ОСОБЕННОСТИ ПРОЦЕССОВ СТРУКТУРОФАЗООБРАЗОВАНИЯ В АКТИВИРОВАННЫХ ПОРОШКОВЫХ СМЕСЯХ TI-AL ПРИ ЭКСТРЕМАЛЬНОМ ТЕРМИЧЕСКОМ ВОЗДЕЙСТВИИ: RWNPYV

Валерий Юрьевич  Филимонов; Марина Владимировна  Логинова; Алексей Викторович  Собачкин; Александр Андреевич  Ситников; Владимир Иванович  Яковлев; Андрей Юрьевич  Мясников; Алексей Зеновьевич  Негодяев; Александр Андреевич  Розный

doi:10.25712/ASTU.2072-8921.2025.02.036

Авторы

Валерий Юрьевич Филимонов Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова https://orcid.org/0000-0003-0229-7058
Марина Владимировна Логинова Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова https://orcid.org/0000-0001-6518-3598
Алексей Викторович Собачкин Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова https://orcid.org/0000-0001-9159-1122
Александр Андреевич Ситников Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова https://orcid.org/0000-0002-4023-0869
Владимир Иванович Яковлев Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова https://orcid.org/0000-0002-5635-5981
Андрей Юрьевич Мясников Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова https://orcid.org/0000-0002-3289-9087
Алексей Зеновьевич Негодяев Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова
Александр Андреевич Розный Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова https://orcid.org/0009-0001-8603-5874

DOI:

https://doi.org/10.25712/ASTU.2072-8921.2025.02.036

Аннотация

В представленной работе проведено изучение процессов структурообразования в предварительно механоактивированных порошковых смесях составов Ti + Al, Ti + 3Al в условиях ударно-волнового воздействия. На первой стадии исследования порошковые смеси подвергались механической активации в шаровой мельнице «Активатор-2SL». На второй стадии полученные механокомпозиты были подвержены термическому воздействию в режимах низкотемпературного спекания и теплового взрыва. На третьем этапе полученные прекурсоры подвергались ударно-волновому воздействию. Установлено, что в результате реализации третьего этапа структурное состояние смеси существенно зависит от режимов термического воздействия на исходные механокомпозиты. При этом в полученных продуктах можно выделить два предельных структурных состояния – от полной аморфизации до полной кристаллизации. Последнее может определяться степенью стабильности кристаллических решеток в результате механоактивации и термического воздействия. Полученные результаты могут дать возможность управления структурно-фазовым состоянием продуктов детонационно-газового напыления, что может быть важным с точки зрения технологий нанесения защитных покрытий.

Библиографические ссылки

Кудинов В.В., Бобров Г.В. Нанесение покры-тий напылением. Теория, технология и оборудование. Учебник для вузов. Москва : Металлургия, 1992. 432 с.

Шоршоров М.X., Харламов Ю.А. Физико-химические основы детонационного газового напыления покрытий. Москва : Наука, 1978. 224 с.

Бартенев С.С, Федько Ю.П., Григорьев А.И. Детонационные покрытия в машиностроении. Ленинград : Машиностроение, 1982. 215 с.

Зверев А.И., Шаривкер С.Ю., Астахов Е.А. Детонацион-ное нанесение покрытий. Ленинград : Судостроение. 1979. 178 с.

Бобров Г.В., Ильин А.А. Нанесение неорганических покрытий (теория, технология, оборудование) : учеб. пособие для студ. вузов. Москва : Интермет инжиниринг, 2004. 623 с.

Computer-Controlled Detonation Spraying: From Process Fundamentals Toward Advanced Applications / V. Ulianitsky [et al.] // Journal of Thermal Spray Technology. 2011. Vol. 20. P. 791–801. doi 10.1007/s11666-011-9649-6.

Kharlamov Y.A. Detonation spraying of protective coatings // Materials Science and Engineering. 1987. Vol. 93. P. 1-37. doi 10.1016/0025-5416(87)90409-5.

Solidification Mechanism of the D-Gun Sprayed Fe-Al Particles / W. Wolczynski [et al.] // Archives of Metallurgy and Materials. 2017. Vol. 62, Iss. 4. P. 2391-2397. doi 10.1515/AMM-2017-0352.

Detonation spraying of Ti-Cu mixtures in different atmospheres: Carbon, nitrogen and oxygen uptake by the powders / A.A. Shtertser [et al.] // Surfaces and Interfaces. 2020. Vol. 21. P. 100676. doi 10.1016/j.surfin.2020.100676.

Obtained of powder coatings by detonation spraying / D.B. Buitkenov [et al.] // Eurasian Journal of Physics and Functional Materials. 2020. Vol. 4, No. 3. Article 6. doi 10.29317/ejpfm.2020040306.

Rogachev A.S., Mukasyan A.S. Combustion for material synthesis. London : CRC Press, 2014. 424 p. doi 10.1201/b17842.

Self-propagating high-temperature synthesis of advanced materials and coatings / E. A. Levashov [et al.] // International Materials Reviews. 2017. Vol. 62, Iss. 4. P. 203-239. doi 10.1080/09506608.2016.1243291.

Itin V.I., Nayborodenko Yu.S. High-temperature synthesis of intermetallic compounds. Tomsk : Tomsk State University, 1989. 214 p.

Khina B.B., Formanek B. On the physicochemical mechanism of the influence of preliminary mechanical activation on self-propagating high-temperature synthesis // Solid State Phenomena. 2008. Vol. 138. P. 159–164. doi 10.4028/www.scientific.net/SSP.138.159.

Aruna S.T., Mukasyan A.S. Combustion syn-thesis and nanomaterials // Current Opinion in Solid State & Materials Science. 2008. Vol. 12, Iss. 3–4. P. 44–50. doi 10.1016/j.cossms.2008.12.002.

Mechanical activation and gasless explosion: Nanostructural aspects / A.S. Mukasyan [et al.] // Chemi-cal Engineering Journal. 2011. Vol. 174, Iss. 2-3. P. 677–686. doi 10.1016/j.cej.2011.09.028.

Yadav T.P., Yadav R.M., Singh D.P. Mechanical milling: A top down approach for the synthesis of nanomaterials and nanocomposites // Nanoscience and Nanotechnology. 2012. Vol 2, Iss. 3. P. 22–48. doi 10.5923/j.nn.20120203.01.

Phase State of Reaction Products of a Mechan-ically Activated Ti + Al Mixture Synthesized during Gas Mixture Detonation / M.V. Loginova [et al.] // Combustion, Explosion, and Shock Waves. 2024. Vol. 60. P. 641–650. doi 10.1134/S0010508224050095.

High temperature synthesis of single-phase Ti3Al intermetallic compound in mechanically activated powder mixture / V.Yu. Filimonov [et al.] // Powder Tech-nology. 2013. Vol. 235. P. 606-613. doi 10.1016/j.powtec.2012.11.022

Горелик С.С., Расторгуев Л.Н., Скаков Ю.А. Рентгенографический и электроннооптический анализ. Москва : Металлургия, 1970. 366 с.

Диаграммы состояния двойных металлических систем : Справочник. Т. 1 / под общ. ред. Н.П. Лякишева. Москва : Машиностроение, 1996. 992 с.