ВПЛИВ РОЗМІРУ ЗЕРНА НА МЕХАНІЧНІ ВЛАСТИВОСТІ ІНТЕРМЕТАЛІЧНОГО Ti-Al СПЛАВУ
DOI:
https://doi.org/10.31319/2519-8106.1(48)2023.280148Ключові слова:
моделювання, термокінетичний аналіз, інтерметаліди, термохімічні реакції, термохімічне пресування, енергія активаціїАнотація
Під час синтезу інтерметалідних сплавів зерна матеріалу руйнуються і перетворюються на менші шляхом пластичної деформації та швидкого охолодження. Якщо збільшити рівень пластичної деформації під час високотемпературного синтезу сплаву під тиском, можна досягти ще кращих результатів. Наприклад, додавання ніобію до γ-TiAl сплавів (в кількості 7—8 % за вагою) і збільшення рівня пластичної деформації шляхом екструзії при 1100 oC дозволяє отримати кінцевий продукт з розміром зерна всього 10—12 мкм та дворівневою структурою з наноламельними колоніями з відстанню до 500 нм. Теоретичні розрахунки з моделі Холла-Петча показали, що сплав Ti-Al-Nb з такими наноструктурами може мати граничну міцність до 1800 МПа, що в 3 рази більше, ніж у сплаві Ti-Al.
Посилання
Belokon Y. (2018). Termokhimichne presuvannya intermetalidnykh splaviv [Thermochemical pressing of intermetallic alloys]. Zaporizhzhia: ZSIA [in Ukrainian].
Appel F., Heaton Paul J.D., Oehring M. (2011). Gamma Titanium Aluminide Alloys: Science and Technology. Weinheim : Wiley-VCH Verlag GmbH.
Belokon Y.O. (2016). Termodynamichnyy analiz protikannya SVS-reaktsiy u systemi «tytan-alyuminiy» [Thermodynamic analysis of the flow of SHS reactions in the "titanium-aluminum" system]. Metalurhiya: naukovi pratsi Zaporiz’koyi derzhavnoyi inzhenernoyi akademiyi – Metallurgy: scientific works of Zaporizhzhya State Engineering Academy, 2 (36), 66–71 [in Ukrainian].
Andreev D.E., Sanin V.N., Yukhvid V.I., Sytschev A.E. (2008). Reactive sintering of Ti–Al and Ti-Al-Nb consolidated elemental blocks for use as consumable electrodes in vacuum arc melting. International Journal of Self-Propagating High-Temperature Synthesis, 17, 2, 136–143.
Belokon Y.O. (2018). Doslidzhennya protsesiv strukturoutvorennya intermetalidnykh splaviv u systemi Ti-Al-Nb [Study of the processes of structure formation of intermetallic alloys in the Ti-Al-Nb system]. Metalurhiya: naukovi pratsi Zaporiz’koyi derzhavnoyi inzhenernoyi akademiyi – Metallurgy: scientific works of Zaporizhzhya State Engineering Academy, 2 (40), 65–70 [in Ukrainian].
Sereda B.P., Kruglyak I.V., Zherebtsov O.A., Belokon Y.O. (2009). Obrobka metaliv tyskom pry nestatsionarnykh temperaturnykh umovakh [Pressure treatment of metals under non-stationary temperature conditions]. Zaporizhzhia: ZSIA [in Ukrainian].
Belokon Y., Zherebtsov A., Belokon K. (2017). The investigation of nanostructure formation in intermetallic г-TiAl alloys. 2017 IEEE International Young Scientists Forum on Applied Physics and Engineering (YSF-2017), 311–314.
Beigelzimer Y.E., Hetmanskyi A.P., Alistratov L.Y. (1986). Usloviye plastichnosti dlya po-roshkov tverdosplavnykh smesey [Plasticity condition for powders of carbide mixtures]. Po-roshkovaya metallurgiya – Powder metallurgy, 12, 11–15 [in Russian].
Beigelzimer Y.E., Getmansky A.P. (1988). Model' razvitiya plasticheskoy deformatsii poristykh tel v priblizhenii teorii protekaniya [Model of Development of Plastic Deformation of Porous Bodies in the Approximation of the Percolation Theory]. Poroshkovaya metallurgiya – Powder metallurgy, 10, 17–20 [in Russian].
Bakhracheva Y.S. (2012). Otsenka vyazkosti razrusheniya staley po rezul'tatam kontaktnogo deformirovaniya [Estimation of fracture toughness of steels based on the results of contact de-formation.]. Vestnik Volgogradskogo gosudarstvennogo universiteta – Bulletin of Volgograd State University, 7, 53–56 [in Russian].
Tetelman A. (1967). Plasticheskaya deformatsiya u vershiny dvizhushcheysya treshchiny. Ra-zrusheniye tverdykh tel [Plastic deformation at the tip of a moving crack. Destruction of solids]. Moscow: Metallurgy [in Russian].
Sereda B.P., Palekhova I.V., Belokon Y.A., Sereda D.B. (2014). Polucheniye intermetallidnykh soyedineniy i pokrytiy pri nestatsionarnykh temperaturnykh usloviyakh [Obtaining intermetallic compounds and coatings under non-stationary temperature conditions]. Novyye materialy i tekhnologii v metallurgii i mashinostroyenii – New materials and technologies in metallurgy and mechanical engineering, 2, 67–71 [in Russian].
Pavlov V.A., Nosenko M.I. (1988). Vliyaniye goryachey deformatsii na formirovaniye struktury i svoystv poroshkovykh metallov [Influence of hot deformation on the formation of the structure and properties of powder metals]. Poroshkovaya metallurgiya – Powder metallurgy, 2, 16–20 [in Russian].
Sereda B., Belokon Y., Sereda D. (2020). Modeling of structure formation process in interme-tallic NiAl alloys during thermochemical pressing. Matematychne modelyuvannya – Mathemat-ical modeling, 1 (42), 32–40.
Sereda B., Belokon Y., Kruglyak I., Sereda D. (2018). Мodeling the process of porosity forma-tion under non-stationary temperature conditions. Matematychne modelyuvannya – Mathemati-cal modeling, 2, 187–192.
Бєлоконь Ю.О. Термохімічне пресування інтерметалідних сплавів : монографія. Запоріжжя : ЗДІА, 2018. 220 с.
Appel F., Heaton Paul J.D., Oehring M. Gamma Titanium Aluminide Alloys: Science and Technology. Weinheim : Wiley-VCH Verlag GmbH, 2011. 762 p. ISBN 978-3-527-31525-3.
Бєлоконь, Ю.О. Термодинамічний аналіз протікання СВС-реакцій у системі «титан-алюміній». Металургія: наукові праці Запорізької державної інженерної академії. 2016. Вип. 2 (36). С. 66–71.
Andreev D.E., Sanin V.N., Yukhvid V.I., Sytschev A.E. Reactive sintering of Ti–Al and Ti–Al–Nb consolidated elemental blocks for use as consumable electrodes in vacuum arc melting. International Journal of Self-Propagating High-Temperature Synthesis. 2008. Vol. 17. № 2. P. 136–143.
Бєлоконь Ю.О. Дослідження процесів структуроутворення інтерметалідних сплавів у системі Ti-Al-Nb. Металургія: зб. наук. праць. 2018. Вип. 2 (40). С. 65–70.
Середа Б.П., Кругляк І.В., Жеребцов О.А., Бєлоконь Ю.О. Обробка металів тиском при нестаціонарних температурних умовах : монографія. Запоріжжя: ЗДІА, 2009. 252 с.
Belokon Y., Zherebtsov A., Belokon K. The investigation of nanostructure formation in intermetallic г-TiAl alloys. 2017 IEEE International Young Scientists Forum on Applied Physics and Engineering (YSF-2017). 2017. P. 311–314.
Бейгельзимер Я.Е., Гетманский А.П., Алистратов Л.И. Условие пластичности для порош-ков твердосплавных смесей. Порошковая металлургия. 1986. № 12. С. 11–15.
Бейгельзимер Я.Е., Гетманский А.П. Модель развития пластической деформации пористых тел в приближении теории протекания. Порошковая металлургия. 1988. № 10. С. 17–20.
Бахрачева Ю. С.Оценка вязкости разрушения сталей по результатам контактного дефор-мирования. Вестник Волгоградского государственного университета. 2012. Вып. 7.
С. 53–56.
Тетельман А. Пластическая деформация у вершины движущейся трещины. Разрушение твердых тел. Москва : Металлургия, 1967. С. 261–301.
Середа Б.П., Палехова И.В., Белоконь Ю.А., Середа Д.Б. Получение интерметаллидных со-единений и покрытий при нестационарных температурных условиях. Новые материалы и технологии в металлургии и машиностроении. 2014. № 2. С. 67–71.
Павлов В.А., Носенко М.И. Влияние горячей деформации на формирование структуры и свойств порошковых металлов. Порошковая металлургия. 1988. № 2. С. 16-20.
Sereda B., Belokon Y., Sereda D. Modeling of structure formation process in intermetallic NiAl alloys during thermochemical pressing. Математичне моделювання. 2020. № 1 (42). P. 32-40.
Sereda B., Belokon Y., Kruglyak I., Sereda D. Мodeling the process of porosity formation under non-stationary temperature conditions. Математичне моделювання. 2018. № 2. P. 187–192.
##submission.downloads##
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
a. Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
b. Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
c. Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).
