Высокотемпературный синтез литого материала с максимальным содержанием МАХ-фазы CrAlC, "Неорганические материалы"

Горшков, В. А.; Miloserdov, P. A.; Лугинина, М. А.; Сачкова, Н. В.; Беликова, А. Ф.

doi:10.7868/s0002337x1703006x

Cited by 3 publications

(4 citation statements)

References 0 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…Под действием гравитации происходит сепарация тяжелой металлоподобной и легкой оксидной фаз образовавшихся продуктов. Большой интерес представляют литые материалы, полученные методом СВС-металлургии, на основе двойных и тройных соединений (MAXфаз) в системах: Cr-Al-C [23][24][25], Nb-Al-C [26; 27] и V-Al-C [28]. В указанных работах было показано, что основным параметром синтеза, определяющим состав конечных продуктов, является время «жизни» расплава, которое зависит от температуры горения исходной смеси.…”

Section: введение введениеunclassified

SHS of cast materials in the Mo-Al-C system

Горшков

Miloserdov

Kovalev

et al. 2023

Izv. VUZ. Poroshk. Met.

View full text Add to dashboard Cite

Materials based on molybdenum-aluminium-carbon compounds have a considerable potential for use under intense wear conditions at elevated temperatures. This paper presents the experimental results of self-propagating high-temperature synthesis of compounds within the Mo-Al-C system. By combining two processes: SHS of the elements and SHS-metallurgy, cast materials containing the Mo3Al2C, Mo2C, Mo3Al, and Mo3Al8 phases were obtained. The experiments used mixtures with compositions calculated according to the ratio (1 - α)(3MoO3-8Al-C)/α(3Mo-2Al-C), where a varied in the range from 0 to 1. The synthesis was carried out in a laboratory reactor of 3 L volume at an initial argon pressure of 5 MPa. The mass of the initial mixtures in all experiments was 20 g. The process of combustion was initiated by a 0.5 mm diameter molybdenum wire spiral by applying 28 V voltage to it. The resulting end products were studied by X-ray diffraction and local microstructural analysis. A significant influence of the ratio of the initial reagents on the synthesis parameters, phase composition, and microstructure of the target products was established. Introduction into the high-exothermic mixture 3MoO3-8Al-C inert “cold” mixture 3Mo-2Al-C leads to an increase in the content of carbide phases in the ingots. The possibility of obtaining cast materials based on the triple phase Mo3Al2C, the maximum content of which is 87 wt. % at the content of the “cold” mixture in the charge α = 0.4 is shown. The presence of secondary phases of molybdenum carbide (Mo2C) and molybdenum aluminides (Mo3Al8 , Mo3Al) in the final products is due to a change in the composition of the initial mixture caused by the ejection of components during combustion and insufficient existence time of the melt formed in the combustion wave.

show abstract

Section: введение введениеunclassified

SHS of cast materials in the Mo-Al-C system

Горшков

Miloserdov

Kovalev

et al. 2023

Izv. VUZ. Poroshk. Met.

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…Основным параметром, влияющим на формирование MAX-фаз в СВС-металлургии, является время жизни расплава, которое зависит от тепловыделения термитной реакции и параметров синтезамассы смеси, теплоотвода и т.д. [23][24][25].…”

Section: результаты экспериментов и их обсуждениеunclassified

“…Впервые метод СВС-металлургии для синтеза МАХ-фазы Cr 2 AlC был применен в работе [23]. При определенном соотношении реагентов температура горения превышает температуру плавления исходных реагентов и конечных продуктов.…”

Section: Introductionunclassified

“…В результате продукт в волне горения формируется в жидком состоянии. Из-за различного удельного веса под действием гравитации происходит сепарация тяжелой металлоподобной и легкой оксидной фаз образовавшихся продуктов [23][24][25]. В этих работах использовались исходные смеси, состоящие из оксидов хрома (VI) и (III) с алюминием и углеродом.…”

Section: Introductionunclassified

See 1 more Smart Citation

The Synthesis of Cast Materials Based on the MAX Phases in a Cr–Ti–Al–C System

Горшков

Khomenko

Kovalev

2021

Russ. J. Non-ferrous Metals

View full text Add to dashboard Cite

Аннотация: Используя совместно два варианта процесса самораспространяющегося высокотемпературного синтеза: СВС из элементов и СВС-металлургии, получены литые материалы на основе MAX-фаз Cr 2 AlC и (Cr 0,7 Ti 0,3 ) 2 AlC. В экспериментах применялись смеси с составами, рассчитанными согласно химической схеме 70%(Cr 2 O 3 + 3Al + C)/(2Ti + Al + C) + + 30%(3CaO 2 + 2Al). Синтез осуществлялся в реакторе объемом 3 л при давлении аргона 5 МПа. Структуру и фазовый состав продукта реакции исследовали методами рентгенофазового анализа и сканирующей электронной микроскопии. В ходе работы установлено существенное влияние соотношения исходных реагентов на параметры синтеза и фазовый состав целевых продуктов. Показана возможность получения литого материала на основе легированной титаном фазы Cr 2 AlC. Выявлено, что полученный продукт является композиционным материалом на основе фазы (Cr 1-х Ti х ) 2 AlC (х = 0,18÷0,28), содержание которой составляет 43-62 мас.% в зависимости от исходного соотношения реагентов. Микроструктура материала характеризуется наличием ламинатных слоев с включениями карбидных зерен. В конечном продукте присутствуют примесные карбидные (Ti 0,9 Cr 0,1 C, Cr 7 C 3 , Cr 3 С 2 ) и интерметаллидные (Al 8 Cr 5 , AlTi 3 ) соединения, что обусловлено недостаточным временем существования расплава, формирующегося в волне горения.

show abstract

Synthesis of cast materials based on MAX phases in Cr–Ti–Al–C system

Горшков¹,

Хоменко²,

Kovalev³

2021

Izv. VUZ. Poroshk. Met.

View full text Add to dashboard Cite

Two variants of the self-propagating high-temperature synthesis process, namely SHS from elements and SHS metallurgy, were combined to obtain cast materials based on the MAX phases of Cr2AlC and (Cr0,7Ti0,3)2AlC. Experiments involved mixtures with compositions calculated according to the chemical scheme 70%(Cr2O3 + 3Al + C)/(2Ti + Al + C) + + 30%(3CaO2 + 2Al). Synthesis was carried out in a 3 l reactor at an argon pressure of 5 MPa. The structure and phase composition of the reaction product were studied by X-ray diffraction and scanning electron microscopy. It was found during the research that the ratio of original reagents has a significant effect on the synthesis parameters and phase composition of desired products. The possibility of obtaining a cast material based on the titanium-doped Cr2AlC phase was shown. It was found that the resulting product is a composite material based on the (Cr1–хTiх)2AlC (х = 0,18÷0,28) phase, and the content of this phase is 43–62 wt.% depending on the original ratio of reagents. The material microstructure features by the presence of laminate layers with carbide grain inclusions. The end product contains carbide (Ti0,9Cr0,1C, Cr7C3, Cr3С2)and intermetallic (Al8Cr5, AlTi3) impurities due to the insufficient life time of a melt formed in the combustion wave.

show abstract

Высокотемпературный синтез литого материала с максимальным содержанием МАХ-фазы CrAlC, "Неорганические материалы"

Cited by 3 publications

References 0 publications

SHS of cast materials in the Mo-Al-C system

SHS of cast materials in the Mo-Al-C system

The Synthesis of Cast Materials Based on the MAX Phases in a Cr–Ti–Al–C System

Synthesis of cast materials based on MAX phases in Cr–Ti–Al–C system

Contact Info

Product

Resources

About