Необходимо зарегистрироваться, чтобы получить доступ к полным текстам статей и выпусков журналов!
- Название статьи
- Высокотемпературные композиционные материалы на основе ниобия, полученные методом порошковой металлургии: свойства, применение (Часть 2) (Обзор)
- Авторы
- Щетанов Борис Владимирович shetanov@mail.ru, д-р техн. наук; главный научный сотрудник лаборатории "Металлические композиционные материалы", профессор, Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов, Москва, Россия
Севостьянов Николай Владимирович kolia-phone@mail.ru, канд. техн. наук; и. о. научного сотрудника лаборатории "Металлические композиционные материалы", Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов, Москва, Россия
Бурковская Наталия Петровна burkovskaya.n@gmail.ru, канд. хим. наук; и. о. научного сотрудника лаборатории "Металлические композиционные материалы", Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов, Москва, Россия
Дмитриева Виктория Владимировна murasheva_v_v@mail.ru, научный сотрудник, Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов, Москва, Россия
- В разделе
- КОНСТРУКЦИОННЫЕ И ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
- Ключевые слова
- ниобий / композиционные материалы на основе ниобия / in-situ ниобий-кремневые композиционные материалы / легирование твердого раствора / искровое плазменное спекание / дисперсное упрочнение / жаростойкость / порошковая металлургия / аддитивные технологии
- Год
- 2021 номер журнала 1 Страницы 27 - 34
- Индекс УДК
- 669.293: 621.762:661.681
- Код EDN
- Код DOI
- 10.52190/2073-2562_2021_1_27
- Финансирование
- Тип статьи
- Обзорная статья
- Аннотация
- Рассмотрены способы изготовления высокотемпературных композиционных материалов (КМ) на основе ниобия. Отмечено, что наряду с традиционными литьевыми технологиями широкое распространение получили способы изготовления ниобиевых материалов из порошков. Показано влияние легирования на механические свойства высокотемпературных ниобиевых КМ, полученных литьем, в частности на вязкость разрушения, являющуюся важной характеристикой для оценки практической пригодности разрабатываемых материалов, в особенности малопластичных материалов. Рассмотрена проблема жаростойкости материалов на ниобиевой основе. Оценены возможности повышения устойчивости материалов на ниобиевой основе к окислению и/или возможности разработки защитных покрытий. Показаны пути повышения сопротивления окислению за счет использования легирующих элементов (Al, Cr, Ti, Hf и Sn, Ge и B) в качестве добавок к твердому раствору ниобия. Описаны теплозащитные покрытия для материалов на основе ниобия.
- Полный текст статьи
- Для прочтения полного текста необходимо купить статью
- Список цитируемой литературы
-
Bewlay B. P., Jackson M. R., Zhao J. C., Subramanian P. R., Mendiratta M. G., Lewandowski J. J. Ultrahigh-Temperature Nb-Silicide-based composites // MRS Bull. 2003. V. 28. № 9. P. 646-653.
Bewlay B. P., Jackson M. R., Gigliotti M. F. X. Niobium silicide high temperature in situ composites // Intermetallic Compounds. Principles and Practice. 2002. V. 3. J. Wiley & Sons. P. 541-560.
Drawin S. Ultmat Final Activity Report. 2008. P. 1-17. [Электронный ресурс]. URL: www.ultmat.onera.fr(https (дата обращения: 23.08.2018).
Drawin S., Heilmaier M., Jéhanno P., Hu D., Belaygue P., Tsakiropoulos P., Vilasi M. Creep and oxidation resistance of refractory silicide based materials: 17th Plansee Seminar, International Conference on High Performance PM Materials. PLANSEE Group, Reutte, Austria, 2009. V. 4. P. 33-1-33-10.
Li Z., Tsakiropoulos P. Study of the effect of Ti and Ge in the microstructure of Nb-24Ti-18Si-5Ge in situ composite // Intermetallics. 2011. V. 19. № 9. P. 1291-1297.
Drawin S. The European ULTMAT project: Properties of new Mo- and Nb-silicide based materials // Mater. Res. Soc. Symp. Proc. 2009. V. 1128. paper 1128-U07-11. P. 1-6. DOI: https://doi.org/10.1557/PROC-1128-U07-11. 7. Beibei Wan, Huarui Zhang, Ming Gao, Peng Bai, Hu Zhang. High-temperature wettability and interactions between Hf-containing NbSi-based alloys and Y2O3 ceramics with various microstructures // Materials and Design. 2018. V. 138. P. 103-110.
Nekkanti R. M., Dimiduk D. M. Ductile-phase toughening in niobium-niobium silicide powder processed composites // Mater. Res. Soc. Symp. Proc. 1990. V. 194. P. 175-182.
Ma C. L., Kasama A., Tanaka H., Tan Y., Mishima Y., Hanada S. Microstructures and mechanical properties of Nb/Nb-silicide in-situ composites synthesized by reactive hot pressing of ball milled powders // Mater. Trans. JIM. 2000. V. 41. № 3. P. 444-451.
Yu J. L., Zhang K. F., Wang G. F. Superplasticity of multiphase fine-grained Nb-16Si-2Fe refractory alloy // Intermetallics. 2008. V. 16. № 10. P. 1167-1170.
Seemüller C., Hartwig T., Mulser M., Adkins N., Wickins M., Heilmaier M. Influence of powder metallurgical processing routes on phase formations in a multicomponent NbSi-alloy // JOM: J. Miner. Met. Mater. 2014. V. 66. № 9. P. 1900-1907.
Seemüller C., Heilmaier M. Grain boundary sliding-induced creep of powder metallurgically produced Nb-20Si-23Ti-6Al-3Cr-4Hf // Materials Transactions. 2018. V. 59. № 4. P. 538-545.
Jéhanno P., Heilmaier M., Kestler H., Boning M., Venskutonis A., Bewlay B., Jackson M. Assessment of a powder metallurgical processing route for refractory metal silicide alloys // Metall. Mater. Trans. A. 2005. V. 36A. P. 515-523.
Drawin S., Monchoux J. P., Raviart J. L., Couret A. Microstructural properties of Nb-Si based alloys manufactured by powder metallurgy // Adv. Mater. Res. 2011. V. 278. P. 533-538.
Drawin S., Justin J. F. Advanced lightweight silicide and nitride based materials for turbo-engine applications // J. Aerospace Lab. 2011. № 3. P. 1-13. https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01183642
Didem Ovali, Duygu Ağaoğullari, Lütfi Öveçoğlua M. Mechanochemical synthesis and characterisation of niobium silicide nanoparticles // Ceramics International. 2019. V. 45. № 8. P. 10654-10663.
Гращенков Д. В., Щетанов Б. В., Ефимочкин И. Ю., Севостьянов Н. В. Композиционные материалы на основе тугоплавких металлов // Конструкции из композиционных материалов. 2016. № 4(144). С. 16-22.
Ефимочкин И. Ю., Щетанов Б. В., Паэгле С. В., Дворецков Р. М. Исследование особенностей механического легирования при синтезе in-situ композитов на основе тугоплавких металлов // Тр. ВИАМ.: 2018. № 4(64). С. 38-50. http: www.viam-works.ru DOI: 10.18577/2307-6046-2018-0-4-38-50.
Светлов И. Л., Абузин Ю. А., Бабич Б. Н., Власенко С. Я., Ефимочкин И. Ю., Тимофеева О. Б. Высокотемпературные ниобиевые композиты, упрочненные силицидами ниобия // Журнал функциональных материалов. 2007. Т. 1. ¹ 2 <https://www.elibrary.ru/contents.asp?id=34478784&selid=29184248>. С. 48-53.
Щетанов Б. В., Дмитриева В. В., Дворецков Р. М., Ефимочкин И. Ю. Влияние барьерных покрытий монокристаллических волокон α-Al2O3 на межфазные связи и прочность композиционных материалов на основе Nb-Si-эвтектики // Конструкции из композиционных материалов. 2020. ¹ 1(157) <https://www.elibrary.ru/contents.asp?id=42432084&selid=42432092>. С. 48-57.
Ефимочкин И. Ю., Кузьмина Н. А., Гращенков Д. В., Светлов И. Л., Бобровский А. П. Синтез силицида ниобия методом гибридного электроискрового плазменного спекания порошков // Тр. ВИАМ. 2018. № 11(71). С. 54-63. http: www.viam-works.ru (дата обращения: 12.06.2020). DOI: 10.18577/2307-6046-2018-0-11-54-63.
Лощинин Ю. В., Дмитриева В. В., Пахомкин С. И., Размахов М. Г. Теплофизические свойства компактированных композитов системы Nb-Si в диапазоне температур от 20 до 1400 оС // Авиационные материалы и технологии. 2017. ¹ 2(47) <https://www.elibrary.ru/contents.asp?id=34474808&selid=29059269>. С. 41-49. DOI: 10.18577/2071-9140-2017-0-2-41-49 <https://doi.org/10.18577/2071-9140-2017-0-2-41-49>.
Мурашева В. В., Лощинин Ю. В., Щеглова Т. М., Пахомкин С. И., Размахов М. Г., Карачевцев Ф. Н., Ефимочкин И. Ю., Щетанов Б. В., Бурковская Н. П., Севостьянов Н. В. Исследование влияния состава тугоплавких систем на основе ниобия на микроструктуру и теплофизические свойства // Материаловедение. 2015. ¹ 9 <https://www.elibrary.ru/contents.asp?id=34106786&selid=24105798>. С. 7-14.
Каблов Е. Н., Светлов И. Л., Ефимочкин И. Ю. Высокотемпературные Nb-Si-композиты // Вестник Московского государственного технического университета им. Н. Э. Баумана. Сер. "Машиностроение". 2011. № S2. С. 164-173.
Yu J. L., Zhang K. F., Li Z. K., Zheng X., Wang G. F., Bai R. Fracture toughness of a hot-extruded multiphase Nb-Si-4Fe in situ composite // Scr. Mater. 2009. V. 61. № 6. P. 620-623.
CORDIS [Электронный ресурс]. URL: https://cordis.europa.eu/project/id/266214 (<http://hysop.onera.fr/).> (дата обращения: 23.08.2018).
Seemüller H. Ch. M <https://www.semanticscholar.org/author/Hans-Christoph-Maximilian-Seem%C3%BCller/118079966>. Evaluation of Powder Metallurgical Processing Routes for Multi-Component Niobium Silicide-Based High-Temperature Alloys // Materials Science. 2016. P. 1-155. DOI: 10.5445/IR/1000054464 <https://doi.org/10.5445/IR%2F1000054464>.
Dicks R., Wang F., Wu X. The manufacture of a niobium/niobium-silicide-based alloy using direct laser fabrication //
J. Mater. Process. Technol. 2009. V. 209. № 4. P. 1752-1757.
Yueling Guo, Lina Jia, Bin Kong, Fengxiang Zhang, Jinhui Liu, Hu Zhang. Improvement in the oxidation resistance of Nb-Si based alloy by selective laser melting // Corrosion Science. 2017. V. 127. Р. 260-269.
Kim J. H., Tabaru T., Hirai H., Kitahara A., Hanada S. Tensile properties of a refractory metal base in situ composite consisting of an Nb solid solution and hexagonal Nb5Si3 // Scr. Mater. 2003. V. 48. № 10. P. 1439-1444.
Long W., Zeng X., Jia H. Microstructure and properties of Nb/Nb5Si3 composites strengthened with multiwalled carbon nanotubes by SPS // Trans Indian Inst Met. 2019. V. 72. № 4. P. 983-991. https://doi.org/10.1007/s12666-018-01559-y
Захарова Г. В., Попов А. И., Жорова А. П., Федин Б. В. Ниобий и его сплавы. - М.: Металлургиздат, 1961. - 380 с.
Славинский М. П. Физико-химические свойства элементов. - М.: Металлургиздат, 1952. - 764 с.
Самсонов Г. В., Константинов В. И. Тантал и ниобий. - М.: Металлургиздат, 1959. - 264 с.
Гетцель К. Получение, свойства и применение ниобия и тантала: Ниобий и тантал: сб. переводов статей из иностр. периодич. литературы / под ред. канд. техн. наук Колчина О. П. - М.: Изд-во иностр. лит., 1954. Т. 1. - 168 с.
Уполовникова А. Г., Гуляева Р. И., Леонтьев Л. И., Чумарев В. М., Жидовинова С. В. Влияние легирования на окисление эвтектического сплава Nb-Si // Приволжский научный вестник. 2014. T. 40. № 12-1. C. 55-58.
Zamoum F. New niobium- and molybdenum-based materials for aeronautics: phase relationships and oxidation. synthesis of new coatings. Thèse de doctorat, Université Nancy I, 2008.
Светлов И. Л. Высокотемпературные Nb-Si композиты // Материаловедение. 2010. № 9. С. 29-38.
Светлов И. Л. Высокотемпературные Nb-Si композиты // Материаловедение. 2010. № 10. С. 18-27.
Чумарев В. М., Удоева Л. Ю., Леонтьев Л. И., Ларионов А. В. Исследование высокотемпературного окисления in-situ композитов Nb-18,7Si, легированных иттрием и скандием // Бутлеровские сообщения. 2015. Т. 43. № 9. C. 121-127.
Menon E. S. K., Mendiratta M. G. Effect of powder processing on high temperature oxidation of a Nb-base alloy: Proc. 16th International Plansee Seminar, PLANSEE Holding AG, Reutte, Austria, 2005. P. 857-868.
- Купить
- 500.00 руб
