КЕРАМІЧНІ ТЕРМОСТІЙКІ ПОКРИТТЯ НА ОСНОВІ ТИТАНАТУ АЛЮМІНІЮ ДЛЯ АЕРОКОСМІЧНОЇ ТЕХНІКИ

Authors

  • Вячеслав Сироватка Відділ матеріалознавства та інженерії високостійких поверхневих шарів, Інститут проблем матеріалознавства ім. І.М. Францевича Національної академії наук України, Київ, Україна https://orcid.org/0000-0001-5034-2656

Keywords:

титанат алюмінію, термостійке детонаційне покриття, напилення, порошок, частинка

Abstract

Розроблено захисні покриття на основі титанату алюмінію Al2TiO5, сформовані детонаційно-газовим методом з використанням механічно сплавленого порошку Ti-50Al і ефекту окислювального впливу робочого газового середовища на порошок, що напилюється. Для отримання порошків на основі упорядкованих інтерметалідів необхідна додаткова термічна обробка матеріалів. Проведений аналіз показує, що розглянуте механохімічне перетворення розкриває в основному одну зі сторін процесу, не виключаючи, а взаємно доповнюючи друг друга, та мають ряд загальних черт. Можна однозначно зтверджувати, що в результаті механохімічної взаємодії в приконтактних областях твердого тіла створюється поле напруг та проходить його наступна релаксація. Основними шляхами релаксації напруг можуть бути виділення тепла, утворення дефектів кристалічної будови, утворення нової поверхні, утворення хімічної реакції. Ці процеси протікають в комплексі, однак переваги направлення релаксації залежить як від властивостей, так від умов навантаження. Можна уявити, що при збільшенні потужності механохімічної взаємодії проходить поступовий перехід від релаксації по тепловому каналу к каналам, зв’язаними з накопиченням дефектів кристалічної будови, руйнування та хімічною взаємодією. Таким чином, механоактивація представляє широкі можливості для модифікування процесів фазо- та структуроутворення. Для утворення продуктів механоактивації з заданою структурою та високою продуктивністю властивостей необхідно ретельно контролювати структурний склад шихти. Отримані покриття можуть бути використані для захисту гарячих ділянок аерокосмічної техніки від зносу, ерозії та високотемпературної деградації, можуть використані у соплах ракет, камерах згоряння, лопатках газотурбінних двигунів. Встановлено, що розроблені покриття можуть бути ефективно використані для підвищення ресурсу роботи деталей машин і механізмів ливарного виробництва, зокрема тих, що контактують з розплавленим алюмінієм.

References

Бобкова Н.М., Силич Л.М. Термостойкая керамика и стеклокерамика на основе титана алюминия // Журн. Всерос. хим. общ-ва им. Д.Н. Менделеева.- 1991.-36.-№5.-с.564-569.

Сравнение зольгель и механохимического способов получения дисперсного Al2TiO5 // Л.Г. Каракчнев, Е.Г. Аввакумов, О.Б. Винокурова и др. // Химия в интересах устойчивого развития.- 2001.-№9.-с.27-31.

Скороход В.В. Спекание порошковых материалов при электротермическом плазменном и лазерном нагреве. // Сучасне матеріалознавство ХХІ сторіччя. – К.: Наук. думка, 1998.-с.228-248.

Механохимический синтез, структура и свойства сплавов на основе системы Ti-Al // В.Е. Оликер, В.Е. Кресанов, В.Л. Сироватка и др.// Порошковая металлургия.- 2003.-№1/2.-с.43-56.

В.А. Барабаш, А.И. Демидик, В.Л. Сироватка, М.С. Яковлева, И.И. Тимофеева, М.А. Васильковская, К.Н. Гальцов, А.А. Бондаренко, А.Е. Терентьев, А.Д. Костенко. Влияние методов нанесения покрытий на свойства материалов на основе алюминидов титана. - Порошковая металлургия.– 3/4. – 2016. – с.142-147.

В.Л. Сироватка, И.И. Тимофеева, М.А. Васильковская, М.С. Яковлева. Исследование возможности получения порошков алюминидов железа и их легирования механохимическим синтезом. – Веснік Гродзенскага дзержанага університэта імя Янкі Купалы, Серія 6. Тэхніка. Том 6, №1 – 2016.-с.21-31.

Гогаев К.А., Барабаш В.А., Демидик А.Н., Сироватка В.Л. Спеченные высокотемпературные подшипники скольжения на основе хрома. Насосы и оборудование. - №4/5 – 2017.- с. 28-29.

Binary alloy phase diagrams // ed T.Massalski - American Society for Metals- Metals Park, Ohio 44073 - 1986 - v.1 – p. 1273.

M.M.Rajath Hegde, A.O. Surendranatha. Phase transformation, structural evolution and mechanical properties Fe-Al intermetallics // Порошковая металлургия –2009 - № 11/12 – с. 37- 50.

D. Oleszar, P.H. Shingu. Mechanical alloying in the Fe-Al system //Materials Science and Engineering, -1994. - A181/A182- p. 1217-1221.

Каррол-Порчинский Ц. Материалы будущего. Термостойкая и жаропрочные волокна и волокнистые материалы: Пер. с англ.- М.:Химия, 1966.- 238с.

Oxidation and protection of γ-titanium aluminides / M.P. Brady, W.J. Brindley, J.L. Smailec et al.// JOM.-1996.-November.-P.46-50.

Грейди Д. Фазовое превращение при ударном нагружении / Диаграммы фаз в сплавах: Пер. с англ., под ред. Л.Бенетта, Т. Массалски, Б. Гиссена.-М: Мир, 1986.-с.272.

Зверев А.И., Шаривкер С.Ю., Астахов Е.А. Детонационное напыление покрытий.- Л.: Судостроение,1979.-232с.

Скороход В.В., Солонин Ю.М., Уварова И.В. Химические, диффузионные и реологические процессы в технологии порошковых материалов. - Киев: Наук. думка,1990.-248с.

Published

2022-08-01

How to Cite

Сироватка, В. (2022). КЕРАМІЧНІ ТЕРМОСТІЙКІ ПОКРИТТЯ НА ОСНОВІ ТИТАНАТУ АЛЮМІНІЮ ДЛЯ АЕРОКОСМІЧНОЇ ТЕХНІКИ. International Science Journal of Engineering & Agriculture, 1(3), 19–28. Retrieved from https://isg-journal.com/isjea/article/view/12