Введение к работе
Актуальность темы. Алюминиды переходных металлов Ni - А1, Со - А1 и Fe - А1 привлекают внимание благодаря сочетанию таких свойств, как высокая температура плавления, низкая плотность, высокая коррозионная стойкость, прочность и жаропрочность. Эти свойства определяются электронным строением и силами химической связи между компонентами. В равновесном состоянии этим интерметаллидам свойственна высокая хрупкость.
Улучшение физико-механических свойств сплавов на основе интерметаллидов в основном было направлено на создание микрокристаллической структуры. Известно несколько перспективных способов увеличения пластичности сплавов на основе интерметаллидов: а) получение интерметаллидов в нанокристаллическом состоянии, когда суммарный объем пластичных межзеренных границ соизмерим с объемом нанокристаллов; б) создание дуплексных структур, в которых в качестве матрицы выступает твердый раствор на основе переходного металла, а в качестве упрочняющей фазы - интсрметаллид этой же системы. Обе эти задачи могут быть решены при использовании такого метода, как метод механохимического синтеза (МС) и/или механоактивации (МА). Методы МС и МА позволяют изменять структуру при постоянном составе, концентрационные и температурные области существования интерметаллидов и создают условия для образования новых метастабильных фаз. Механохимический метод позволяет также получать сплавы в нанокристаллическом состоянии.
Цель работы: изучение структурных переходов при МС сплавов систем Fe-Al, Co-Al и Ni-А1 для выявления роли термодинамических и кинетических параметров этих процессов, а также влияния кристаллической структуры переходных элементов на формирование однотипных алюминидов разных систем.
Научная новизна работы. Впервые методом МС были получены двухкомпонентные сплавы системы Со-А1 в широком концентрационном диапазоне, идентифицирован их фазовый состав и структура.
Впервые экспериментально показана возможность фазовых переходов из одной равновесной фазы (упорядоченный интерметаллид) в другую фазу этой системы при проведении МС в смесях «интерметаллид - Me», где Me - является одним из компонентов системы. В частности, изучены фазовые переходы упорядоченных двойных интерметаллидов со структурой типа CsCl (В2) в интерметаллиды с другими кристаллическими структурами - ГЦК (Lb) (для №зА1, СозАІ и Fe2Al) и кубической типа ЕЮз (для FejAl).
Впервые однозначно показано, что структурный переход гексагонального алюминида NijAb в кубическую модификацию под действием деформации происходит за счет смещения атомов №.
При МС твердых растворов Со(А1) показано, что "^ратітм"і* пптпщррфноу пррнрятянир
Соту *-» Согцк, как при помоле чистого кобальта, так и в прксутстюш^»майн?Рутешчением
'yygj
СП* 09
вероятности образования дефектов упаковки (ДУ) в ГПУ модификации. При этом AI стабилизирует ГЦК модификацию за счет образования твердого раствора Со(АІ), в результате чего обратный переход ГЦК-» ПГУ становится невозможным.
Впервые выявлено образование метастабильной фазы СозАІ (тип Lb), которая образуется после нагрева механосинтезированных сплавов, содержащих ^10ат.%А1
Показано, что образующиеся при МС фазы во всех изученных системах характеризуются наноразмерной шкалой (~5-18 нм).
Практическая значимость работы. Полученные результаты позволяют прогнозировать образование метастабильных и стабильных фаз в изученных системах при использовании методов МС и МА. Регулируя продолжительность механической обработки, можно синтезировать интерметаллиды с заранее заданными характеристиками. Методом МС могут быть синтезированы твердые растворы, соответствующие по составу как интерметаллидам, так и их смесям Такие твердые растворы, обладая высокой пластичностью, могут быть подвержены компактировапию для придания изделиям необходимой формы.
Возможность образования на промежуточных стадиях МС интерметаллидов, упорядоченных по типу В2, в матрице твердого раствора создает перспективу использования этих сплавов для получения изделий, в которых моноалюминиды будут являться упрочняющей фазой.
Изучение процессов механического легирования интерметаллидов одним из компонентов, входящим в их состав, позволит разработать схемы повторного использование сплавов на основе интерметаллических соединений с коррекцией их состава методом МС
Апробация работы. Основные результаты работы докладывались на российских и международных коференциях- «Структурные основы модификации материалов методами нетрадиционных технологий» (МНТ - VI, Обнинск, 12-15 июня 2001 г.), (МНТ - VII, Обнинск, 16-19 июня 2003 г.), (МНТ - VIII, Обнинск, 14-18 июня 2005 г.); International Symposiums on Metastable, Mechanically Alloyed and Nanocrystalline Materials (ISMANAM - 99, Aug.30 - Sept.5, 1999, Drezden, Germany), International Conference on Fabrication and Properties of Metallic Nanomaterials (Warsaw, Poland, June 17-19, 2004); International Conference "Mechanochemical Synthesis and Sintering" (Novosibirsk, Russia, June 14-18, 2004); международных симпозиумах «Фазовые превращения в твердых растворах и сплавах» (ОМА - II, Сочи, 24-26 сентября 2001 г.), (ОМА - 2002, Сочи, 4-7 сентября 2002 г.); международной конференции студентов и аспирантов по фундаментальным наукам «ЛОМОНОСОВ - 2002» (Секция Химия, 9-12 апреля 2002 г.); международной конференции «Фазовые превращения и прочность кристаллов» совместно с московским семинаром «Физика деформации и разрушения» (Черноголовка, 20-24 сентября 2004 г.).
Публикации. Основное содержание диссертационной работы изложено в 10 статьях и 10 тезисах докладов.
5 Структура и объем работы. Диссертация изложена на 139 страницах, состоит из разделов: введение, литературный обзор, материалы и методика эксперимента, результаты и обсуждение, выводы, список цитируемой литературы (131 наименование), и включает 88 рисунков и 15 таблиц
![Исследование термического разложения слоистых двойных гидроксидов, содержащих комплексонаты [M(edta)]2-, Li, Al-M(edta) (M = Ni, Co, Cu) и M,Al-M(edta) (M = Ni, Co)](/i/i/4608/165192.png "Исследование термического разложения слоистых двойных гидроксидов, содержащих комплексонаты [M(edta)]2-, Li, Al-M(edta) (M = Ni, Co, Cu) и M,Al-M(edta) (M = Ni, Co) Старикова Екатерина Викторовна")
