кан., П. Хаазен. Физическое металловедение. Т.2 -М.: Металлургия. -1987
- Шурин А. К., Дмитриева Г. П. Фазовые равновесия в сплавах переходных металлов с тугоплавкими карбидами. Металлофизика, 1974
- Волокнистые и дисперсноупрочненные композиционные материалы. Институт металлургии им. А. А. Байкова. под ред. В. Я. Дашевского. М.: «Наука». 1976.
- Политермический разрез y (TiAl)-TiC системы Ti-Al-C. Захаров A.M., Дашкова Л. А. «Изв. АН СССР. Мет.», 1987, N 4,196−167.
- Захаров М.В., Захаров A.M. Жаропрочные сплавы. М.: Металлургия, 1972
- Найдич Ю.В. Контактные явления в металлических расплавах. Киев, «Наукова думка», 1972
- Жуховицкий А.А., Григорян В. А., Михалик Е. И. Изменение межфазного натяжения в процессе химической реакции. В кн. Поверхностные явления в расплавах и возникающих из них твердых фазах. Нальчик, Кабардино-Балкарское книжное изд-во, 1965
- Дж. Кристиан. Теория превращений в металлах и сплавах. 4.1-М.: Металлургия. -1978.
- Кипарисов С.С., Левинский Ю. В. Азотирование тугоплавких металлов. -М.: Металлургия. -1972.
- В работе предложен ряд методов аналитического контроля алюминидных фаз и их объемного соотношения в основе, которые будут использованы в НИР и учебном процессе при подготовке специалистов по специальности № 02.00.01-Неорганическая химия.
- Зав.кафедрой общей химии хим. ф-та МГУ, профессор1. УТВЕРЖДАЮ
- Руководитель учебно-научного комплекса «Материаловедение и технология Материалов» МАТИ Российскогоi осударс i tsetiHUi и гехйолО! ическр! о уни иереи i е i, а им. К.Э.Циолковского
- А.А.ИЛЬИН, член-корр. РАН, ¦¦ '' ^/4Ипрофессор, д.т.н.1УУУ Г. 5 АКТоб использовании результатов диссертационной работы Моргунова С. О. «Исследование процессов формирования алюминидов титана и
- KUivii ¡-ОЗИ iОЬ На ИХ OCriOtse, yi ¡-рОЧмеНпЫХ ДИЫ ¡-ерОНЫМИуглеродсодержащими соединениями», представленной на соискание умений и1ьпени кандида! а 1ехнических наук.
- Зам.руководите/гбкомплекса по учебной работелиряев t.В., профессор
- Декан факультета N ^ ЩА i И /
- Ряховский А.П., доцент, к.т.н.