Синтез литых алюминидов железа из смеси Fe2O3+Al в режиме горения

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Представлены результаты получения литых алюминидов железа из высококалорийных смесей термитного типа при атмосферном давлении на воздухе. В ходе синтеза изучены закономерности горения, полнота выхода синтезированных алюминидов железа в слиток и относительная потеря массы реагирующих компонентов смеси и конечных продуктов при горении. Проведено исследование химического, фазового составов и микроструктур, определены значения микротвердостей трех синтезированных литых однофазных алюминидов железа: Fe3Al, Fe2Al5, FeAl.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

М. Ю. Ширяева

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

Автор, ответственный за переписку.
Email: iunina705@gmail.com
Россия, Черноголовка

С. Л. Силяков

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

Email: iunina705@gmail.com
Россия, Черноголовка

А. Ф. Беликова

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

Email: iunina705@gmail.com
Россия, Черноголовка

Н. Ю. Хоменко

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

Email: iunina705@gmail.com
Россия, Черноголовка

О. Д. Боярченко

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

Email: iunina705@gmail.com
Россия, Черноголовка

В. Н. Семёнова

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

Email: iunina705@gmail.com
Россия, Черноголовка

В. И. Юхвид

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

Email: iunina705@gmail.com
Россия, Черноголовка

Список литературы

  1. Judkins R.R., Rao U.S. Fossil Energy Applications of Intermetallic Alloys // Intermetallics. 2000. № 8. P. 1347–1354. https://doi.org/
  2. Ma J., Hao J., Q. Bi, Fu L. C., Yang J., Liu W. Tribological Properties of a Fe3Al Material in Sulfuric Acid Corrosive Environment // Wear. 2010. № 268. P. 264–268. https://doi.org/
  3. Stoloff N., Liu C., Deevi S. Emerging Applications of Intermetallics // Intermetallics. 2000. № 8. P. 1313–1320. https://doi.org/
  4. Martinez M., Viguier B., Maugis P., Lacaze J. Relation between Composition, Microstructure and Oxidation in Iron Aluminides// Intermetallics. 2006. V. 14. № 10–11. P. 1214–1220. https://doi.org/10.1016/j.intermet.2005.11.018.
  5. Дьячкова Л.Н., Витязь П.А., Ильющенко А.Ф., Воронецкая Л.Я., Лецко А.И., Парницкий Н.М. Влияние ультрадисперсной добавки алюминида железа на структуру и свойства порошковых материалов на основе железа и меди // ДНАН Беларуси. 2019. Т. 63. № 3. С. 360–369. https://doi.org/
  6. Комаров О.Н., Жилин С.Г., Предеин В.В., Попов А.В. Механизмы формирования железосодержащих интерметаллидов, получаемых алюмотермией, и влияние на их свойства методов специальной обработки // Металлург. 2020. № 8. С. 65–76. https://doi.org/10.1007/s11015-020-01058-w
  7. Cinca N., Lima C.R. C., Guilemany J.M. An Overview of Intermetallics Researchand Application: Status of Thermal Spray Coatings // J. Mater. Res. Technol. 2013. V. 2. № 1. P. 75–86. https://doi.org/
  8. Ловшенко Ф.Г., Федосенко А.С. Плазменные покрытия из механически синтезированных композиционных порошков на основе системы “железо-алюминий” // Литье и металлургия. 2020. № 3. С. 84–92. https://doi.org/
  9. Rawers J.C. Tensile Fracture Iron-Iron Aluminide Foil Composites // Scr. Metall. Mater. 1994. V. 30. № 6. P.701–706. https://doi.org/10.1016/0956-716X (94)90185-6
  10. Liu T., Leng Y., Li X. Preparation and Characteristics of Fe3Al Nanoparticles by Hydrogen Plasma-Metal Reaction // Solid State Commun. 2003. V. 125. № 7–8. P. 391–394. https://doi.org/
  11. Lawrynowicz D.E., Lavernia E.J. Spray Atomization and Deposition of Fiber Reinforced Intermetallic Matrix Composites // Scr. Metall. Mater. 1994. V. 31. № 9. P. 1277–1281.
  12. Pithawalla Y.B., El-Shall M.S., Deevi S.C. Synthesis and Characterization of Nanocrystalline Iron Aluminide Particles // Intermetallics. 2000. V. 8. № 9–11. P. 1225–1231. https://doi.org/
  13. Tomida S., Nakata K. Fe-Al Composite Layers on Aluminum Alloy Formed by Laser Surface Alloy Iron Powder // Surf. Coat. Technol. 2003. V. 174–175. № 1. P. 559–563. https://doi.org/
  14. Дресвянников А. Ф., Колпаков М. Е. Синтез интерметаллида Fe3Al // Вестн. Каз. ТУ. 2010. № 5. C. 7–10.
  15. Godlewska E., Szczepanik S., Mania R., Krawiarzand J., Kozinski S. FeAl Materials from Intermetallic Powders // Intermetallics. 2003. V. 11. № 4. P. 307–312. https://doi.org/10.1016/S0966-9795(02)00247-9
  16. Мягков В.Г., Жигалов В.С., Быкова Л.Е., Мальцев В.К. Самораспространяющийся высокотемпературный синтез и твердофазные реакции в двухслойных тонких пленках // Журн. техн. физики. 1998. Т. 68. № 10. С. 58–62.
  17. Simonyan A.V., Ponomarev V.I., Yukhvid V.I. Processes of Combustion and Phase Formation in the Compositions of the Iron Group Metal Oxides and Aluminum // Int. J. Self-Propag. High-Temp. Synth. 1999. V. 8. № 1. P. 81–94.
  18. Процессы горения в химической технологии и металлургии/ Под ред. Мержанова А.Г. Черноголовка: Редакционно-издательский отдел ОИХФ АН СССР, 1975. 289 с.
  19. Силяков С.Л., Ширяева М.Ю., Беликова А.Ф., Хоменко Н.Ю., Игнатьева Т.И., Юхвид В.И. Автоволновой синтез литого алюминида железа Fe2Al5 из смеси термитного типа // Хим. физика. 2022. Т. 41. № 3. С. 81–84. https://doi.org/10.31857/S0207401X22030128
  20. Диаграммы состояния двойных и многокомпонентных систем на основе железа/ Под ред. Банных О.А. и Дрица М.Е. Справочник. М.: Металлургия, 1986. 439 с.
  21. Ковтунов А.И., Хохлов Ю.Ю., Мямин С.В. Новые конструкционные материалы: лабораторный практикум. Тольятти: Изд-во ТГУ, 2016. 43 с.
  22. Иванько А.А. Твердость. Справочник. Киев: Наук. думка, 1968. С. 126.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Разборная графитовая форма (1) с технологическими отверстиями (2)

Скачать (60KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Влияние относительной доли алюминия (α) в смеси Fe2O3+α-Al на скорость горения (u), относительную потерю массы (η1), относительный выход металлической фазы в слиток (η2) при горении и расчетный выход алюминидов железа (η2 расч)

Скачать (68KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Влияние относительной массовой доли алюминия (α) в смеси Fe2O3+Al на содержание алюминия в литом слитке алюминида железа

Скачать (48KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Рентгенограмма синтезированного литого алюминида железа Fe3Al (α = 0.3)

Скачать (75KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Рентгенограмма синтезированного литого алюминида железа Fe2Al5 (α = 0.54)

Скачать (88KB)
Метаданные
7. Рис. 6. Рентгенограмма синтезированного литого алюминида железа FeAl (α = 0.4)

Скачать (87KB)
Метаданные
8. Рис. 7. Микроструктура шлифа алюминида железа Fe3Al (α = 0.3)

Скачать (185KB)
Метаданные
9. Рис. 8. Микрофотографии синтезированных литых алюминидов железа Fe3Al (α = 0.3), FeAl (α = 0.4)

Скачать (226KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024