CC BY
16ИЗУЧЕНИЕ ВЛИЯНИЯ ВРЕМЕНИ ОТЖИГА НА СТРУКТУРУ И СВОЙСТВА МАТЕРИАЛА НА ОСНОВЕ МАХ-ФАЗ
СИСТЕМЫ Т1-А1-С
Хамитова Р.В. студентка, Галышев С.Н.
ФГБОУВО «Уфимский государственный авиационный технический университет», Уфа, гв2й30597@тШоок. сот
ВОТ: 10.24411/9999-004А-2018-10011
Материалы на основе МАХ-фаз сочетают в себе свойства, как металлических сплавов, так и керамических соединений. В совокупности с низким удельным весом эти свойства MAX-фаз открывают широкие перспективы для их применения в различных отраслях промышленности [1]. Общие закономерности структурообразования материалов на основе МАХ-фаз, полученных с использованием метода СВС (самораспространяющийся высокотемпературный синтез) [2], мало изучены. Решение этих проблем представляют интерес, как с фундаментальной, так и прикладной точки зрения. Среди известных в настоящее время МАХ-фаз наибольший интерес представляют соединения в системе Ti-Al-C. В связи с этим целью данной работы является изучение зависимости свойств материала на основе МАХ-фазы состава Ti2AlC при различных режимах отжига.
В качестве объекта исследования были выбраны образцы материала на основе MAX-фаз системы Ti-Al-C, полученные CВC-методом. Для приготовления исходных шихтовых заготовок использовалась смесь порошков титана (nTM), алюминия (ACД-4) и технический углерод (П803) в пропорции соответственно 2-2-1 [3]. Термодинамически стабильным фазовым составом для заложенных пропорций является Ti2AlC + TiC + TiAl3.
а б
Рис. 1. Снимки образцов, сделанные с помощью РЭМ: а) без отжига; б) после отжига в течение 4 часов. Красным контуром обведены частицы ТЮ.
В процессе отжига наблюдается рост частиц как в продольном, так и в поперечном направлениях. Это происходит за счёт коагуляции частиц в процессе отжига. Объёмная доля, приходящаяся на включения фаз, в процессе отжига становится меньше. По всей видимости, это происходит из-за стремления системы к равновесному состоянию, а именно к фазовому составу ^ЛЮ + TiC
+ тъ.
Рентгенофазовый анализ показал, что в процессе отжига фазовый состав отличается как качественно, так и количественно. Для рентгенограмм характерно наличие чётких дифракционных пиков, что указывает на их кристаллическое строение. Были замечены пики таких фаз, как ^ЛЮ, ^^ ^Л^ и интерметаллидов типа - ^Л^.
Значение микротвёрдости поверхности образцов уменьшилось с увеличением времени отжига. Это объясняется тем, что в процессе отжига размеры фазовых включений стали больше, также объёмная доля фазовых включений стала меньше. Также уменьшилось содержание твёрдой фазы карбида титана, поэтому материал в целом стал несколько менее твёрдым.
800 700 600
>
500
JO
g 400 cl
300
со I—
200 100 0
Время отжига (т), ч.
Рис.2. График зависимости микротвёрдости образцов от времени отжига.
Список литературы:
1. Barsoum M. The Mn+1AXn phases: a new class of solids. Progress in Solid State Chemistry, 2000, no. 28.
2. А.С. Рогачёв, А.С. Мукасьян «Горение для синтеза материалов: введение в структурную макрокинетику», Москва, 2013; стр. 53.
3. Галышев С.Н. «Структурообразование и формуемость материалов на основе МАХ-фаз системы Ti-Al-С, полученных в режиме горения и высокотемпературного деформирования»
