ОПТИМИЗАЦИЯ МЕТОДИКИ ВЫСОКОЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ ПОРОШКОВЫХ СМЕСЕЙ СИСТЕМЫ Ti-Al-Nb В ПРИСУТСТВИИ СТЕАРИНОВОЙ КИСЛОТЫ И ТОЛУОЛА

В настоящей работе изучалось влияние агентов управления технологическим процессом на морфологию и структурно-фазовое состояние порошковых смесей системы Ti-Al-Nb. Для совершенствования методики измельчения порошковых смесей системы Ti-Al-Nb в планетарно-шаровой мельнице были приготовлены два вида порошков с добавлением агентов управления технологическим процессом на основе стеариновой кислоты и жидкого толуола. Процесс измельчения составов с добавлением агентов проводили при 550 об/мин в течение 30, 60, 120, 180 минут.

В ходе исследований было установлено, что эволюция морфологий частиц с применением стеариновой кислоты и жидкого толуола имела схожий характер. Эффект агента как регулятора процесса стеариновой кислоты на эволюцию морфологии порошков был больше, чем у жидкого толуола, поскольку он более эффективнее ингибировал процесс холодной сварки порошков. При высокоэнергетическом измельчении с применением толуола в течении 120 и 180 мин образовываются нежелательные карбидные фазы.

1. K. R. Cardoso, C. A. D. Rodrigues, “Processing of Aluminium Alloys Containing Titanium addition by Mechanical Alloying”, Materials Science and EngineeringA, vol. 375, (2004), 1202–1207.

2. Z. M. Sun, H. Hashimoto, “Fabrication of TiAl alloys by MA-PDS process and mechanical properties”, Intermetallics, vol. 11, (2003), 826–830.

3. K. Uenishi, T. Marsobara, “Nanostructured Titanium Aluminides and Their Composites Formed by Combustion Synthesis of Mechanically Alloyed Powders”, Scripta Materialia, vol. 44, (2001), 2094– 2098.

4. S. H. Kim, H. H. Chung, “Effect of B on the Microstructure and Mechanical Properties of Mechanically milled TiAl Alloys”, Metallurgical and Materials TransactionA, vol. 20, (1998), 2273–2276.

5. E. Szewczak, J. Paszula, A. V. Lenov and H. Matyja, “Explosive Consolidation of Mechanically Alloyed TiAl Alloys”, Materials Science and Engineering A, vol. 226, (1997), 115–118.

6. S. Dymek, M. Wrobel, “Effect of 5at% Addition of Cr, V and W on Microstructure and Mechanical Properties of γ-TiAl Based Alloys”, Archives of Metallurgy and Materials, Vol. 5, (2006), 97–101.

7. L. Lu, M. O. Lai and F. H. Froes, “The Mechanical Alloying of Titanium Aluminides”, JOM, vol. 54, (2002), 62–66.

8. C. Suryanarayana, “Recent Developments in Mechanical Alloying”, Rev. Adv. Mater. Sci., vol. 18, (2008), 203–211.

9. E. Paransky, E. Y. Gutmanas, I. Gotman and M. Koczak, “Pressure Assisted Reactive Synthesis Of Titanium Aluminides From Dense 50Al-50Ti Elemental Powder Blends”, Metallurgical and Materials Transaction A, vol. 27, (1996), 2130–2135.

10. S. C. Tjong and Hayden Chen, “Nanocrystalline Materials and Coatings”, Materials Science and Engineering R, vol. 45, (2004), 14–36.

11. F. H. Froes, C. Suryanarayana, K. Russel and C. G. Li, “Synthesis of Intermetallics by Mechanical Alloying”, Materials Science and Engineering A, vol. 192, (1995), 612–623.

12. Y.Mishin, Chr.Herzig, “Diffusion in the Ti-Al system”, Acta Materials, vol. 48, (2000), 591-562.

13. M. Sherif El-Eskandarany, “Mechanical Alloying for Fabrication of Advanced Engineering Materials”, William Andrew Publication, USA, (2001).

14. L.Shaw, M. Zawarach, “Effect of Process-control_agent on Mechanical Alloying of Nanostructured Alluminum Alloys”, Metallurgical and Materials TransactionsA, vol. 34, (2003), 159–166.

15. Y. F. Zhang, L. Lu and S. M. Yap, “Prediction of The Amount of PCA for Mechanical Milling”, Materials Processing Technology, vol. 89-90, (1999), 260–264.

16. S. Kleiner, F. Bertocco, F. A. Khalid and O. Beffort, “Decomposition of Process Control Agent During Mechanical Milling and Its Influence on Displacement Reactions in the Al-TiO2 System”, Materials Chemistry and Physics, vol. 89, (2005), 362–366.

17. C.Suryanarayana, “Mechanical Alloying and Milling”, Progress in Materials Science, vol. 46, (2001), 100–140.

18. L. Lu, M. O. Lai, “Mechanical Alloying”, Kluwer Academic Publishers, Boston, (1998).

19. Абдульменова Е. В. Влияние температуры отжига на структуру порошкового никелида титана / Е. В. Абдульменова, О. Ю. Ваулина, С. Н. Кульков // Перспективные материалы конструкционного и медицинского назначения: сборник трудов Международной научно-технической молодежной конференции, г. Томск, 26–30 ноября 2018 г. – Томск : Изд-во ТПУ. – 2018. – С. 333–334.

20. I. Matuła, M, Zubko and G. Dercz “Role of Sn as a Process Control Agent on Mechanical Alloying Behavior of Nanocrystalline Titanium Based Powders” vol. 13, (2020).

21. L.Y. Chen, J.Q. Xu, H. Choi, Processing and properties of magnesium containing a dense uniform dispersion of nanoparticles, Nature 528 (2015) 539.

22. M. Bououdina, Z.X. Guo, Characterization of structural stability of (Ti(H2)+22Al +23Nb) powder mixtures during mechanical alloying, Mater. Sci. Eng., A 332 (2002) 210– 222.

23. M. Bououdina, Z. Luklinska, Z.X. Guo, Effect of milling conditions on structural evolution and phase stability of [Ti(H2)+Al+Nb] powder mixtures, Mater. Sci. Eng., A 474 (2008) 173–180.

24. T. Ungár, Microstructural parameters from X-ray diffraction peak broadening, Scr. Mater. 51 (2004) 777–781.

25. Y.L. Chen, Y.H. Hu, C.A. Hsieh, Competition between elements during mechanical alloying in an octonary multiprincipal-element alloy system, J. Alloys Compd. 481 (2009) 768–775.

26. N.J. Petch, The cleavage strength of polycrystals, J. Iron Steel Instit. 174 (1953) 25–28.

27. Y. Wang, H. Choo, Influence of texture on Hall-Petch relationships in an Mg alloy, Acta Mater. 81 (2014) 83–97.