Structural approach to the development of wear-resistant composite materials

Sukhovaya, E. V.

doi:10.3103/s106345761305002x

Cited by 17 publications

(12 citation statements)

References 2 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…Alloying elements significantly enhance the Rockwell hardness, compression strength and oxidation resistance. Furthermore, the melting temperature increases which is favourable for application of the multicomponent alloy as a filler of metal-matrix composites [23,24]. The crystallization process of boron-rich Fe-B-C alloys simultaneously alloyed with Cr, V, Nb, and Mo may be assumed as follows.…”

Section: Resultsmentioning

confidence: 99%

Formation of Structure and Properties of Boron-Rich Fe–B–C Alloys Alloyed with Cr, V, Nb or/and Mo

Sukhova¹

2021

Metallofiz. Noveishie Tekhnol.

View full text Add to dashboard Cite

The effects of substitution of Fe in the boron-rich Fe-B-C alloys, containing 10.0-14.0% B and 0.1-1.2% C, 0-5.0 % Cr, V, Mo or/and Nb (in % wt.), are studied with combined analysis of optical microscopy, X-ray diffractometry, scanning electron microscopy, energy dispersive spectroscopy. The microstructure of the master Fe-B-C alloys consists mainly of primary dendrites of Fe(B, C) solid solution and Fe 2 (B, C) crystals peritectically formed from Fe(B, C) phase and the rest of the melt. As found, chromium or vanadium have high solubility in the constituent phases of the Fe-B-C alloys, with preferential solubility observed in the Fe(B, C) dendrites, where Cr or V occupy Fe positions. The addition of Cr or V to the Fe-B-C alloys helps to modify their brittleness: while it slightly decreases microhardness values, addition of these elements notably improves the fracture toughness of the constituent phases. Molybdenum or niobium are shown to be present in secondary phases identified as Мо 2 В, Мо 2 (B, C) or NbB 2 , respectively. The level of Mo or Nb contents in the Fe(B, C) and Fe 2 (B, C) solid solutions and quantity of the observed secondary phases indicate a very small Mo and no Nb solubility in the constituent phases. The Mo or Nb enhances a hardness of the master Fe-B-C alloy due to secondary phases' precipitation. To enhance performance characteristics of the boron-rich Fe-B-C alloys, the 1.0-2.0% Cr, 0.5-1.0%V, 1.0-3.0% Nb, 1.0-3.0% Mo are simultaneously added to the master alloy. The properties improve due to the formation of Cr-and Vcontaining Fe 2 (B, C) and Fe(B, C) solid solutions as well as Mo-and Nb-based secondary phases. The developed multicomponent alloy is recommended as a filler of macroheterogeneous composite coatings for strengthening of parts

show abstract

Section: Resultsmentioning

confidence: 99%

Formation of Structure and Properties of Boron-Rich Fe–B–C Alloys Alloyed with Cr, V, Nb or/and Mo

Sukhova¹

2021

Metallofiz. Noveishie Tekhnol.

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…Завдяки аперіодичному далекому порядку D-фаза характеризується високою твердістю та зносостійкістю, наднизькими коефіцієнтами тертя та поверхневого натягу, надпластичністю за високих температур і здатністю до пружнього відновлення [2,3]. Однак практичне застосування квазикристалічних стопів у вигляді масивних виробів обмежене через їхню високу крихкість, неґативний вплив якої можна зменшити, використавши ці стопи у складі литих композиційних матеріялів [4,5] або плівкових покриттів [6].…”

Section: вступunclassified

Structure and Electrical Properties of Thin Al66Cu18Co16 and Al69Co16Ni15 Films

2019

Nanosist. Nanomater. Nanotehnol.

View full text Add to dashboard Cite

Тонкі плівки номінального складу Al 66 Cu 18 Co 16 та Al 69 Co 16 Ni 15 товщиною у 85-100 нм, охолоджені зі швидкістю у 10 12-10 14 К/с, було вперше одержано методом модернізованого триелектродного йонно-плазмового розпорошення складених мішеней. Плівкові покриття осаджували на підкладинки, виготовлені з натрію хлориду або ситалу. Структуру покриттів аналізували за допомогою рентґеноструктурної аналізи. Електричний опір вимірювали чотирозондовим методом. В структурі свіжонапорошених плівок спостерігається рентґеноаморфна фаза та сліди квазикристалічної декагональної D-фази. Області когерентного розсіяння (ОКР) плівок Al 66 Cu 18 Co 16 та Al 69 Co 16 Ni 15 дорівнюють 2,8 нм і 3,2 нм відповідно. Зміна електричного опору тонких плівок Al 66 Cu 18 Co 16 та Al 69 Co 16 Ni 15 у разі нагріву до температур, відповідно, у 600 К і 640 К має оборотній характер, що вказує на термічну стійкість їхньої структури. Подальший нагрів до 920 К супроводжується необоротньою зміною електричного опору, що спричинено зникненням аморфної фази та появою металевої фази на основі алюмінію в структурі плівок. Після витримки за температури у 923 К протягом 10 хвилин розміри ОКР D-фази збільшуються у понад два рази та сягають 6,0-6,5 нм. В структурі плівок спостерігаються наночастинки квазикристалів в алюмінійовій матриці. Температурний коефіцієнт опору (ТКО), як під час нагріву, так і охолодження, має неґативні значення, що підтверджує присутність у структурі плівок квазикристалічної фази. Під час охолодження від температури у 920 К до кімнатної температури ТКО тонкої плівки Al 66 Cu 18 Co 16 збільшується від 410-4 К-1 до 1,210-5 К-1 , а плівки Al 69 Co 16 Ni 15-від 510-4 К-1 до 2,410-4 К-1. Це уможливлює рекомендувати тонку плівку Al 66 Cu 18 Co 16 для виготовлення прецизійних низькоомних тонкоплівкових резисторів. For the first time, thin films with the Al 66 Cu 18 Co 16 or Al 69 Co 16 Ni 15 nominal compositions and of 85-100 nm thickness cooled at 10 12-10 14 K/s are produced by method of modernized three-electrode ion-plasma sputtering of composed targets. Thin films are deposited on sodium chloride or glass

show abstract

“…За счет варьиро-вания типа и объемной доли фаз наполнителя, отличающихся стойкостью к воздействию расплавленной связки, можно влиять на формирование границ раздела растворно-диффузионного типа между этими структурными составляющими [1]. В работе [2] проведено сравнение интенсивности процессов контактного взаимодействия на границах раздела с кристаллическими, микрокристаллическими и квазикристаллическими фазами наполнителя. Микрокристаллическая структура фаз формируется при повышении скорости охлаждения при изготовлении гранул наполнителя до 10 3 -10 4 К/с [3].…”

Section: Introductionunclassified

Peculiarities of Quasicrystalline Al$_{72}$Co$_{18}$Ni$_{10}$ and Al$_{65}$Co$_{20}$Cu$_{15}$ Fillers Dissolution during Composites Impregnation Process with Brass-Binder

Sukhova¹,

Syrovatko²

2019

Metallofiz. Noveishie Tekhnol.

View full text Add to dashboard Cite

В работе исследована структура квазикристаллических сплавов Al 65 Co 20 Cu 15 и Al 72 Co 18 Ni 10 , а также композиционных материалов на их основе, полученных методом печной пропитки. Использованы методы металлографического, рентгеноструктурного, электронно-микроскопического и микрорентгеноспектрального анализов. В сплаве Al 65 Co 20 Cu 15 квазикристаллическая декагональная фаза сосуществует с кристаллическими фазами Al 4 (Co, Cu) 3 и Al 3 (Cu, Co) 2 , а в сплаве Al 72 Co 18 Ni 10-с фазами Al 9 (Co 1−х Ni х) 2 и Al 9 (Ni 1−х Co х) 2. Содержание квазикристаллической фазы в сплавах колеблется в пределах 60-65% об. С помощью оригинальной методики автоматизированного структурного анализа построены кривые распределения коэффициентов поглощения света, использованные для расчёта энтропии фаз. В ходе пропитки латунной связкой марки Л62 гранул наполнителей, изготовленных из сплавов Al 65 Co 20 Cu 15 или Al 72 Co 18 Ni 10 , расплавленная связка растворяет кристаллические фазы наполнителя, проникая до центра гранул. При этом квазикристаллическая фаза наполнителей растворяется с гораздо меньшей скоростью. В структуре композиционного материала, упрочнённого сплавомнаполнителем Al 65 Co 20 Cu 15 , содержание квазикристаллической фазы на 15% об. превышает содержание этой фазы в композиционном материале с

show abstract

Structural approach to the development of wear-resistant composite materials

Cited by 17 publications

References 2 publications

Formation of Structure and Properties of Boron-Rich Fe–B–C Alloys Alloyed with Cr, V, Nb or/and Mo

Formation of Structure and Properties of Boron-Rich Fe–B–C Alloys Alloyed with Cr, V, Nb or/and Mo

Structure and Electrical Properties of Thin Al66Cu18Co16 and Al69Co16Ni15 Films

Peculiarities of Quasicrystalline Al$_{72}$Co$_{18}$Ni$_{10}$ and Al$_{65}$Co$_{20}$Cu$_{15}$ Fillers Dissolution during Composites Impregnation Process with Brass-Binder

Contact Info

Product

Resources

About