22.06.2023

  Окалиностойкость порошковых композ...

Окалиностойкость порошковых композитов «силицид титана – алюминид титана»

Научным коллективом, состоящим из сотрудников лаборатории физики консолидации порошковых материалов, было проведено исследование микроструктуры и фазового состава продуктов синтеза, полученных в режиме безгазового горения реакционных порошковых смесей титана, алюминия и кремния (Ti5Si3+10-40 мас.% Al). Выявлена зависимость температуры горения зависит от содержания алюминия в реакционных смесях: с увеличением содержания алюминия Тг монотонно уменьшается. Продукты синтеза в порошковых смесях титана, кремния и алюминия представляют собой композит из двух тугоплавких соединений: силицид титана Ti5Si3 и триалюминид титана TiAl3. Относительное содержание силицида и алюминида, дисперсность структуры и степень дефектности гранул композита зависят от содержания алюминия в реакционных порошковых смесях.

Рисунок - Микроструктура продуктов синтеза в реакционных смесях с различным содержанием алюминия (мас. %): (а) 0%; (б) 10%; (в) 20%; (г) 30%; (д) 40%; (е) состав смеси 3Al + Ti

Определена стойкость композитов к окислению при нагреве на воздухе в интервале температур 600-1100°С. Окалиностойкость синтезированных порошковых композитов определяется в бoльшей степени дефектностью структуры гранул (поры и трещины), а не их фазовым составом.

Установлен состав реакционной смеси, продукты синтеза в которой имеют окалиностойкость в 1.5-3 раза выше (смесь № 2- Ti5Si3 + 20% Al), чем у других исследованных композитов, а также у однофазных силицида и триалюминида. Композиционные порошки, синтезированные из смеси этого состава, представляют практический интерес в качестве фидстоков для напыления окалиностойких покрытий на титан и его сплавы.

Работа выполнена в рамках государственного задания ИФПМ СО РАН, тема номер FWRW-2021-0005

G.A. Pribytkov, V.V. Korzhova, I.A. Firsina, A.V. Baranovskiy, and V.P. Krivopalov. Scale Resistance of Titanium Silicide Ti5Si-Titanium-Aluminide TiAl3 Powder Composites. Protection of Metals and Physical Chemistry of Surfaces, 2023, Vol. 59, No. 2, pp. 265-271.
https://doi.org/10.1134/S2070205123700223 (Impact Factor 0.943, Q2 Scopus)

Назад