Исследование структурных и фазовых превращений в алюмокомпозитах систем Al-Cu, Al-Ni-Cu, Al-Mg при модифицировании их керамическими наночастицами тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.16.01, кандидат наук Иванов Борис Сергеевич

• Иванов Борис Сергеевич
• кандидат наук
• 2019

Оглавление диссертации кандидат наук Иванов Борис Сергеевич

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. Литературный обзор

1.1 Алюминиевые композиционные материалы, способы их 13 получения и их применение

1.2 Различные виды модифицирующих добавок и их влияние

1.3 Способы получения порошковых алюмоматричных 26 композиционных материалов

Выводы

Глава 2. Материалы, оборудование и методики исследования

2.1 Свойства применяемых в работе порошков

2.1.1 Алюминий, никель, медь

2.1.2 Характеристика порошка Си

2.1.3 Характеристика порошка М

2.1.4 Характеристики порошка аморфного бора

2.1.5 Характеристики наноразмерных порошков

2.2 Технология получения композиционных материалов на основе 45 алюминия (А1-3масс. %М-1 масс. %/оСи)

2.3 Оборудование и методика изучения структуры материалов А1- 51 3масс.0%М-1масс.0/оСи

2.3.1 Исследование текучести порошковой смеси на основе

алюминия модифицированной нанодобавками

2.3.2 Определение насыпной плотности порошковой смеси на основе алюминия модифицированной нанодобавками

2.3.3 Определение относительной плотности и пористости алюмокомпозитов с модифицирующими нанодобавками

2.3.4 Металлографический анализ

2.3.5 Микроструктурный анализ

2.3.6 ОЖЕ-спектрометрия

2.3.7 Фазовый анализ

2.3.8 Просвечивающий электронный микроскоп

2.3.9 Сканирующая микроскопия 56 2.4 Оборудование и методики для изучения основных механических

свойств и эксплуатационных свойств композиционных материалов Al-3масс.%M-1масс.%Cu

2.4.1 Определение твёрдости

2.4.2 Определение прочности на растяжение

2.4.3 Определение твердости по Бриннелю

2.4.4 Определение предела прочности при поперечном изгибе

2.4.5 Испытание на жаростойкость

2.4.6 Коррозионные испытания

Глава 3. Исследование процессов получения смесей, прессования и 62 спекания порошковых алюмокомпозитов системы Al-3масс.%Ni-1масс.%Cu, Al-4масс.%Сu, Al-4масс.%Mg с наномодификаторами

3.1 Исследование процесса смешивания порошковых смесей 62 системы Al-3масс.%Ni-1масс.%Cu, Al-4масс.%Сu, Al-4масс.%Mg с наномодификаторами

3.2 Исследование формуемости порошковых смесей системы Al- 69 3масс.%Ni-1масс.%Cu, Al-4масс.%Сu, Al-4масс.%Mg с наномодификаторами

3.3 Исследование процесса спекания алюмокомпозитов системы Л1- 71 3масс.%Ni-1масс.%Cu с наномодификаторами

3.4 Исследование процесса спарк-плазменного спекания 78 порошковых алюмокомпозитов системы Al-3масс.%Ni-1масс.%Cu с наномодификаторами

3.5 Исследование структуры полученных порошковых

алюмокомпозитов системы А1-3масс.//оМ-1масс.о/оСи с наномодификаторами

3.6 Электронная микроскопия

3.7 Рентгенофазовый анализ

3.8 Оже-спектроскопия

3.9 Просвечивающая электронная микроскопия

3.10 Фрактография 109 Выводы

Глава 4. Исследование свойств порошковых алюмокомпозитов 113 системы А1-3масс.о/оМ-1масс.о%Си с наномодификаторами

4.1 Твердость порошковых алюмокомпозитов системы А1- 113 3масс.о/оМ-1масс.о%Си, А1-4масс.%Си и А1-4масс.%Ы§ с наномодификаторами

4.2 Предел прочности на растяжение порошковых 114 алюмокомпозитов с наномодификаторами

4.3 Предел прочности на изгиб порошковых алюмокомпозитов 116 системы с наномодификаторами

4.4 Жаростойкость изгиб порошковых алюмокомпозитов системы 118 А^мас^/оМ-Шасс^/оСи с наномодификаторами

4.5 Коррозионную стойкость изгиб порошковых алюмокомпозитов 120 системы А^мас^/оМ-Шасс^/оСи с наномодификаторами

Выводы

Глава 5. Промышленная апробация результатов

Выводы

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

Введение

В последние десятилетия в области разработки функциональных материалов приоритет сместился от простых материалов к композиционным. Композиционные материалы (КМ) более лёгкие, обладают высокой прочностью, имеют низкую стоимость производства. Они могут использоваться при более высоких температурах, чем обычные материалы.

Металлические композиты с металлической матрицей разработанные в последние годы обладают рядом уникальных механических свойств таких как - низкая плотность, высокая прочность, высокая жесткость и высокая износостойкость. Важнейшей целью последних разработок в данной области являются разработки металлических особо легких матричных КМ и создание КМ со сбалансированной комбинацией прочности и жесткости, что уменьшит образование трещин и дефектов, но в то же время увеличит статические и динамические свойства. [1]

Алюминиевые композиты, обладающие высокой прочностью - это Л1-Zn-Mg-Cu вместе со сплавами, такими как дюралюмин, остаются основными материалами для авиационной и ракетной техники.

К первичной обработке алюминия для матричных КМ необходимо подходить тщательно, особенно соблюдать факторы, влияющие на микроструктурную целостность, в том числе и на наличие агломератов в структуре, поскольку происходит дизагломерация матричного порошка при ультразвуковой обработке в этаноле. Это требует правильного подбора условий спекания и правильного выбора содержания армирующих элементов. [2]

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Исследование структурных и фазовых превращений в алюмокомпозитах систем Al-Cu, Al-Ni-Cu, Al-Mg при модифицировании их керамическими наночастицами»

Актуальность работы:

В связи с расширением использования алюминиевых сплавов, как в авиационной промышленности, так и в космонавтике, в автомобилестроении становится актуальным повышение их свойств за счет создания мелкозернистой структуры и использовании новых технологий таких как SPS-спекание, прокатка порошковых сплавов в использованием индукционного нагрева и др. Для измельчения зерна вводятся различные модификаторы и поверхностно-активные вещества, также проводятся различные виды термической и термомеханической обработки.

В настоящее время потребление различных видов алюминиевых сплавов занимает одно из лидирующих мест в мировом производстве. Проблема повышения прочности алюминиевых сплавов всегда была приоритетной задачей, поэтому алюминиевые сплавы делятся на сплавы высокой, средней и малой прочности. Использование порошковых алюминиевых сплавов позволяет повышать их прочность, а также повысить производительность производства и сократить потери металла.

Для получения алюмокомпозитов консолидированных из гранулированных частиц с интегрированными наночастицами необходимо создать условия консолидации, позволяющие получить высокую относительную плотность материала и однородность гетерофазной структуры, сохранить размер малый зерен в области рабочих температур , обеспечить условия формирования границ зерен.

Цель работы: разработка технологии получения и исследование структурных и фазовых превращений в алюмокомпозитах систем Al-Cu, Al-Ni-Cu, Al-Mg при модифицировании их керамическими наночастицами путем прессования и спекания и SPS-спекания с высокими механическим свойствами. Для достижения поставленной цели были решены следующие задачи:

1. Повышение эффективности процесса получения порошковых смесей алюмокомпозитов с интегрированными наночастицами отрабатывалась технология их смешивания в различных смесительных устройствах.

2. Установление закономерностей протекающих в процессе прессования порошковых смесей алюмокомпозитов с интегрированными наночастицами.

3. Выбор и обоснование режимов консолидации порошковых смесей алюмокомпозитов с интегрированными наночастицами

4. Исследование структурных и фазовых превращений протекающих при спекании и при SPS-спекании алюмокомпозитов систем Al-Cu, Al-Ni-Cu, Al-Mg при модифицировании их керамическими наночастицами

5. Изучение влияния технологических режимов и структурных составляющих алюмокомпозитов систем Al-Cu, Al-Ni-Cu, Al-Mg с интегированными керамическими наночастицами при SPS-спекании.

6. Экспериментальные исследования свойств алюмокомпозитов систем Al-Cu, Al-Ni-Cu, Al-Mg с интегированными керамическими наночастицами.

7. Опробован опытно-промышленный способ получения алюмокомпозита системы Al-Ni-Cu с наноразмерным бором.

Научная новизна:

1. Установлено, что модифицирующие керамические наночастицы после проведения SPS-спекания находятся как внутри зерна, так и по границам зерен алюмокомпозитов систем Al-Cu, Al-Ni-Cu, Al-Mg

2. Обнаружен экстремальный характер зависимости объемной усадки при спекании алюмокомпозитов системы Al - 4 % масс. Cu, Al - 3 % масс. Ni -1 % масс. Cu, Al - 4 % масс. Mg от содержания наномодификаторов бора и Нафен, проявляющейся в том, что наблюдается максимум объемной усадки при содержании нанодобавок в количестве 0,15 об.%, что ведет к повышению прочности алюмокомпозита на 30-35 %.

3. Установлена связь между параметрами ЗРЗ--спекания при введении наноразмерных порошков бора и Нафена и ультрадисперсных порошков никеля и меди в исходную шихту, заключающаяся в получении алюмокомпозитов с остаточной пористостью 0,5 - 2,0 % , при давлении 25 МПа, температуре спекания 600 оС, силе тока 150 А/см2, при искровом плазменном спекании ультрадисперсные порошки меди и никеля при прохождении тока расплавляются, появляются жидкие манжеты, которые увеличивает удельную поверхность, что приводит к спеканию с исчезающей жидкой фазой и увеличению действия лапласовских сил, вызывающих массоперенос при SPS-спекании.

4. Показана целесообразность введения наноразмерных керамических модификаторов: Нафен, бор, нитрид кремния в количестве 0,05-0,15 об.% так как их введение увеличивает прочность алюмокомпозитов на 30-50 %. Установлены закономерности повышения механических свойств для алюмокомпозитов систем А1 - 4 % масс. Си, А1 - 3 % масс. N -1 % масс.

Al - 4 % масс. Mg, за счет создания межфазной зоны, образующейся вблизи наномодификаторов, а также полученным хорошим высокодисперсным распределением частиц в конечной структуре алюмокомпозитов.

Практическая значимость работы:

1. Разработана технология получения гранульных порошков алюмокомпозитов составов А1- 3 мас. % N + 1 мас. %Си; А1 - 4 мас. % Mg с интегрированными наночастицами бора, Нафена и нитрида кремния.

2. Разработана технология получения модифицированных микропорошками никеля, меди и нановолокон оксида алюминия заготовок из алюмокомпозиционного материала состава А1- 3 мас. % М +1 мас. %Си методом SPS-спекания, полученный композиционный материал имеет предел прочности на растяжение 600 МПа, относительное удлинение 15 % и твердость по НЯВ 60.

Научные положения, выносимые на защиту:

1. Закономерности формирования структуры и фазового состава алюмокомпозитов в зависимости от состава алюмокомпозита и типа концентрации интегрированных наномодификаторов.

2. Закономерности формирования структуры при консолидации порошковых смесей на основе алюминия с ультрадисперсными частицами меди и никеля и интегрированными керамическими наночастицами.

3. Закономерности формирования структуры и фазового состава при искровом плазменном спекании полученных порошковых шихт алюмоматричных композитов с интегрированными в их состав керамическими наночастицами.

4. Результаты комплексных исследований механических и эксплуатационных свойств и их связи со структурно-фазовым составом алюмоматричных композиционных материалов и с количеством интегрированных керамических наночастиц.

Степень достоверности результатов: обеспечена применением измерительного оборудования отвечающего современным стандартам с соответствующими методиками: сканирующей электронной микроскопии, рентгенофазового и микрорентгеноспектрального анализов, физико-механических испытаний и химических методов анализа.

Личный вклад автора: Соискатель принимал непосредственное участие в обсуждении и постановке задач исследования и анализе результатов. Все экспериментальные результаты и исследовательские работы включенные в диссертацию, получены либо самим автором либо при его непосредственном участии. Анализ полученных результатов и подготовка публикаций выполнена при участии соавторов.

Реализация результатов работы:

Разработаны и испытаны в опытно-промышленном масштабе:

1. технология получения гранулированного порошка состава Al- 4 мас.% Си с интегрированными наночастицами бора

2. технология изготовления детали «втулка» из алюмокомпозита системы А1-4мас. %№-1мас. %Cu с интегрированными наночастицами бора

Апробация работы:

Основные положения диссертационной работы доложены и обсуждены на:

1. «ИССЛЕДОВАНИЕ КЕРАМИКОПОДОБНЫХ ПОКРЫТИЙ, ФОРМИРУЕМЫХ НА АЛЮМИНИЕВЫХ КОМПОЗИТАХ МЕТОДОМ МИКРОДУГОВОГО ОКСИДИРОВАНИЯ» Савушкина С В., Агуреев Л.Е., Ашмарин А.А., Иванов Б.С., Эпельфельд А.В., Виноградов А.В. В книге: Быстрозакаленные материалы и покрытия XIV-я Международная научно-техническая конференция. 2016. С. 87-90.

2. «РАЗРАБОТКА АЛЮМИНИЕВОГО КОМПОЗИЦИОННОГО МАТЕРИАЛА» Агуреев Л.Е., Иванов Б.С., Костиков В.И., Еремеева Ж.В., Бармин А.А., Лаптев И.Н., Рудштейн Р.И., Савушкина С.В., Канушкин А.И. В сборнике: VI Всероссийская конференция по наноматериалам с элементами научной школы для молодежи Сборник материалов. 2016. С. 467-469.

3. «ВЛИЯНИЕ МИКРОДОБАВОК НАНООКСИДОВ НА СВОЙСТВА ПОРОШКОВЫХ АЛЮМОКОМПОЗИТОВ» Агуреев Л.Е., Иванов Б.С., Лаптев И.Н. В книге: Гагаринские чтения 2017 Тезисы докладов. 2017. С. 211.

4. «ТЕХНОЛОГИЯ СОЗДАНИЯ ЛЁГКИХ НАНОСТРУКТУРНЫХ АЛЮМОКОМПОЗИТОВ УПРОЧНЕННЫХ AL2O3 И SIC ДЛЯ КОРПУСОВ РКТ» Семенов В В., Егоров А.В.,

Ахмедов Ф.А., Быков А.А., Кондратенко А.А., Агуреев Л.Е., Иванов Б.С. В сборнике: НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКИЙ БЮЛЛЕТЕНЬ ВЕСТНИК НПО ТЕХНОМАШ Москва, 2018. С. 13-15.

Публикации: По теме диссертации опубликовано 24 печатные работы в научных журналах и сборниках трудов конференций и семинаров, из них 3 статьи в рецензируемых журналах из перечня ВАК. Выиграно 2 Гранта.

Структура и объем научно-квалификационной работы: Научно-квалификационная работа состоит из введения, пяти глав и общих выводов. Материалы диссертации изложены на 153 листах машинописного текста, содержат 80 рисунка, 13 таблиц, включают список литературы из 103 наименований.

Глава 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1 Алюминиевые композиционные материалы, способы их получения и их применение

Порошковая металлургия даёт возможность производить материалы с высокой прочностью. Это в свою очередь влияет на свойства продукции, одним из которых является способность выдерживать резкие перепады температур. Прессование и спекание, а также характеристики исходных порошков определяют размер пор.

Самый популярный из стандартных сплавов, используемый с 1940-х годов, это сплав В95. Впервые этот сплав был применен в самолёте Ту-16. В 1956 г. для атомной промышленности был разработан сплав на основе алюминия В96Ц, который превосходил В95 по прочностным свойствам на 20%, а предел текучести был лучше на 30%. В сплав В95Ц в первый раз в мировой практике добавили цирконий в минимальном количестве, это увеличило пластичность и вязкость разрушения [3-5]. В 1957 г. разработали новый сплав В93 системы А1-7п-М§-Си, легированный малым количеством железа, для изготовления штамповок. Из этого сплава изготовлен силовой каркас самолета «Антей». В 1970-х произошли существенные изменения сплавов системы А1-7п-М§-Си. Такие меры были необходимы для повышения ресурса материала, увеличения прочности и увеличения характеристик вязкости разрушения.

Жаропрочные АЛ33 и ВАЛ18 разрабатывались на базе системы А1-4масс.%Си-М, в качестве дополнительных элементов применялись титан, цирконий и марганец. Они применяются для производства систем воздухоотбора, где температура использования составляет 300-350 0С, а также в мотогондолах вблизи двигателя.

Порошковая металлургия алюминиевых сплавов представляет собой технологию обработки металлов давлением, которая в основном используется при производстве большого количества разнообразных автомобильных деталей. Применение порошковых алюминиевых сплавов неуклонно растет с 1990 года, когда впервые они были использованы в двух программах ОЕМ [6,7]. Порошковая металлургия алюминиевых сплавов рассматривается в качестве надежной, эффективной технологии, которая используется в разных отраслях промышленности [8]. Так к примеру, в авиационной промышленности требуются легкие, прочные материалы с длительным сроком эксплуатации и стойкостью.

Современные алюмокомпозиты применяются в жидкостных ракетных

двигателях и ядерных ракетных двигателях, конструкциях автомобилей,

поездов, несущих конструкциях космических аппаратов, крыльчатках и др.

Автомобильная отрасль является наиболее прибыльным рынком для

композитов из алюминия. Тем не менее, низкое сопротивление износу, по

сравнению с другими материалами, затрудняет его применение в

компонентах (например зубчатые колеса), где износостойкость является

одним из важнейших факторов [9]. Таким образом были разработаны

специальные сплавы с добавками заменяющие в современных автомобилях

детали из стали. Алюминиевые композиты с добавками частиц обеспечивают

значительное уменьшение износа [10-13]. Повышенная износостойкость этих

композитов связана с наличием армирующих частиц. Основные требования,

которые должны быть выполнены алюминиевым композитом для его

рентабельности - это достаточная твердость и прочность включений,

хорошая адгезия к матрице, низкая цена и плотность частиц. Кроме того,

должна учитываться износостойкость алюминиевого композита и его

аналога. Поэтому целью работы [9] являлось создание материала для

изготовления шестерёнок (в частности распредвала) для узла управления.

Выяснилось, что усиление алюминиевых сплавов небольшими количествами

14

твердых частиц А1203 (2% об.) приводит к значительному повышению износостойкости по сравнению с базовым сплавом без заметной деградации механических свойств.

В работе [14] рассмотрены гибридные композиты, представляющие собой новое поколение алюмоматричных композитов, которые должны удовлетворять требованиям последних передовых инженерных предложений. Эти требования выполняются за счет улучшения механических свойств, снижения себестоимости и улучшения технологии производства. Эффективность зависит в основном от выбора сочетания матрицы и армирующих материалов, так как некоторые параметры обработки связаны с армирующими частицами, как, например, в технологии их введения в конструкции алюминиевых гибридных композитов, где были использованы несколько комбинаций армирующих частиц.

Вопрос малой износостойкости порошкового алюминия также поднимается в работе [15], в которой разрабатывали материал, легированный кремнием и армированный твердыми керамическими частицами (например, оксидом алюминия, карбидом кремния). Исследовали износостойкость во время скольжения по твердой стали при разных температурах. Выяснилось, что керамические включения приводят к увеличению износостойкости композита, но одновременно, приводят и к износу деталей, находящихся в контакте. В качестве заменителя можно использовать включение частиц летучей золы, что также увеличивает износостойкость материала и уменьшает износ детали в контакте, но предел прочности на разрыв этих композитов значительно меньше, чем у неармированного материала. Основной причиной этого является плохая межфазная связь некоторых частиц летучей золы с алюминиевой матрицей. Установлено, что А1иш1х 231 с высоким содержанием кремния (14-15%) является лучшим для трибологического применения, что показывают данные, приведенные в

таблице 1. Это даёт хорошие показания механических свойств в сочетании с уменьшением износа части, находящейся в контакте.

Таблица 1 - Результаты трибологических тестов материалов

Материал Коэффициент трения Общий линейный износ диска (цт) Общий линейный износ шара (цт)

Alumix 431* + SiC 0.1-0.35 <5 80

Alumix 431* + SiC 0.08-0.2 <5 125

AMB2915 0.12-0.6 <5 60

AMB2915 0.05-0.2 <5 75

Alumix 431* + HKV 0.09-0.25 5 0

Alumix 431* + HKV 0.05-0.15 <5 0

Характеристики прессования и спекания композитных металлических

порошков алюминий-медь, алюминий-железо исследовались в работе [16].

Плотность композита зависит от уплотняющей барометрической кривой

плотности каждого порошка. Экспериментальные результаты показывают,

что плотность композиционной необожженной прессовки зависит от состава

и объёмной доли композиционных порошков, а также от температуры

спекания. В системе медь-железо смешанных композиционных порошков

плотность спеченной части возрастает с увеличением температуры спекания

и объёмной доли медных порошков, в то время как для комбинации

алюминиево-медных порошков обнаруживается аномальное поведение:

когда композит (50% об. алюминия- 50%об. меди) спекается при температуре

800 К, плотность спеченной части становится меньше, чем у не спеченной

прессовки. Однако, твердость спеченной части возрастает сильно,

микротвердость по Виккерсу микро-спеченной части составляет около 600,

16

которая в 15-20 раз больше, чем при агломерированнии чистой медью и алюминия, соответственно.

Условия прессования и спекания смешанных и двухслойных композитов были изучены с помощью порошков А1-4масс.%Си, Al-Fe, Cu-Fe. Результаты экспериментов показывают, что плотность смешанного и двухслойного композита может быть рассчитана по закону смесей, который основан на кривой плотность/уплотнение каждого порошка. Изменение плотности при спекании композитов зависит не только от температуры и времени, но и от комбинации и объёмной доли композиционных порошков. Для смешанных порошков (Cu-Fe) характерно возрастание плотности спеченных частиц при увеличении температуры спекания и объёмной доли медного порошка. Тем не менее, в комбинации (А1-4масс.%Си) плотность спеченной прессовки меньше, чем у сырого композита. Такое аномальное поведение было обнаружено при спекании композита (50% Al- 50% Cu) с температурой 803К, при которой эвтектика появляется в процессе спекания.

В работе [17] обсуждены исследования, проведенные на чистом оксиде алюминия, который предназначен для низкотемпературного спекания. ©- и а- частицы фазы оксида алюминия с размерами кристаллов от 20 до 50 нанометров, и от 50 до 20 нанометров соответственно, смешиваются в соответствующем соотношении.

В работе [18] также рассматривается упрочнение алюминия за счет

добавления наночастиц. Алюминий был усилен фракцией наночастиц

(1масс.%) карбида кремния. Спекание было проведено искровой плазмой.

Исследовалось влияние технологических параметров на уплотнение,

микроструктуру и свойства обрабатываемого материала. FE-SEM микроскоп,

оснащенный установкой для энергодисперсионной рентгеновской

спектроскопиии (EDS), был использован для определения микроструктуры и

анализа распределения армирующего элемента в спеченных образцах.

Присутствующие фазы были охарактеризованы с помощью дифракции

17

рентгеновских лучей (ХЯС). Получился плотный порошковый материал на основе А1 с содержанием 1 % масс. карбида кремния. Анализ значений плотности и твердости показал, что наибольшее влияние на структуру и свойства материала оказывает приложенное давление прессования. Скорость нагрева и температура спекания также оказывают существенное влияние, меньшее значение играет время спекания. Были выбраны следующие технологические режимы - температура спекания до 600 °С, время спекания до 15 мин, давление до 50 МПа и скорость нагрева до 200 °С/мин. Данные приведены в таблицах 2 и 3.

Таблица 2 - Экспериментальные данные, используемые для исследования влияния давления и степени нагрева.

Образец Давление (МПа) Н.Я (К/мин) Температура (° С) Время (мин)

А1-1масс.% Б1С-1 20 100 550 5

А1-1масс.% Б1С-2 35 100 550 5

А1-1масс.% Б1С-3 50 100 550 5

А1-1масс.% Б1С-4 20 200 550 5

А1-1масс.% Б1С-5 35 200 550 5

А1-1масс.% Б1С-6 50 200 550 5

А1-1масс.% Б1С-7 20 300 550 5

А1-1масс.% Б1С-8 35 300 550 5

А1-1масс.% Б1С-9 50 300 550 5

Таблица 3 - Экспериментальные данные, используемы для исследования влияния температуры спекания и времени.

Образец Температура (° С) Время (мин) Давление (МПа) И.Я (К/мин)

А1-1масс.% Б1С-1 500 5 50 200

А1-1масс.% Б1С-2 550 5 50 200

А1-1масс.% Б1С-3 600 5 50 200

А1-1масс.% Б1С-4 500 10 50 200

А1-1масс.% Б1С-5 550 10 50 200

А1-1масс.% Б1С-6 600 10 50 200

А1-1масс.% Б1С-7 500 15 50 200

А1-1масс.% Б1С-8 550 15 50 200

А1-1масс.% Б1С-9 600 15 50 200

С помощью метода искрового плазменного спекания был получен композиционный материал с соединением частиц А1-1% масс. Б1С, которые были равномерно распределены в спеченном образце. Получены значения микротвердости 108 МПа и прочности на сжатие 312 МПа.

В работе [19] рассматриваются металлические матричные композиты системы А1^С (10,15 и 20 % масс.), полученные микроволновым спеканием и обычным спеканием (в течении 1 часа). Процесс спекания проводился в интервале от 650-700 °С. Результаты определения плотности показали, что наиболее высокой относительной плотности соответствует обычное (97,4 ± 1,2%) и микроволновое спекание (98,6 ± 0,8%). Самый высокий предел прочности на изгиб обычных и спеченных в микроволновом излучении образцов были 223 ± 12 и 256 ± 12 МПа, соответственно. Рентгенограммы показали разложение частиц WC и образование интерметаллидов А15 W и A112W на границе раздела фаз продукта реакции в обоих процессах.

Алюминиево-кремниевые сплавы показывают высокое сопротивление износу, высокую прочность, жаростойкость и низкий коэффициент теплового расширения. В этом исследовании [20] смешивают сплав A359 MMC вместе с Alumix 231. Были спрессованы заготовки при давлении 700 МПа. Размер частиц и давление прессования влияют на плотность композита. Полученные заготовки спекались в трубчатой печи в атмосфере азоте. В спеченных образцах при проведении электронной микроскопии были выявлены упрочняющие фазы 0 и ß, которые соответсвовали 0 (Al 2 Cu) и ß (Mg 2 Si).

Наблюдается улучшение свойств спеченных A359 MMC, с увеличением количества Alumix 231. Свойства после спекания увеличиваются с ростом температуры спекания до 560 °С в течение 1 часа с 75% Alumix 231. Оптимальная плотность образцов после спекания составила 96,83%, относительная твердость составила 100 HRB.

Таблица 4 - Различные компоновки и характеристики композита, спеченного при 600 ° С.

Компо Содержание Плотност Прочност Ударная Сила Средний

зит порошка (% ь ь вязкость (МПа) размер

масс.) (%TD) (ГПа) (МПа m1/2) зерна (Mm)

1 Чистый А12О3 99,2 ± 0,2 16,9 ± 0,8 3,8 ± 0,8 202 ± 32 3,5 ± 0,6

2 90% масс. А12О3 + 10% масс. ^'С + 0% масс. Со 97 ± 0,3 18 ± 0,4 4,7 ± 0,6 336 ± 45 1,3 ± 0,1

3 90% масс. 96,9 ± 0,2 17,1 ± 0,5 5,7 ± 0,6 349 ± 38 1,05 ± 0,4

АЬОз + 9,4% масс. + 0,6% масс. Со

4 90% масс. АЪОз + 9% масс. + 1% масс. Со 96,7 ± 0,3 18,1 ± 0,7 5,5 ± 0,4 353 ± 14 1,29 ± 0,6

5 90% масс. АЬОз + 7% масс. + 3% масс. Со 98,7 ± 0,1 17,6 ± 0,5 8 ± 0,6 374 ± 61 1,34 ± 0,4

6 94% масс. WC + 6% масс. ^ 96,1 ± 0,7 16,7 ± 0,7 125 ± 122

В работе [21] рассмотрено армирование алюминиевой матрицы частицами WC. Алюминиевый композиционный материал был приготовлен по порошковой технологии с добавками WC 2,5% масс., 5% масс. , 7,5% масс. и 10% масс. Заготовки были подготовлены из расчета соотношения сторон 0,5, 0,75 и 1,0. Теоретическая плотность заготовки была рассчитана в соответствии с правилом смеси. Прессование проводилось на машине с нагрузкой от 80 до 90 кН. Заготовки спекались при 640 ° С в течение 60 минут в муфельной печи. Эксперимент показал, что увеличение содержания в шихте частиц WC ведет к увеличению плотности заготовки, при этом достигается относительная плотность 93,7%.

При соотношении сторон 0,75 плотность почти стабилизировалась на уровне 2,68г/см3. Плотность изначального композита после армирования и плотность после спекания совпадают.

При соотношении сторон 0,5 изначальная плотность и плотность после спекания соответствуют теоретической плотности. Линия спеченной плотности выше линии изначальной плотности. Это указывает на то, что уплотнитель занял своё место после спекания.

Следует отметить, что увеличение содержания в шихте WC неизменно увеличивало плотность композиционного материала на основе А1. Изначальная плотность 2,69 г/см3, а плотность после спекания составила 2,7 г/см3, для образца с соотношением сторон 1,0 с относительной плотностью 93,7%. Для соотношения сторон 0,5 максимальная плотность после спекания была 2,67 г/см3. В дальнейшем уплотнение возможно при соотношении сторон 0,5 с увеличением WC на еще 2-5 мас%.

Было предпринято экспериментальное исследование [22] с целью оценки влияния добавок карбида титана (Т1С), карбида молибдена (М02С), карбида железа (Бе3С) и карбида вольфрама ^С) на свойства композитных алюминиевых материалов. Было проведено горячее прессование алюминия с различным содержанием карбидных включений А1-4% масс. Т1С, А1-4% масс. WC, А1-4% масс. Бе3С и А1-4% масс. Мо2С с различным соотношением 0,4 и 0,6. Изучено влияние карбидных добавок на алюминиевый композит и влияние начальной геометрии заготовки на относительную плотность (Я), параметры соотношения напряжений ае/а^, ат/ а^ и а2/ а^ и индекс формуемости напряжений. В эксперименте применяли алюминиевый порошок со средним размером частиц 150 мкм, а также соответствующие карбидные порошки ТЮ, WC, Мо2С и Бе3С со средним размером частиц 50 мкм. Основные характеристики алюминиевого порошка, такие как скорость текучести, насыпная плотность, уплотняемость и гран. состав (таблица 5).

Таблица 5 - Характеристика чистого алюминиевого порошка и порошка с добавками.

Свойства А1 А1-4% WC А1-4% ТЮ А1-4% FeзC А1-4% Mo2C

Плотность (г/см3) 1,091 1,345 1,186 1,308 1,325

Текучесть (с/50 г) 87,306 79,647 85,202 80,559 80,481

Уплотнение 130 МПа 2,536 2,113 2,280 2,235 2,210

Алюминиевые композиты, содержащие ТЮ лучше уплотняются, чем все остальные заготовки, что показано в работе [23]. Уменьшение пропорции приводит к улучшению уплотнения и поведения заготовки при деформации. При 50% деформации количество пор и структура зерна в алюминиевом композите сильно изменяется. Окончательное распределение зерна показывает сильную ориентацию вдоль направления сжатия.

Изобретение [24] относится к излучающему материалу и, в частности, относится к алюминиевым композитам и используется для производства высокопрочных светодиодов. Излучающий материал готовят из следующих исходных материалов по частям по весу: 78-82 % масс. алюминия, 5-7 % масс. нитрида алюминия, 1-2 % масс. наноуглерода, 8-10 % масс. никельхрома, 7-9 % масс. нанокерамического порошка, 12-15 % масс. метакаолина, 1-2 % масс. графена, 5-8 % масс. алюмината натрия, 2-4 % масс. сульфата цинка, 3- 5 % масс. тутового дерева, 2-3 % масс. фолиевого порошка и 4-5 % масс. вспомогательных веществ.

Устройство для приготовления композитного материала на основе алюминия посредством центробежного распыления и метода легкой инъекции относится к технической области подготовки материала

23

изобретения [25]. Керамические частицы добавляют в расплавленный алюминий, чтобы они хорошо сочетались с алюминиевым сплавом и лучше диспергировались, так что получается композитный материал с высокой прочностью и высокой пластичностью. Устройство содержит основу, газовый баллон, двигатель, скоростное сменное спиральное устройство подачи, газосмесительное устройство, направляющую трубу с газом, тигель и вращающиеся лопасти. Газовый баллон, с возможностью отсоединения, крепится к основе и соединен с газопроводной трубой. Оба газа смешиваются в направляющей трубе и регулируются по скорости спиральным устройством подачи при помощи газовой направляющей трубы через газосмесительное устройство. Двигатель управляет движущимся газом направляющей трубы и вращающихся лопастей. Ротационные лопатки расположены в тигле. Устройство в основном применяется для подготовки материалов.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Иванов Борис Сергеевич, 2019 год

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Ahmad, K.R. The microstructure and properties of aluminium composite reinforced with 65 lm alumina particles via powder processing / K.R. Ahmad, W. J. Lee, R. M. Zaki, M.N. Mazlee, M.W.M. Fitri, S.S. Rizam, J.B. Shamsul // The International Conference of Sustainable Materials. - 2007. - P. 165-167.

2. Umasankar, V. Experimental evaluation of the influence of processing parameters on the mechanical properties of SiC particle reinforced AA6061 aluminium alloy matrix composite by powder processing / V. Umansakar // Journal of Alloys and Compounds - 2014. - V.582. - P. 380-386.

3. Фридляндер И.Н. Алюминиевые деформируемые конструкционные сплавы. - М.: Металлургия, 1979. 208 с.

4. Квасов Ф.И., Фридляндер И.Н. Алюминиевые сплавы типа дуралюмин. -М.: Металлургия, 1984. 240 с.

5. Машиностроение. Энциклопедия. Том 11-3. Цветные металлы и сплавы. Композиционные металлические материалы / Под ред. И.Н. Фридляндера. -М.: Машиностроение, 2001. 880 с.

6. Gurganus T.B., Aluminum powder applications / T.B. Gurganus // Adv. Mater. Process. - 1995.- V. 148 (2).- P. 57-59.

7. Lall, C. P/M aluminum structural parts - Manufacturing and metallurgical fundamentals / C. Lall, W. Heath // Int. J. Powder Metall. - 2000. - V.36 (6). - P. 45-50.

8. Boland, C.D. Industrial processing of a novel Al-Cu-Mg powder metallurgy alloy / C.D. Boland, R.L.Hexemer Jr., I.W.Donaldson, D.P.Bishop // Materials Science & Engineering.- 2013. -V. A 559. - P. 902-908.

9. Muller, S. Properties of sintered p/m aluminium composites / S. Muller Th. Schubert, F. Fiedler, R. Stein, B. Kieback, L. Deters // Euro PM2011- Metal Matrix Composites. - 2011.

10. Jangg, G. PM aluminium camshaft belt pulleys for automotive engines./ G. Jangg, H. Danninger, K. Schröder, K. Abhari, H.-C. Neubing, J. Seyrkammer // Mat.-wiss. U. Werkstofftech. - 1996. - V.27.- P. 179-189.

11. Schaffer, G.B. Distortion in a 7xxx Aluminum Alloy during Liquid Phase Sintering / G.B. Schaffer, S.H. Huo // Metallurgical and Materials Transactions. -2014. - V.45 (2).

12. Dudhmande, A. Sintering and properties of new P/M aluminium alloys and composites / A. Dudhmande, Th. Schubert, M. Balasubramanian, B. Kieback // Proc. of Euro PM2005, EPMA in Prague, Shrewsbury. - 2005. - P. 293-298.

13. McKimpson, G. Processing and Properties of Aluminum/Fly Ash Composites (in) Proc. / Marvin G. McKimpson, W. Jandeska, R. Chernenkoff // Powder Metallurgy Aluminum & Light Alloys for Automotive Applications Conference, Metal Powder Industries Federation, Princeton. - 1998. - P. 147-154.

14. Bodunrin, M.O. Aluminium matrix hybrid composites: a review of reinforcement philosophies; mechanical, corrosion and tribological characteristics / M.O. Bodunrin, K.K. Alaneme, L.H. Chown // J Mater Res Technol. - 2015. -V.4. - P. 434-445.

15. Dudhmande A. Sintering and Properties of New P/M Aluminium Alloys and Composites / A. Dudhmande, Th. Schubert, M. Balasubramanian, B. Kieback // Euro PM 2005 Powder Metallurgy Congress and Exhibition. - 2005.- V.2.- P. 293298.

16. Yamaguchi, K. Compaction and Sintering Characteristics of Composite Metal Powders / K. Yamaguchi, N. Takakura and S. Imatani // Jornal of Materials Processing Technology. - 1997. - V. 63. - P. 364-369.

17. Yu, P.C. On the High Pure Alumina Composite powder for Sintering at 1400oC, A Preliminary Investigation / P. C. Yu, F. S. Yen // Key Engineering Materials. - 2006. - V.313. - P. 59-62

18. Aliyu, I.K. Microstructure and Properties of Spark Plasma Sintered Aluminum Containing 1 wt.% SiC Nanoparticles / I. K. Aliyu, N. Saheb, S. F. Hassan, N. Al-Aqeeli // Metals 2015. - 2015. - P. 71-83.

19. Ghasalia, E. WC-Co Particles Reinforced Aluminum Matrix by Conventional and Microwave Sintering / E. Ghasalia, A. H. Paksereshta, M. Aghelic , A. H. Marzbanpourb , T. Ebadzadeha // Materials Research. - 2015. - V.18.

20. Rudianto, H. Sintering behavior of hypereutectic aluminum-silicon metal matrix composites powder / H. Rudianto, Y. S. Sun, K. Y. Jin, Nam Ki Woo // International Journal of Modern Physics: Conference Series. - 2012. - V.6. - P. 628-633.

21. Fabian S.J.A. Densification behaviour of Aluminium reinforced with Tungsten Carbide particulate Metal Matrix Composite processed by P/M / S. J. A. Fabian, B. Selvam // Journal of Mechanical and Civil Engineering. - P. 24-29

22. Narayan, S. Workability studies of sintered aluminium composites during hot deformation / S. Narayan, A. Rajeshkannan // Journal Indexing and Metrics. -2014. - V.230. - P. 494-504.

23. Пат. CN104532073 (A), МПК С22С 21/00, С22С 1/05. Aluminum-based composite radiating material for high strength LED

24. Пат. CN105420527 (A), МПК C22C 1/02, C22C 1/10. An apparatus Preparation Method aluminum matrix composites diverter microinjection

25. Пат. CN105483418 (A), С22С 1/10, С22С 1/02, С22С 1/06, С22С 21/00. A high-temperature stirring apparatus and method for preparing aluminum matrix composites

26. Диссертация канд. тех. наук. Агуреев Л.Е. Разработка способа получения алюмокомпозитов высокой прочности модифицированием микродобавками порошков нанооксидов. Москва, 2015, 153 с.

27. Диссертация канд. тех. наук. Симонова Е.В. Усовершенствование способа

получения композиционного материала на основе алюминия, упрочненного

наночастицами, в поле действия центробежных сил. Москва, 2014, 162 с.

142

28. Диссертация канд. тех. наук. Скориков Р.А. Структура и свойства порошковых углеродистых сталей общемашиностроительного назначения,упрочненных наноразмерными добавками. Москва 2013, 155 с.

29. Пат. CN 1667145, МПК С22С 21/00, С22С 32/00, С22С 1/05. Method for manufacturing ceramic particle reinforced aluminium-based nano composite material

30. Пат. CN 102260814, МПК С22С 32/00, С22С 21/00, С22С 1/05. In situ nano TiC ceramic particle reinforced aluminum based composite material and preparation method thereof

31. Пат. CN 102618740, МПК С22С 1/05, С22С 1/10. Silicon carbide reinforced aluminum-based composite material and its preparation method

32. Пат. CN 102747254, МПК С22С 21/00, С22С 32/00, С22С 1/05, С22С 1/10. Reinforced intragranular aluminum matrix composites with nano ceramic particles added externally and preparation process thereof

33. Пат. CN 103436824, МПК С22С 47/04, С22С 47/06, С22С 47/12. Preparation method of nano-sized bismuth oxide-coated ceramic phase reinforcement/aluminum-based composite material

34. Пат. CN 104532031, МПК С22С 1/02, С22С 21/00. Method for preparing nano-ceramic particle reinforced aluminum-based composite material

35. Пат. CN 105039793, МПК С22С 21/00. Nano-featured enhanced aluminum-based composite and preparing method thereof

36. Пат. CN 105861887, МПК С22С 21/02, С22С 1/06, С22С 1/03, С22С 32/00. Anti-fatigue in-situ aluminum-based composite for heavy-load hubs and preparation method thereof

37. Пат. CA RO128299 Process for preparing an aluminium-based composite material with alumina nano particles. institutul national de cercetare-dezvoltare pentru inginerie electrica icpe Tsakiris V., Enescu E., Lucaci M., Alecu G., Albu F., Lungu V., Grigore F.

38. Пат. RU 2196840C2, МПК С 22 С 1/10, 21/00. Сплав на основе алюминия Моисеев В.А., Стацура В.В., Гордеев Ю.И., Летуновский В.В.

39. Пат. RU 2343991C1, МПК В04С 9/00. Литой композиционный материал на основе алюминиевого сплава и способ его получения Грачев В.А., Азаров В.Н., Лукьянсков А.С., Ажгиревич А.И., Крючков Г.П., Гутенев В.В., Недре

A.Ю.

40. Пат. RU 2440433C1, МПК С22С 21/00, B22F 3/12, С22С 1/04. Наноструктурный композиционный материал на основе алюминия Бланк

B.Д., Прохоров В.М., Евдокимов И.А., Пивоваров Г.И.

41. Пат. US 6630008, МПК С22С 001/05, B22F 3/14. Nanocrystalline aluminum metal matrix composites, and production methods Henry S. Meeks, Marc S. Fleming.

42. Пат. US 7217311, МПК B22F 9/20. Method of producing metal nanocomposite powder reinforced with carbon nanotubes and the power prepared thereby

43. Пат. RS50504, С22С 1/04. N,n'-substituted-1,3-diamino-2- hydroxypropane derivatives Varghese J., Maillard M., Jagodzinska B., Beck J., Gailunas A., Fang L., Sealy J., Tenbrick R., Freskos J., Mickelson J.

44. Пат. RU 2492261C1, МПК С22С 32/00, С22С 1/10, С22С 21/00. Литой композиционный сплав и способ его получения Прусов Е.С., Панфилов А.А., Кечин В.А.

45. Пат. RU 2499849C1, МПК С22С 1/10, С22С 21/06, B82Y 30/00. Способ получения композиционного материала на основе сплава алюминий-магний с содержанием нанодисперсного оксида циркония Викулова Л.В., Костиков В.И., Симонова Е.В., Еремеева Ж.В., Анисимов О.В.

46. Пат. RU 2547988C1, МПК С22С 1/03, С22С 1/10, В82В 1/00. Литой композиционный материал на основе алюминиевого сплава и способ его получения Кайбышев Р.О., Дубина А.В., Тагиров Д.В., Газизов М.Р.

47. Пат. RU 2567779C1, МПК С22С 1/10, С22С 21/00, B82Y 30/00. Способ получения модифицированных алюминиевых сплавов Архипов В.А., Даммер В.Х., Ворожцов А.Б., Жуков А.С., Ворожцов С.А., Жуков И.А.

48. Пат. RU 2595080C1, МПК B22F 3/16, C22C 32/00, B82Y 30/00. Дисперсно-упрочненный композиционный материал на основе алюминиевой матрицы и способ его получения Агуреев Л.Е., Ризаханов Р.Н., Бармин А.А., Савушкина С.В., Рудштейн Р.И.

49. Пат. RU 2630159C2, МПК С22С 29/02, С22С 32/00, С22С 1/10, B82Y 30/00. Композиционный материал с металлической матрицей и упрочняющими наночастицами и способ его изготовления Попов В.А.

50. Пат. US2017/0120393, МПК С22С 21/14, B33Y 10/00, B33Y 70/00, C22C 21/16, B23K 10/02, B23K 35/365. Aluminum alloy products, and methods of making the same Jen C. Lin, Lynnette M. Karabin, Cagatay Yanar, David W. Heard, Gen Satoh.

51. Пат. CN 103031463, МПК C22C 1/10, C22C 21/00 Device and method for preparing nanometer ceramic particle-reinforced aluminum-based composite

52. Пат. RU 2509818 C1, МПК C22C 1/05, B22F 3/20, C22C 21/00. Method of making composite material Гульбин В.Н., Поливкин В.В., Чердынцев В.В., Горшенков М.В.

53. Пат. US 2001014404 (A1), МПК B32B 15/04, C22C 21/06. Superplastic aluminum alloy and process of producing same Yoshiharu Miyake, Yoshihisa Serzawa, Yukio Okochi.

54. Арсентьева, И.П. Закономерности спекания нанопорошков металлов / И. П. Арсентьева, М. М. Ристич, Е.А. Сухарева, С.И. Теплякова, А.А. Шонбин // Сборник тезисов пятой ежегодной Нанотехнологического общества России. -2013.- С. 50-52

55. Ristic, М.М. The Electronic Theory of the Solid State in the

Science of Sintering. / M.M. Ristic, L.F. Prydko //Journal Serb. Soc.- 1991. -V.56.- P. 433-451.

56. Новиков, В.И. Особенности процессов переноса массы при спекании ультрадисперсных порошков / В.И. Новиков, Л.И. Трусов, В.Н. Лаповок, Т.П. Гелейшвили // Порошковая металлургия. -1983. - №7. - С. 39-46.

57. Арсентьева, И.П. Ультрадисперсные металлические порошки. Получение, структура, спекание. / И.П. Арсентьева, М.М. Ристич // Центр Мультидисциплинарного Обучения Белградского Университета, Белград, СФРЮ.- 1987. - С. 141.

58. Arsentyeva, I.P. Size effect and Boundary Phase Transforming during Consolidation of Nikel Dispersion Powders/ I.P. Arsentyeva, A.V. Andreeva // Materials Science Forum.- 1996. - V.207-209. -P.785-788.

59. Andreeva A.V., Arsentieva I.P., Zacharov N.D.//Contact effects and Selforganisation Processes During Consolidstion of Metal Powder Nanoparticles. Science of Sintering, 1999 (31) 3 - P.139-150

60. Ристич Н.М., Николич З.С., Арсентьева И.П., Губенко Б.В., Сухарева Е.А. // Закономерности консолидации однокомпонентных металлических порошков различной степени дисперсности. Часть I. Физико-химические и структурные превращения. Нанотехнологии: наука и производство, 2010 -С.13-19

61. Ристич Н.М., Николич З.С., Арсентьева И.П., Губенко Б.В., Сухарева Е.А. // Закономерности консолидации однокомпонентных металлических порошков различной степени дисперсности. Часть II. Рекристаллизация и явления массопереноса. // Нанотехнологии: наука и производство, 2010 -С.20-24

62. Немолочнов Д.А. Структура и механические свойства сплава на основе интерметаллида системы Ni-Al, полученного spsспеканием порошка типа вкна при различных скоростях нагрева / Д. А. Немолочнов // Новосибирский

государственный технический университет. - 2017. - С. 487-491

146

63. Каблов Е. Н. Материалы для высокотеплонагруженных деталей газотурбинных двигателей / Е. Н. Каблов, О. Г Оспенникова., О. А. Базылева // Вестник Московского государственного технического университета им. Н. Э. Баумана. «Машиностроение». Металлургия, 2011. № SP2. С 13-19. 491

64. Шевцова Л. И. Структура и механические свойства интерметаллида Ni3Al, полученного по технологии искрового плазменного спекания механически активированной порошковой смеси «Ni-Al» / Л. И. Шевцова, Т. С. Самейщева, Д. Д. Мункуева // Обработка металлов (технология, оборудование, инструменты). 2014.

65. С. 13-19. 3. Структура и механические свойства быстрозакаленного интерметаллида Ni3Al / Ю. В. Мильман [и др.] // Электронная микроскопия и прочность материалов: сб. научн. тр. К. : ИПМ НАН Украины, 2013. № 19. С. 78-85.

66.Spark Plasma Sintering of Metals and Metal Matrix / N. Saheb [et al.] // Nanocomposites: A Review, Journal of Nanomaterials. 2012. P. 1-13.

67. Kwon Spark Plasma Sintering of Nanoscale (Ni+Al) Powder Mixture / J. S. Kim [et al.] // Solid State Phenomena. 2007. P. 35-38.

68. Liu D. Spark Plasma Sintering of Nanostructured Aluminum: Influence of Tooling Material on Microstructure / D. Liu, Y. Xiong, Y. Li // Metallurgical and Materials Transactions A. 2012. P. 1908-1916.

69. Структура и свойства материалов из алюминидов никеля, полученных с использованием различных технологий / Е. Е. Корниенко [и др.] // Перспективные материалы. 2017. № 3. С. 49-58.

70. Shevtsova L. Boron-modified Ni3Al intermetallic compound formed by spark plasma sintering of mechanically activated Ni and Al powders / L. Shevtsova // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2016. V. 124. № 1.

147

71. Tokita M. Trends in Advanced SPS (Spark Plasma Sintering) Systems and Technology / M. Tokita // Journal of the Society of Power Technology, 1993. V. 30. № 11. P. 790-804.

72. Fabrication of the Ni3Al-based alloy formed by spark plasma sintering of VKNA powders / L. Shevtsova [et al.] // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2016. V. 124. № 1. P. 1-6.

73. Герасимов В. В. Усовершенствование состава и разработка технологии литья монокристаллических лопаток из жаропрочного интерметаллидного сплава / В. В. Герасимов, Н. В. Петрушин, Е. М. Висик // Труды ВИАМ. 2015. № 3. С. 1-20.

74. Литейные сплавы на основе Ni3Al и способ их выплавки / О. А. Базылева [и др.] // Заготовительные производства в машиностроении. 2010. № 1. С. 2935.

75. Шевцова Л.И. Структура и механические свойства интерметаллида Ni3Al, полученного по технологии искрового плазменного спекания механически активированной порошковой смеси «ni-al»/ Л.И. Шевцова // Обработка металлов. - 2014. - №3. - С. 21-27.

76. Taub, A.I. Intermetallic Compounds for High Temperature Structural Use./ A. I. Taub, R.L. Fleischer // Science.- 1989.- V. 243, no. 4891. - P. 616-621.

77. Deevi, S.C. Nickel and iron aluminides: an overview on properties, processing, and applications. / S.C. Deevi, V.K. Sikka // Intermetallics. -1996. - V.4, no. 5. - P. 357-375.

78. Grinberg, B.A. Intermetallidy Ni3 Al i TiAl: mikrostruktura, deformatsionnoe povedenie [Intermetallic Ni3 Al and TiAl: microstructure, deformation behavior]. / B.A. Grinberg, M.A. Ivanov // Yekaterinburg, Russian Academy of Sciences (Ural Branch). - 2002. -P. 360.

79. Toshio, M. Effects of unidirectional solidification conditions on the microstructure and tensile properties of Ni3 Al. Intermetallics / M. Toshio, T. Hirano // Intermetallics. -1995. -V.3, iss. 1. -P. 23-33.

80. Ovcharenko V.E., Perevalova O.B. Evolyutsiya zerennoi struktury pri ekstruzii intermetallicheskogo soedineniya Ni3 Al v protsesse vysokotemperaturnogo sinteza pod davleniem. II. Eksperimental'nye dannye [The evolution of grain structure during extrusion Ni3 Al intermetallic compound during high-pressure synthesis. II. Experimental data]./ V. E. Ovcharenko, O. B. Perevalova // Fizika i khimiya obrabotki materialov - Inorganic Materials: Applied Research. -2007. -V.4. -P. 78-82.

81. Tokita, M. Trends in Advanced SPS (Spark Plasma Sintering) Systems and Technology. / M. Tokita // Journal of the Society of Powder Technology Japan. -1993. -V. 30, no. 11. -P. 790-804.

82. Groza J.R. Nanostructures bulk solids by field activated sintering. / J. R. Groza, A. Zavaliangos // Reviews on Advanced Materials Science. -2003. -V. 5, iss. 1. -P. 24-33.

83. Saheb N. Spark Plasma Sintering of Metals and Metal Matrix Nanocomposites: A Review. / Saheb N., Iqbal Z., Khalil A., Hakeem A., Aqeeli N., Laoui T., Al-Qutub A., R. Kirchner // Journal of Nanomaterials. -2012. -V. -P. 1-13.

84. Shevtsova, L.I. Vliyanie temperatury nagreva na strukturu i mekhanicheskie svoistva materiala, poluchennogo iskrovym plazmennym spekaniem poroshka PN85U15 [Influence of heat temperature on the structure and mechanical properties of the material fabricated by spark plasma sintering of the PN85U15 powder]. Obrabotka metallov (tekhnologiya, oborudovanie, instrumenty) / L. I. Shevtsova, I.A. Bataev, V.I. Mali, A.G. Anisimov, D.V. Lazurenko, T.S. Sameyshcheva // Metal Working and Material Science. -2013. -V. 4 (61). -P. 3542.

85. Shevtsova, L.I. Structure and properties of composite materials "aluminum-nickel aluminide" produced by the SPS method. / Shevtsova L.I., Mali V.I., Bataev A.A., Bataev I.A., Terent'ev D.S., Lozhkin V.S. // The 8 international forum on strategic technologies (IFOST 2013). Mongolia, Ulaanbaatar. -2013. -V. 1. -P. 187-189.

86. Sheng L.Y., Zhang W., J Guo.T., Wang Z.S., Ovcharenko V.E., Zhou L.Z., Ye H.Q. Microstructure and mechanical properties of Ni3 Al fabricated by thermal explosion and hot extrusion./ L.Y. Sheng, W. Zhang, J. Guo.T., Z.S. Wang, V.E. Ovcharenko, L.Z. Zhou, H.Q. Ye // Intermetallics. -2009. -V. 17, №. 7. -P. 572577.

87. Korchagin, M.A. Ispol'zovanie samorasprostranyayushchegosya vysokotemperaturnogo sinteza i mekhanicheskoi aktivatsii dlya polucheniya nanokompozitov [Application of self-propagating high-temperature synthesis and mechanical activation for obtaining nanocomposites]. / M.A. Korchagin, D.V. Dudina // Fizika goreniya i vzryva - Combustion, Explosion, and Shock Waves. -2007. -V. 43, №. 2. -P. 58-71.

88. Korchagin, M.A. Tverdofaznyi rezhim goreniya v mekhanicheski aktivirovannykh SVS-sistemakh I. Vliyanie prodolzhitel'nosti mekhanicheskoi aktivatsii na kharakteristiki protsessa i sostav produktov goreniya [Solid-State Combustion in Mechanically Activated SHS Systems. I. Effect of Activation Time on Process Parameters and Combustion Product Composition]./ M.A. Korchagin, T.F. Grigor'eva, B.B. Bokhonov, M.R. Sharafutdinov, A.P. Barinova, N.Z. Lyakhov // Fizika goreniya i vzryva - Combustion, Explosion, and Shock Waves. -2003. -V. 39, №. 1. -P. 43-50.

89. Korchagin, M.A. Tverdofaznyi rezhim goreniya v mekhanicheski aktivirovannykh SVS-sistemakh II. Vliyanie rezhimov mekhanicheskoi aktivatsii na kharakteristiki protsessa i sostav produktov goreniya [Solid-State Combustion

in Mechanically Activated SHS Systems. II. Effect of Mechanical Activation Conditions on Process Parameters and Combustion Product Composition]. / M.A. Korchagin, T.F. Grigor'eva, B.B. Bokhonov, M.R. Sharafutdinov, A.P. Barinova, N.Z. Lyakhov // Fizika goreniya i vzryva - Combustion, Explosion, and Shock Waves. -2003. -V. 39, №1. -P. 60-68.

90. Filimonov, V.Yu. Kinetics of mechanically activated high temperature synthesis of Ni3 Al in the thermal explosion mode. / V. Yu. Filimonov, M.A. Korchagin, N.Z. Lyakhov // Intermetallics. -2011. -V. 19, iss. 7. -P. 833-840.

91. Rogachev, A.S. Gorenie dlya sinteza materialov: vvedenie v strukturnuyu makrokinetiku [Combustion for synthesis of materials: introduction to the structural macrokinetics]. / A.S. Rogachev, A.S. Mukasyan // Fizmatlit Publ. -2012. -P. 400.

92. Shee S.K., Pradhan S.K., De M. Effect of alloying on the microstructure and mechanical properties of Ni3 Al. / S.K. Shee, S.K. Pradhan, M. De // Journal of Alloys and Compounds. -1998. -V. 265. №. 1-2. -P. 249-256.

93. ГОСТ 11069-2001. — Взамен ГОСТ 11069-74; введ. 2003-01-01. Сборник ГОСТов. - М.: Стандартинформ, 2008, — 5 с.

94. ГОСТ 6130-71. Металлы. Методы определения жаростойкости. -М.: ГК стандартов Совмина СССР, 1971. -17 с.

95. ГОСТ 9722-97 Порошок никелевый. Технические условия. -М.: Госстандарт России. - 1998.

96. ГОСТ 20899-98 Порошки металлические. Определение текучести с помощью калиброванной воронки (прибора Холла) НАН-Украины: Государственный комитет Украины по страдартизации, метрологии и сертификации. - 1998.

97. ГОСТ 19440-94 Порошки металлические. Определение насыпной плотности. Часть 1. Метод с использованием воронки. Часть 2. Метод волюмометра Скотта

98. ГОСТ 18898-89 Изделия порошковые. Методы определения плотности, содержания масла и пористости

99. ГОСТ 25698-98 Материалы металлические спеченные, исключая твердые сплавы. Определение кажущейся твердости материалов в основном с равномерной твердостью по сечению

100. ГОСТ 9012-59 Металлы. Метод измерения твердости по Бринеллю

101. ГОСТ 2789-73 Шероховатость поверхности

102. ГОСТ 18228-94 Материалы металлические спеченные, кроме твердых сплавов. Определение предела прочности при поперечном изгибе

103. ГОСТ 6507-90 Микрометры.

104. Wu H., Koo J.H. Functionalized Nafen™ alumina nanofiber reinforced Polyamide 6 nanocomposites: mechanical, thermal and flame retardant propertie. Society for the Advancement of Material and Process Engineering .SAMPE Conference Proceedings. Baltimore, MD, May 18-21, 2015

105. Hafidh R.S.A.A. Effect of Germanium ,Tellurium and Cerium Additions and Thermo-Mechanical Treatment on Properties of Cu-Al- Ni Shape Memory Alloys. Thesis. University of Technology. 2016. -224 p.

106. Adnan R.S.A., Abudlbaki M.M. Effect of Sn Addition on Transformation Temperature and Thermal Properties for Cu-Al-Si Shape Memory Alloy// IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering 454 (2018) 012050

107. Gurau C., Gurau G., Fernandez F.M.B. X-ray diffraction study of the reverse martensitic transformation in Cu-Al-Ni shape memory alloy//The annals of "Dunarea de Jos" university of Galati. Fascicle ix. Metallurgy and materials science N. 2 - 2008. P. 37-40.

108. Information provided by The Aluminum Association, Inc. from Aluminum Standards and Data 2000 and/or International Alloy Designations and Chemical Composition Limits for Wrought Aluminum and Wrought Aluminum Alloys (Revised2001).

http://www.matweb.com/search/datasheet_print.aspx?matguid=f6d0bebbfc724883 8243b7fa141431ba, Электронный ресурс, дата обращения 08.08.2019.