ИСТИНА

В соответствии с целями и задачами ОКР: определение оптимальных режимов помола смесей в системах Ni-Al, Nb-Al, Fe-Al при варьировании содержания основных, добавлении легирующих элементов и изменении энергетики помола, а также влияние среды помола. Был проведен механохимический синтез (МС) смесей системы Ni-Al (Ni40Al60, Ni50Al50 и Ni60Al40) в низкоэнергетической мельнице для определения влияния отклонения от стехиометрии на формирование интерметаллида – β-фазы. Показано, что образование интерметаллида развивается по взрывному механизму после того, как компоненты диспергируются до наносостояния и происходит без образования твердых растворов компонентов. Отклонение исходных смесей от эквиатомного состава приводит к увеличению времени помола до начала образования интерметаллида. При этом образовавшийся интерметаллид имеет более дисперсную субструктуру (D ~ 10 нм) и меньшую степень порядка. Изучение влияния легирующих элементов при помоле смесей Ni50Al45X5, Ni47.5Al47.5X5 и Ni45Al50X5 , где X= Mo, Ti, Nb, Cr показало, что для B2 фаз, полученных при МС, в случае, когда третий элемент вводился в исходную смесь вместо Al (Ni50Al45X5) или сверх стехиометрии (Ni47.5Al47.5X5) после МС и после нагрева МС порошков в образовавшейся B2 фазе этот компонент разместился в подрешетке алюминия. Когда же третий компонент добавлялся в исходную смесь вместо никеля (Ni45Al50X5), после МС и после нагрева МС порошков в образовавшейся β - фазе атомы этого компонента располагались в обеих подрешетках. Применение мельниц с различной энергонапряженностью при помоле смесей Ni50Al50 и Fe50Al50 позволило установить влияние интенсивности помола на образование интерметаллида. Показано, что использование высокоэнергетических мельниц приводит к более быстрому образованию интерметаллидов, имеющих более высокую степень порядка. С другой стороны, применение низкоэнергетичных мельниц позволяет управлять процессом синтеза, например, когда необходимо перемешать и диспергировать компоненты без образования конечной фазы – интерметаллида. После такой обработки смеси, интерметаллид будет формироваться при высокотемпературном компактировании, например, ГИП. При изучении механохимического синтеза в системе Nb-Al-(Si) показано, При изучении механохимического синтеза в системах Nb-Al-Si и Nb-Al-Si-С показано, что при помоле смесей, состав которых близок к интерметаллиду Nb10Al3Si3, происходит полная аморфизация смесей, без образования промежуточного твердого раствора. При помоле смесей, составы которых отвечают твердому раствору на основе ниобия на начальной стадии происходит растворение Al в ниобии с образованием твердого раствора, с последующим растворением Si и образованием аморфной фазы, которая составляет ~ 35 об.%. На основе ДТА анализа и промежуточных нагревов показана эволюция превращений от МС сплавов при переходе к равновесному состоянию. Показано, что АФ имеет высокую устойчивость – температура начала кристаллизации превышает 800оС. После нагрева до 1000оС и кристаллизации выделяются Nb10Al3Si3, а так же фаза Nb5Si3 в двух модификациях гексагональной и тетрагональной. Добавка графита в исходные смеси гомогенизирует и диспергирует продукты механосинтеза до ~ 2 нм, а после компактирования методом ГИП увеличивает твердость компактов, почти на 30%, за счет образования приграничных карбидов.