Полиморфизм продуктов алюмотермического высокотемпературного синтеза в системе Ni–Al–Co

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Впервые методом алюмотермии получен сплав на основе системы Ni–Al–Co состава (мас. %): 45 Ni, 41 Co и 14 Al. Фазовый состав синтезированного сплава представлен кубической \(\gamma {\kern 1pt} '\)-фазой раствора кобальта в алюминиде никеля (Ni,Co)3Al и тетрагональной фазой (Ni,Co)3Al. Образование тетрагональной структуры (Ni,Co)3Al связано с мартенситным превращением пересыщенной исходной структуры внутри зерен кубической фазы (Ni,Co)3Al. Микротвердость синтезированного сплава внутри зерна составляет 6500 МПа. Сплав обладает магнитомягкими свойствами с максимальной намагниченностью 27 эме/г в магнитном поле 10 кЭ.

Об авторах

М. Л. Бусурина

Институт структурной макрокинетики и проблем материаловедения им. А.Г. Мержанова
Российской академии наук

Email: busurina@ism.ac.ru
Россия, 142432, Московская обл., Черноголовка, ул. Академика Осипьяна, 8

В. А. Горшков

Институт структурной макрокинетики и проблем материаловедения им. А.Г. Мержанова Российской академии наук

Email: chernegam@mail.ru
Россия, 142432, Московская обл., Черноголовка, ул. Академика Осипьяна, 8

А. Е. Сычев

Институт структурной макрокинетики и проблем материаловедения им. А.Г. Мержанова
Российской академии наук

Email: busurina@ism.ac.ru
Россия, 142432, Московская обл., Черноголовка, ул. Академика Осипьяна, 8

О. Д. Боярченко

Институт структурной макрокинетики и проблем материаловедения им. А.Г. Мержанова
Российской академии наук

Email: busurina@ism.ac.ru
Россия, 142432, Московская обл., Черноголовка, ул. Академика Осипьяна, 8

И. Д. Ковалев

Институт структурной макрокинетики и проблем материаловедения им. А.Г. Мержанова РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: kamynolya@gmail.com
Россия, 142432, Черноголовка, Московская область

Список литературы

  1. Jozwik P., Polkowski W., Bojar Z. Applications of Ni3Al Based Intermetallic Alloys–Current Stage and Potential Perceptivities // Materials. 2015. V. 8. № 5. P. 2537–2568.https://doi.org/10.3390/ma8052537
  2. Amrit R.P., Manidipto M., Dilpreet S. A Ritical Review on the Properties of Intermetallic Compounds and Their Application in the Modern Manufacturing // Cryst. Res. Technol. 2022. V. 57. № 3. P. 2100159. https://doi.org/10.1002/crat.202100159
  3. Бондаренко Ю.А., Базылева О.А., Раевских А.И., Нарский А.Р. Исследования по созданию новой высокотемпературной жаростойкой матрицы на основе интерметаллидов NiAl–Ni3Al // Тр. ВИАМ. 2018. Т. 11. С. 3–11.https://doi.org/10.18577/2307-6046-2018-0-11-3-11
  4. Kainuma R., Ise M., Jia C.-C., Ohtani H., Ishida K. Phase Equilibria and Microstructural Control in the Ni−Co−Al System // Intermetallics. 1996. V. 4 (Suppl. 1). P. 151–158.
  5. Zhou Y., Nash P., Bessa S.M. et al. Phase Equilibria in the Al-Co-Ni Alloy System // J. Phase Equilib. Diffus. 2017. V. 38. P. 630–645. https://doi.org/10.1007/s11669-017-0586-z
  6. Koneva N.A., Potekaev A.I., Nikonenko E.L., Popova N.A., Klopotov A.A., Klopotov V.D. Structure and Phase Composition of Heat-Resistant Ni–Al–Co Alloy after Annealing and Creep // Russ. Phys. J. 2019. V. 61. № 12. P. 2218–2224. https://doi.org/10.1007/s11182-019-01658-3
  7. Povarova K., Drozdova A., Bazyleva A., Morozova A., Antonova A., Bondarenko Yu., Bulakhtina M., Ashmarina A., Arginbaeva E., Alad’ev N. Structural Heat-Resistant β-NiAl +
  8. Шредер Е.И., Лукоянов А.В., Махнев А.А., Багласов Е.Д., Cуреш К.Г. Электронная структура и оптические свойства сплава Гейслера Co2NiAl // ФММ. 2019. Т. 120. № 8. С. 793–797. https://doi.org/10.1134/S0015323019080151
  9. Wen Z., Hou H., Tian J.S., Zhao Y., Li H., Ha P.L. First-Principles Investigation of Martensitic Transformation and Magnetic Properties of Ni2XAl (X = Cr, Fe, Co) Heusler Compounds // Intermetallics. 2018. V. 92. P. 15–19. https://doi.org/10.1016/j.intermet.2017.09.007
  10. Oikawa K., Wulff L., Iijima T., Gejima F., Ohmori T., Fujita A., Fukamichi K., Kainuma R., Ishida K. Promising Ferromagnetic Ni–Co–Al Shape Memory Alloy System // Appl. Phys. Lett. 2001. V. 79. P. 3290. https://doi.org/10.1063/1.1418259
  11. Tanaka Y., Ohmori T., Oikawa K., Kainuma R., Ishida K. Ferromagnetic Co-Ni-Al Shape Memory Alloys with β + γ Two-Phase Structure // Mater. Trans. 2004. V. 45. № 2. P. 427–430. https://doi.org/10.2320/matertrans.45.427
  12. Morito H., Fujita A., Fukamichi K., Kainuma R., Ishida K. Magnetocrystalline Anisotropy in Single-Crystal Co–Ni–Al Ferromagnetic Shape-Memory Alloy // Appl. Phys. Lett. 2002. V. 81. № 9. P. 1657–1659. https://doi.org/10.1063/1.1503851
  13. Xu Y., Kameoka S., Kishida K., Demura M., Tsai A., Hirano T. Catalytic Properties of Ni3Al Intermetallics for Methanol Decomposition // Mater. Trans. 2004. V. 45. № 11. P. 3177–3179. https://doi.org/10.2320/matertrans.45.3177
  14. Sanin V.N., Borshch V.N., Andreev D.E., Ikornikov D.M., Yukhvid V.I., Zhuk S.Ya., Sachkova N.V., Lapidus A.L., Eliseev O.L. Co-Based SHS-Catalysts for the Fisher-Tropsch Process // Adv. Mater. Tech. 2016. № 1. P. 36–40. https://doi.org/10.17277/amt.2017.04.pp.036-040
  15. Merzhanov A.G., Borovinskaya I.P. Self-Propagating High-Temperature Synthesis of Fefractory Inorganic Compounds // Dokl. Akad. Nauk SSSR. 1972. V. 204 № 2. P. 366–369.
  16. Busurina M.L., Sytschev A.E., Lazarev P.A., Boyarchenko O.D., Sivakova A.O., Morozov Yu.G. SHS of Al75Co15Ni15 and Al65Cu20Co15 Quasicrystals // Int. J. Self-Propag. High-Temp. Synth. 2023. V. 32. № 3. P. 215–220. https://doi.org/10.3103/S1061386223030056
  17. Alkan M., Sonmez S., Bora Derin B., Yücel O., Andreev D., Sanin V., Yukhvid V. Production of Al-Co-Ni Ternary Alloys by the SHS Method for Use in Nickel Based Superalloys Manufacturing // High Temp. Mater. Proc. 2015. V. 34. № 3. P. 275–283. https://doi.org/10.1515/htmp-2014-0052
  18. Горшков В.А., Хоменко Н.Ю., Сачкова Н.В. Диспергирование литых материалов, полученных методом СВС в системе Mn–Cr–Al–C // Неорган. материалы. 2021. Т. 57. № 6. С. 615–620. https://doi.org/10.31857/S0002337X21060026
  19. Сычев А.Е., Бусурина М.Л., Боярченко О.Д., Лазарев П.А., Морозов Ю.Г., Сивакова А.О. Особенности структуро- и фазообразования в системе Ni–Al–Co в процессе СВС // Неорган. материалы. 2023. Т. 59. № 7. С. 733–739. https://doi.org/10.31857/S0002337X23070151
  20. https://www.ism.ac.ru/thermo/
  21. Симонян А.В., Пономарев В.И., Хоменко Н.Ю., Вишнякова Г.А., Горшков В.А., Юхвид В.И. Синтез литых алюминидов никеля СВС-методом // Неорган. материалы. 1998. Т. 34. № 6. С. 684–687.
  22. Симонян А.В. Самораспространяющийся высокотемпературный синтез литых алюминидов металлов триады железа: Дис. … канд. хим. наук. Черноголовка. 2000.

Дополнительные файлы


© М.Л. Бусурина, В.А. Горшков, А.Е. Сычев, О.Д. Боярченко, И.Д. Ковалев, 2023