1. На главную
  2. Электронные версии
  3. Неорганические материалы
  4. T. 59, № 10, 2023

Неорганические материалы, 2023, T. 59, № 10, стр. 1105-1110

Полиморфизм продуктов алюмотермического высокотемпературного синтеза в системе Ni–Al–Co

М. Л. Бусурина 1, *, В. А. Горшков 1, А. Е. Сычев 1, О. Д. Боярченко 1, И. Д. Ковалев 1

1 Институт структурной макрокинетики и проблем материаловедения им. А.Г. Мержанова Российской академии наук
142432 Московская обл., Черноголовка, ул. Академика Осипьяна, 8, Россия

* E-mail: chernegam@mail.ru

Поступила в редакцию 11.05.2023
После доработки 06.09.2023
Принята к публикации 07.09.2023

Аннотация

Впервые методом алюмотермии получен сплав на основе системы Ni–Al–Co состава (мас. %): 45 Ni, 41 Co и 14 Al. Фазовый состав синтезированного сплава представлен кубической $\gamma {\kern 1pt} '$-фазой раствора кобальта в алюминиде никеля (Ni,Co)3Al и тетрагональной фазой (Ni,Co)3Al. Образование тетрагональной структуры (Ni,Co)3Al связано с мартенситным превращением пересыщенной исходной структуры внутри зерен кубической фазы (Ni,Co)3Al. Микротвердость синтезированного сплава внутри зерна составляет 6500 МПа. Сплав обладает магнитомягкими свойствами с максимальной намагниченностью 27 эме/г в магнитном поле 10 кЭ.

Ключевые слова: СВС, алюмотермический синтез, интерметаллид, сплав Ni–Al–Co

Список литературы

  1. Jozwik P., Polkowski W., Bojar Z. Applications of Ni3Al Based Intermetallic Alloys–Current Stage and Potential Perceptivities // Materials. 2015. V. 8. № 5. P. 2537–2568.https://doi.org/10.3390/ma8052537

  2. Amrit R.P., Manidipto M., Dilpreet S. A Ritical Review on the Properties of Intermetallic Compounds and Their Application in the Modern Manufacturing // Cryst. Res. Technol. 2022. V. 57. № 3. P. 2100159. https://doi.org/10.1002/crat.202100159

  3. Бондаренко Ю.А., Базылева О.А., Раевских А.И., Нарский А.Р. Исследования по созданию новой высокотемпературной жаростойкой матрицы на основе интерметаллидов NiAl–Ni3Al // Тр. ВИАМ. 2018. Т. 11. С. 3–11.https://doi.org/10.18577/2307-6046-2018-0-11-3-11

  4. Kainuma R., Ise M., Jia C.-C., Ohtani H., Ishida K. Phase Equilibria and Microstructural Control in the Ni−Co−Al System // Intermetallics. 1996. V. 4 (Suppl. 1). P. 151–158.

  5. Zhou Y., Nash P., Bessa S.M. et al. Phase Equilibria in the Al-Co-Ni Alloy System // J. Phase Equilib. Diffus. 2017. V. 38. P. 630–645. https://doi.org/10.1007/s11669-017-0586-z

  6. Koneva N.A., Potekaev A.I., Nikonenko E.L., Popova N.A., Klopotov A.A., Klopotov V.D. Structure and Phase Composition of Heat-Resistant Ni–Al–Co Alloy after Annealing and Creep // Russ. Phys. J. 2019. V. 61. № 12. P. 2218–2224. https://doi.org/10.1007/s11182-019-01658-3

  7. Povarova K., Drozdova A., Bazyleva A., Morozova A., Antonova A., Bondarenko Yu., Bulakhtina M., Ashmarina A., Arginbaeva E., Alad’ev N. Structural Heat-Resistant β-NiAl + $\gamma {\kern 1pt} '$-Ni3Al Alloys of the Ni–Al–Co System: I. Solidification and Structure // Russ. Metall. 2017. V. 2017. № 9. P. 696–705. https://doi.org/10.1134/S003602951709011710.1134/S0036029517090117

  8. Шредер Е.И., Лукоянов А.В., Махнев А.А., Багласов Е.Д., Cуреш К.Г. Электронная структура и оптические свойства сплава Гейслера Co2NiAl // ФММ. 2019. Т. 120. № 8. С. 793–797. https://doi.org/10.1134/S0015323019080151

  9. Wen Z., Hou H., Tian J.S., Zhao Y., Li H., Ha P.L. First-Principles Investigation of Martensitic Transformation and Magnetic Properties of Ni2XAl (X = Cr, Fe, Co) Heusler Compounds // Intermetallics. 2018. V. 92. P. 15–19. https://doi.org/10.1016/j.intermet.2017.09.007

  10. Oikawa K., Wulff L., Iijima T., Gejima F., Ohmori T., Fujita A., Fukamichi K., Kainuma R., Ishida K. Promising Ferromagnetic Ni–Co–Al Shape Memory Alloy System // Appl. Phys. Lett. 2001. V. 79. P. 3290. https://doi.org/10.1063/1.1418259

  11. Tanaka Y., Ohmori T., Oikawa K., Kainuma R., Ishida K. Ferromagnetic Co-Ni-Al Shape Memory Alloys with β + γ Two-Phase Structure // Mater. Trans. 2004. V. 45. № 2. P. 427–430. https://doi.org/10.2320/matertrans.45.427

  12. Morito H., Fujita A., Fukamichi K., Kainuma R., Ishida K. Magnetocrystalline Anisotropy in Single-Crystal Co–Ni–Al Ferromagnetic Shape-Memory Alloy // Appl. Phys. Lett. 2002. V. 81. № 9. P. 1657–1659. https://doi.org/10.1063/1.1503851

  13. Xu Y., Kameoka S., Kishida K., Demura M., Tsai A., Hirano T. Catalytic Properties of Ni3Al Intermetallics for Methanol Decomposition // Mater. Trans. 2004. V. 45. № 11. P. 3177–3179. https://doi.org/10.2320/matertrans.45.3177

  14. Sanin V.N., Borshch V.N., Andreev D.E., Ikornikov D.M., Yukhvid V.I., Zhuk S.Ya., Sachkova N.V., Lapidus A.L., Eliseev O.L. Co-Based SHS-Catalysts for the Fisher-Tropsch Process // Adv. Mater. Tech. 2016. № 1. P. 36–40. https://doi.org/10.17277/amt.2017.04.pp.036-040

  15. Merzhanov A.G., Borovinskaya I.P. Self-Propagating High-Temperature Synthesis of Fefractory Inorganic Compounds // Dokl. Akad. Nauk SSSR. 1972. V. 204 № 2. P. 366–369.

  16. Busurina M.L., Sytschev A.E., Lazarev P.A., Boyarchenko O.D., Sivakova A.O., Morozov Yu.G. SHS of Al75Co15Ni15 and Al65Cu20Co15 Quasicrystals // Int. J. Self-Propag. High-Temp. Synth. 2023. V. 32. № 3. P. 215–220. https://doi.org/10.3103/S1061386223030056

  17. Alkan M., Sonmez S., Bora Derin B., Yücel O., Andreev D., Sanin V., Yukhvid V. Production of Al-Co-Ni Ternary Alloys by the SHS Method for Use in Nickel Based Superalloys Manufacturing // High Temp. Mater. Proc. 2015. V. 34. № 3. P. 275–283. https://doi.org/10.1515/htmp-2014-0052

  18. Горшков В.А., Хоменко Н.Ю., Сачкова Н.В. Диспергирование литых материалов, полученных методом СВС в системе Mn–Cr–Al–C // Неорган. материалы. 2021. Т. 57. № 6. С. 615–620. https://doi.org/10.31857/S0002337X21060026

  19. Сычев А.Е., Бусурина М.Л., Боярченко О.Д., Лазарев П.А., Морозов Ю.Г., Сивакова А.О. Особенности структуро- и фазообразования в системе Ni–Al–Co в процессе СВС // Неорган. материалы. 2023. Т. 59. № 7. С. 733–739. https://doi.org/10.31857/S0002337X23070151

  20. https://www.ism.ac.ru/thermo/

  21. Симонян А.В., Пономарев В.И., Хоменко Н.Ю., Вишнякова Г.А., Горшков В.А., Юхвид В.И. Синтез литых алюминидов никеля СВС-методом // Неорган. материалы. 1998. Т. 34. № 6. С. 684–687.

  22. Симонян А.В. Самораспространяющийся высокотемпературный синтез литых алюминидов металлов триады железа: Дис. … канд. хим. наук. Черноголовка. 2000.

Дополнительные материалы отсутствуют.

Инструменты

следующая статья выпуска предыдущая статья выпуска содержание выпуска

Неорганические материалы

Архивы выпусков Информация о журнале Отправить рукопись в журнал