Виготовлення шаруватого метал-інтерметалідного армованого композиційного матеріалу

І.М. Гурія; Я.О. Смірнова; П.І. Лобода; Є.В. Солодкий

doi:10.15407/mom2019.04.047

Автор(и)

І.М. Гурія Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», Київ
Я.О. Смірнова Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», Київ
П.І. Лобода Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», Київ
Є.В. Солодкий Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», Київ

DOI:

https://doi.org/10.15407/mom2019.04.047

Ключові слова:

композиційні матеріали, інтерметалідна фаза, матриця, алюмінієва фольга, перехідний шар

Анотація

Серед композитів системи Ti-Al метал-інтерметалідні шаруваті композиційні матеріали (MIL – metallic-intermetallic laminate) є одними з найбільш поширених, завдяки поєднанню крихкої інтерметалідної фази з пластичною металевою матрицею, яка залишається неушкодженою і стримує тріщини після початку їх росту. Переважна більшість методів виготовлення MIL є досить складними, тому актуальними є розвиток рідкофазних технологій, які забезпечили б зниження трудомісткості процесу. Представлено розроблену технологію виготовлення метал-інтерметалідного композиційного матеріалу системи (Ti-TiB)–Al, яка полягає у зануренні та витримуванні пакету (Ti-TiB)–алюмінієва фольга–(Ti-TiB) у розплаві алюмінію. Встановлено, що використання фольги у технологічному процесі забезпечує довільне просочення розплаву алюмінію без надлишкового тиску. У результаті взаємодії рідкого алюмінію та твердого композиту Ti-TiB утворюється рівномірний перехідний шар з алюмінідів титану. З усіх відомих інтерметалідів системи Ti-Al рентгеноструктурний аналіз підтверджує наявність у композиті фази Al₃Ti. Визначена мікротвердість перехідного інтерметалідного шару та Ti-TiB дозволяє прогнозувати підвищення механічних властивостей виготовленого композиту, що робить застосування описаного технологічного процесу перспективним для виробництва шаруватих композиційних матеріалів системи (Ti-TiB)-Al.

Посилання

Metal Matrix Composite (MMC) Market Analysis By Product (Aluminum, Nickel, Refractory) By End-use (Ground Transportation, Electronics/Thermal Management, Aerospace) And Segment Forecasts To 2022. (2015) [in English].

Retrieved from https://www.businesswire.com/news/home/20160217006010/en/Metal-Matrix-Co.

Han, Y., Jiang, F., Lin, C., Yuan, D., Huang, H., Wang, E.,et al. Journal of Alloys and Compounds, 2017, Vol. 729, No. 30, pp. 1145-1155 [in English]. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2017.09.267

Bataev, I.A., Bataev, A.A., Mali, V.I., Pavliukova, D.V., Materials and Design, 2012, No. 35, pp. 225-234 [in English]

https://doi.org/10.1016/j.matdes.2011.09.030

Peng, L.M., Wang, J.H., Li, H., Zhao, J.H., He, L.H., Scripta Materialia, 2005, Vol. 52, No. 3, 243-248 [in English]. https://doi.org/10.1016/j.scriptamat.2004.09.010

Vecchio, K.S., JOM: the journal of the Minerals, Metals & Materials Society, 2005, Vol. 57, No. 3, pp. 25-31 [in English]. https://doi.org/10.1007/s11837-005-0229-4

Boronski, D., Kotyk, M., Mackowiak, P., Procedia Structural Integrity, 2016, Vol. 2, pp. 3764-3771 [in English].

https://doi.org/10.1016/j.prostr.2016.06.468

Sun, Y., Zhao, Y., Zhang, D., Liu, C., Diao, H., Ma, C., Transactions of Nonferrous Metals Society of China, 2011, Vol. 21, No 8, pp. 1722-1727 [in English]. https://doi.org/10.1016/S1003-6326(11)60921-7

Kovtunov, A.I., Myamin, S.V., Aviacionnye materialy i tehnologii, 2013, No. 1 (26), pp. 9-12, [in Russian].

Smirnova, Y.O., Solodkyi, I.V., Guriya, I.M., Loboda, P.I. Naukovi visti KPI, 2019, No 2, pp. 71-77 [in Ukrainian]. https://doi.org/10.20535/kpi-sn.2019.2.167784