Влияние низкотемпературных эвтектик системы Ni-Ti на динамику механохимического синтеза TiCx в никелевой матрице
Н.С. РИДЕЛЬ1, С.А. КОВАЛЕВА2, Е.Т. ДЕВЯТКИНА1, С.В. ВОСМЕРИКОВ1, Т.М. ВИДЮК1,3, И.Н. БУЗМАКОВ4, А.В. СИВАК4, Т.Ф. ГРИГОРЬЕВА1
1Институт химии твердого тела и механохимии СО РАН, Новосибирск, Россия ridelns@solid.nsc.ru 2Объединенный институт машиностроения НАН Беларуси, Минск, Беларусь svetakov2021@gmail.com 3Институт теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича СО РАН, Новосибирск, Россия tomilka.v@gmail.com 4Научно-исследовательский центр “Топаз”, Москва, Россия i.buzmakov@inenergy.ru
Ключевые слова: механохимический синтез, механически стимулированные реакции, титан, карбид титана, никель, металломатричные композиционные материалы
Страницы: 898-906
Аннотация
Методами рентгенофазового, рентгеноструктурного и микрорентгеноспектрального анализа изучено влияние низкотемпературных эвтектик Ni-Ti на механохимический in situ синтез карбида титана в матрице никеля. При сравнении систем 50 мас. % Ti-(Ti-C) и 50 мас. % Ni-(Ti-C) установлено, что в первом случае индукционный период реакции составляет 4 мин, во втором - синтез идет в режиме механически стимулированной реакции с индукционным периодом 110 с и полностью завершается к 120 с. К этому времени (120 с) в реакционной смеси с 50 мас. % Ni регистрируется значительное количество TiCx (до 38 мас. %) с более высоким содержанием углерода (C/Ti = 0.83), при этом образовавшиеся кристаллиты имеют крупный размер (~30 нм) по сравнению со смесью 50 мас. % Ti + (Ti + C), что достаточно обоснованно позволяет судить о жидкофазном механизме синтеза. В реакционной смеси с 50 мас. % Ti к 4 мин механической активации формируется до 42 мас. % TiCx с размером кристаллитов ~9 нм. В системе 50 мас. % Ni-(Ti-C) дисперсное упрочнение никеля карбидом титана усилено твердорастворным упрочнением, о чем свидетельствует формирование твердого раствора Ni(Ti) в этих же временных интервалах синтеза (120 с). Установлено, что сокращение индукционного периода позволяет существенно снизить загрязнение продуктов синтеза материалом мелющих тел и стенок барабанов.
DOI: 10.15372/KhUR2025718 EDN: FHHMZH
|