Институт материаловедения Хабаровского научного центра Дальневосточного отделения РАН (ХНЦ ДВО РАН), г. ХабаровскТихоокеанский государственный университет (ТОГУ), г. ХабаровскСтатья поступила в редакцию 24.04.14 г., доработана 01.08.14 г., подписана в печать 15.08.14 г.Изучены условия получения интерметаллидных сплавов NiAl, NiAl-Cr, NiAl-Cr-Mo-W совместным алюминотермичес-ким восстановлением исходных оксидов металлов. Определены термодинамические характеристики протекающих при этом реакций. Температурная зависимость изменения изобарного потенциала (ΔG 0 , кДж/моль) реакций восстановления оксидов указывает на высокую вероятность образования сплавов. Методом дифференциального термического анализа выявлено, что восстановление оксидов металлов вступает в активную фазу после расплавления алюминия при ~650 °С и протекает по гетерогенному механизму в интервале температур 800-1100 °С. Установлен оптимальный состав исходной шихты, обеспе-чивающий максимальный выход металлов в сплавы. Экспериментально найдено, что выход металлов в сплавы составляет 85-92 мас.%. Продукты синтеза идентифицированы элементным и рентгенофазовым методами анализа как интерметалли-ды системы NiAl, содержащие включения хрома, молибдена, вольфрама. Показано, что концентрация включений варьиру-ется в пределах 1,5-6,5 мас.%. Определена микротвердость сплавов, которая изменяется от 3546 до 7436 МПа в зависимости от содержания легирующих элементов. Fabrication of alloyed aluminum nickelides by metallothermy of metals oxidesFabrication conditions of NiAl, NiAl-Cr and NiAl-Cr-Mo-W alloys by joint aluminothermic reduction of initial metal oxides are investigated. Thermodynamic characteristics of accompanying reactions are determined. The temperature dependence of the isobaric potential change (ΔG 0 , kJ/mol) of reduction reactions of oxides point to high formation probability of alloys. It is revealed by differential thermal analysis that the reduction of metal oxides enters the active phase after aluminum is melted at ~650 °C and progresses according to the heterogeneous mechanism in a temperature range of 800-1100 °C. The optimal composition of the initial charge, which provides the maximal yield of metals into alloys, is established. It is found experimentally that the yield of metals into alloys constitutes 85-92 wt.%. Synthesis products are identified by the elemental and X-ray phase analyses as intermetallic compounds of the Ni-Al system, which contain inclusions of chromium, molybdenum, and tungsten. It is shown that the concentration of inclusions varies in a range of 1,5-6,5 wt.%. The microhardness of alloys is determined to vary from 3546 to 7436 MPa depending on the content of alloying elements. Keywords: aluminum nickelides, metallothermy, oxides, alloying elements, chromium, molybdenum, X-ray phase analysis, microstructure. Gostishchev V.V.

Институт материаловедения Хабаровского научного центра Дальневосточного отделения РАН (ХНЦ ДВО РАН), г. ХабаровскТихоокеанский государственный университет (ТОГУ), г. ХабаровскСтатья поступила в редакцию 24.04.14 г., доработана 01.08.14 г., подписана в печать 15.08.14 г.Изучены условия получения интерметаллидных сплавов NiAl, NiAl-Cr, NiAl-Cr-Mo-W совместным алюминотермичес-ким восстановлением исходных оксидов металлов. Определены термодинамические характеристики протекающих при этом реакций. Температурная зависимость изменения изобарного потенциала (ΔG 0 , кДж/моль) реакций восстановления оксидов указывает на высокую вероятность образования сплавов. Методом дифференциального термического анализа выявлено, что восстановление оксидов металлов вступает в активную фазу после расплавления алюминия при ~650 °С и протекает по гетерогенному механизму в интервале температур 800-1100 °С. Установлен оптимальный состав исходной шихты, обеспе-чивающий максимальный выход металлов в сплавы. Экспериментально найдено, что выход металлов в сплавы составляет 85-92 мас.%. Продукты синтеза идентифицированы элементным и рентгенофазовым методами анализа как интерметалли-ды системы NiAl, содержащие включения хрома, молибдена, вольфрама. Показано, что концентрация включений варьиру-ется в пределах 1,5-6,5 мас.%. Определена микротвердость сплавов, которая изменяется от 3546 до 7436 МПа в зависимости от содержания легирующих элементов. Fabrication of alloyed aluminum nickelides by metallothermy of metals oxidesFabrication conditions of NiAl, NiAl-Cr and NiAl-Cr-Mo-W alloys by joint aluminothermic reduction of initial metal oxides are investigated. Thermodynamic characteristics of accompanying reactions are determined. The temperature dependence of the isobaric potential change (ΔG 0 , kJ/mol) of reduction reactions of oxides point to high formation probability of alloys. It is revealed by differential thermal analysis that the reduction of metal oxides enters the active phase after aluminum is melted at ~650 °C and progresses according to the heterogeneous mechanism in a temperature range of 800-1100 °C. The optimal composition of the initial charge, which provides the maximal yield of metals into alloys, is established. It is found experimentally that the yield of metals into alloys constitutes 85-92 wt.%. Synthesis products are identified by the elemental and X-ray phase analyses as intermetallic compounds of the Ni-Al system, which contain inclusions of chromium, molybdenum, and tungsten. It is shown that the concentration of inclusions varies in a range of 1,5-6,5 wt.%. The microhardness of alloys is determined to vary from 3546 to 7436 MPa depending on the content of alloying elements. Keywords: aluminum nickelides, metallothermy, oxides, alloying elements, chromium, molybdenum, X-ray phase analysis, microstructure. Gostishchev V.V.

The regularities of changes in the composition and properties (micro- and nanohardness, HB hardness) of the structural components - α-solid solution and eutectic components of the AK7ch alloy (AL9) depending on the value of the addition of Al-Y-Ce-La master alloy are established. With an increase in the addition of Al-Y-Ce-La master alloy a sharp change is observed in the composition and properties of the structural components of the AK7ch alloy - α-solid solution Si in aluminum and eutectic α + Si, as well as complex-doped aluminides from Si, Fe and rear earth metals (REM). The structural components of the AK7ch alloy are identified with the addition of an increasing amount of Al-Y-Ce-La master alloy (α-solid solution of Si in aluminum, eutectic α+Si, complex-doped aluminides of rare-earth metals of variable composition AlxSiyREMz and AlxSiyFezREMν). A correlation between the solubility of silicon in α-solid solution and its microhardness is found. To increase microhardness of the eutectic and hardness of the AK7ch alloy, it is necessary to add the synthesized ligature in the amount of 0.1 wt.%.

Исследовано микроструктурное строение интерметаллидных покрытий на стали 30 после испытания на жаростойкость термоциклическим способом. Для покрытий использованы интерметаллиды NiAl, Ni 3 Al и Ni. Показано, что основной причиной снижения жаростойкости интерметал-лидных покрытий является окисление по несплошностям в покрытиях. Ключевые слова: интерметаллидные покрытия, термоциклирование, алюминиды никеля, электроискровое легирование, жаростойкость, формирование оксидов.

No abstract