1. На главную
  2. Электронные версии
  3. Физика металлов и металловедение
  4. T. 124, № 10, 2023

Физика металлов и металловедение, 2023, T. 124, № 10, стр. 931-938

Влияние времени механоактивации на плотность мелкозернистого сплава 90W–7Ni–3Fe, полученного методом электроимпульсного спекания

В. Н. Чувильдеев a, А. В. Нохрин a, *, М. С. Болдин a, Е. А. Ланцев a, Н. В. Сахаров a

a Национальный исследовательский Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского
603022 Нижний Новгород, просп. Гагарина, 23, Россия

* E-mail: nokhrin@nifti.unn.ru

Поступила в редакцию 03.02.2023
После доработки 27.05.2023
Принята к публикации 09.08.2023

Аннотация

Исследовано влияние времени высокоэнергетической механоактивации (ВМА) на кинетику твердофазного спекания и микроструктуру тяжелого вольфрамового сплава 90% W–7% Ni–3% Fe (ВНЖ-90). Образцы сплава изготовлены методом электроимпульсного плазменного спекания (ЭИПС) в вакууме. Показано, что плотность сплава ВНЖ-90 немонотонно, с минимумом, зависит от времени ВМА. Показано, что кинетика ЭИПС механоактивированных нанопорошков имеет двухстадийный характер; интенсивность спекания зависит от скорости ползучести по Коблу и интенсивности диффузии атомов W в кристаллической решетке γ-фазы на основе никеля.

Ключевые слова: вольфрамовый сплав, механоактивация, спекание, диффузия, плотность

Список литературы

  1. Green E.C., Jones D.J., Pitkin W.R. Developments in high-density alloys // Proc. Symposium of Powder Metallurgy. 1954. V. 58. P. 253–256.

  2. Поварова К.Б., Макаров П.В., Ратнер А.Д., Заварзина Е.К., Волков К.В. Тяжелые сплавы типа ВНЖ-90. I. Влияние легирования и режимов получения порошков вольфрама на их строение, микроструктуру и свойства спеченных сплавов // Металлы. 2002. № 4. С. 39–48.

  3. Ravi Kiran U., Sambasiva Rao A., Sankaranarayana M., Nandy T.K. Swaging and heat treatment studies on sintered 90W–6Ni–2Fe–2Co tungsten heavy alloy // Int. J. Refr. Met. Hard Mater. 2012. V. 33. P. 113–121.

  4. Yu Y., Zhang W., Chen Y., Wang E. Effect of swaging on microstructure and mechanical properties of liquid-phase sintered 93W–4.9(Ni,Co)–2.1Fe alloy // Int. J. Refr. Met. Hard Mater. 2014. V. 44. P. 103–108.

  5. Грязнов М.Ю., Самохин А.В., Чувильдеев В.Н., Фадеев А.А., Алексеев Н.В., Шотин С.В., Дорофеев А.А. Получение композитного порошка системы W–Ni–Fe со сферической формой частиц и исследование возможности его использования в технологии послойного лазерного сплавления // ФХОМ. 2022. № 3. С. 54–66.

  6. Zhou C., Yi J., Luo S. Sintering high tungsten content W–Ni–Fe heavy alloys by microwave radiation // Metall. Mater. Trans. A. 2014. V. 45. P. 455–463.

  7. Krasovskii P., Samokhin A.V., Fadeev A.A., Sinayskiy M.A., Sigalev S.K. Alloying effects and compositions inhomogeneity of plasma-created multimetallic nanopowders: A case study of the W–Ni–Fe ternary system // J. Alloys Compd. 2018. V. 750. P. 265–275.

  8. Olevsky E.A., Dudina D.V. Field-assisted sintering: Science and applications. Springer, 2018. 425 p.

  9. Чувильдеев В.Н., Москвичева А.В., Нохрин А.В., Баранов Г.В., Благовещенский Ю.В., Котков Д.Н., Лопатин Ю.Г., Белов В.Ю. Сверхпрочные нанодисперсные вольфрамовые псевдосплавы, полученные методами высокоэнергетической механоактивации и электроимпульсного плазменного спекания // ДАН. 2011. Т. 436. № 4. С. 478–482.

  10. Чувильдеев В.Н., Нохрин А.В., Болдин М.С., Сахаров Н.В. Баранов Г.В., Белов В.Ю., Попов А.А., Ланцев Е.А., Смирнова Е.С. Влияние высокоэнергетической механоактивации на кинетику твердофазного спекания ультрамелкозернистого тяжелого вольфрамового сплава // ДАН. 2017. Т. 476. № 3. С. 285–289.

  11. Young W.S., Culter I.B. Initial sintering with constant rates of heating // J. Am. Cer. Soc. 1970. V. 53. P. 659–663.

  12. Фрост Г.Дж., Эшби М.Ф. Карты механизмов деформации. Челябинск: Металлургия, 1989. 328 с.

  13. Колобов Ю.Р., Грабовецкая Г.П., Иванов К.В., Гирсова Н.В. Влияние состояния границ зерен и размера зерна на механизмы ползучести субмикрокристаллического никеля // ФММ. 2001. Т. 91. № 5. С. 107–112.

  14. Чувильдеев В.Н., Болдин М.С., Дятлова Я.Г., Румянцев В.И., Орданьян С.С. Сравнительное исследование горячего прессования и высокоскоростного электроимпульсного плазменного спекания порошков Al2O3/ZrO2/Ti(C, N) // ЖНХ. 2015. Т. 60. № 8. С. 1088–1094.

  15. Blaine D.C., Park S.J., Suri P., German R.M. Application of work-of-sintering concepts in powder metals // Metall. Mater. Trans. A. 2006. V. 37. P. 2827–2835.

  16. Park S.J., Johnson J.L., Wu Y., Kwon Y.-S., Lee S., German M.R. Analysis of the effect of solubility on the densification behavior of tungsten heavy alloys using the master sintering curve approach // Int. J. Refr. Met. Hard Mater. 2013. V. 37. P. 52–59.

  17. Hu K., Li X., Qu S., Li Y. Effect of heating rate on densification and grain growth during spark plasma sintering of 93W–5.6Ni–1.4Fe heavy alloys // Metall. Mater. Trans. A. 2013. V. 44. P. 4323–4336.

  18. Лариков Л.Н., Юрченко Ю.Ф. Диффузия в металлах и сплавах. Киев: Наукова думка, 1987. 509 с.

  19. Park S.M., Martin J.M., Guo J.F., Johnson J.L. Densification behavior of tungsten heavy alloy based on master sintering curve concept // Metall. Mater. Trans. A. 2006. V. 37. P. 2837–2848.

  20. Seith W. Diffusion in Mettallen. Platzwechselreaktionen, Springer–Verlag, Berlin–Göttigen–Heidelberg, 1955. 381 p.

  21. Чувильдеев В.Н. Неравновесные границы зерен в металлах. Теория и приложения. М.: Физматлит, 2004. 304 с.

  22. Разумов И.К., Ермаков А.Е., Горностырев Ю.Н., Страумал Б.Б. Неравновесные фазовые превращения в сплавах при интенсивной пластической деформации // УФН. 2020. Т. 190. № 8. С. 785–810.

Дополнительные материалы отсутствуют.

Инструменты

следующая статья выпуска предыдущая статья выпуска содержание выпуска

Физика металлов и металловедение

Архивы выпусков Информация о журнале Отправить рукопись в журнал