Коржов В.П., Кийко В. М., Толстун А.Н

Институт физики твёрдого тела РАН, г. Черноголовка Московская обл., Россия,

[email protected]

Соединение Ni3Al является основной упрочняющей фазой жаропрочных Ni- сплавов, которые используются для изготовления деталей и узлов, работающих в условиях высоких температур и силовых нагрузок. Недостатком сплавов на основе Ni3Al является их невысокая, ~1400°С, температура плавления, что ограничивает температурный потолок практического применения этих сплавов интервалом 1100–1150°C. Это инициировало разработку жаропрочных материалов на основе сплавов систем Nb–Si и Nb–Al, способных сделать прорывной шаг. Однако, про- межуточным действием могло бы быть использование в жаропрочных Ni-сплавах соединения NiAl, как более тугоплавкого и лёгкого, чем Ni3Al, и не нуждающегося в защите от окисления.

В работах [1–3], где показано, что диффузионной сваркой под давлением можно получать многослойные материалы, состоящие из чередующихся слоёв от- носительно пластичного твёрдого раствора Al в Ni [Ni(Al)] и жаропрочного интер- металлида Nb3Al, было исследовано влияние температуры сварки на структуру по- перечного сечения получающихся образцов (табл.).

Таблица. Влияние температуры термической обработки на микроструктуру диффузион- ной зоны композита Ni/Al c отношением Ni:Al» 2

Температура, °С	Состав диффузионной зоны
~600 (<1 ч)	Al; NiAl3 (2 слоя по ~2 мкм); Ni
800/1 ч	Ni2Al3 (~25 мкм); NiAl (2 слоя по 4-5 мкм); Ni3Al (2 слоя по ~3 мкм); Ni
950/5 ч	NiAl (36-37 мкм); Ni5Al3 (2 слоя по ~17 мкм); Ni3Al (2 слоя по ~3 мкм); Ni
1000/1 ч	NiAl (~35 мкм); Ni5Al3 (2 слоя по ~15 мкм); Ni3Al (2 слоя по 2-3 мкм); Ni
1100/30 мин	Ni5Al3 (следы); слои Ni3Al, чередующиеся со слоями Ni(Al) – твёрдого раствора Al в Ni

Исходными заготовками были пакеты, состоящие из нескольких десятков чередующихся Al- и Ni-фольг. Изменяя толщину фольг и, тем самым, объёмное соотношение Al и Ni, получали также многослойный материал из Ni(Al) и обоих интерметаллидов Ni3Al и NiAl или многослойный материал, состоящий только из NiAl.

Цель этой работы – термообработкой Ni/Al-композита под давлением полу- чить многослойный материал из жаропрочного интерметаллического моноалюми- нида NiAl, проложенного тонкими прослойками Ni(Al), и исследовать его дефор- мационное поведение и механические свойства при кратковременных испытаниях на изгиб при температурах до 1250–1300°С.

1. Коржов В.П., Карпов М.И., Кийко В.М. Многослойный композит на основе никеля, армированный интерметаллидными слоями. Физика и техника высоких давлений, 2010, т. 20, №4, с. 101-108.

2. Карпов М.И., Коржов В.П., Кийко В.М., Прохоров Д.В., Толстун А.Н. Влияние термо- обработки под давлением на структуру слоистых композитов Ni/Al. Перспективные материалы, 2011, спец. вып. №13, с. 704-711.

3. Коржов В.П., Кийко В.М., Карпов М.И. Структура многослойного Ni/Al- микрокомпозита, полученного диффузионной сваркой. Материаловедение, 2011, №12, с. 34-37.

Дата добавления: 2017-01-14