Influence of low dose γ-irradiation on the structural state of mechanically activated powder mixtures of Ti + Al

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

The experimental research of the structural state of the powder components under the influence of γ-irradiation on the powder mixture Ti + Al, and the mixture of the same composition after preliminary mechanical activation treatment is carried out. Samples of selected powder mixtures were irradiated by γ-rays in small dose. To investigate the parameters of fine structure the method X-ray diffraction is used. The dependence between preliminary mechanical activation treatment of the powder mixture and its structural parameters also as the fine structure (size of coherent scattering regions, microstrain) after influence γ-irradiation is established. The influence γ-irradiation on the structural condition of mechanically activated mixture is different. From calculation of the fine structure of the two components in mechanically activated mixture follows that the applicable dose of γ-irradiation parameters affect the fine structure of components in different ways. For example, for Ti after γ-irradiation the value of crystal lattice significantly reduced ROC, and slightly increases the microstrains in the crystal lattice. It was found that preliminary mechanical activation treatment of the powder mixture Ti + Al is a stimulator for the radiation-induced state of the components even at low doses of γ-irradiation. In the sample of preliminary mechanical activation powder mixture, which was irradiated by γ-rays, are formed radiation-induced states of components, which is not observed in the sample of non-mechanical activation powder mixture. Increasing the value of microhardness of irradiated sample in comparison non-mechanical activation powder mixture, wherein the mechanical properties are correlated with the structural changes.

About the authors

M. V Loginova

I.I. Polzunov Altai State Technical University

Email: logi_m@mail.ru
46, Lenina avenue, Barnaul, Altai region, 656038, Russian Federation

V. I Yakovlev

I.I. Polzunov Altai State Technical University

Email: anicpt@rambler.ru
46, Lenina avenue, Barnaul, Altai region, 656038, Russian Federation

A. A Sitnikov

I.I. Polzunov Altai State Technical University

Email: sitalan@rambler.ru
46, Lenina avenue, Barnaul, Altai region, 656038, Russian Federation

S. G Ivanov

I.I. Polzunov Altai State Technical University

Email: serg225582@mail.ru
46, Lenina avenue, Barnaul, Altai region, 656038, Russian Federation

A. V Sobachkin

I.I. Polzunov Altai State Technical University

Email: pr_mech@mail.ru
46, Lenina avenue, Barnaul, Altai region, 656038, Russian Federation

A. Z Negodyaev

I.I. Polzunov Altai State Technical University

Email: allneg@mail.ru
46, Lenina avenue, Barnaul, Altai region, 656038, Russian Federation

A. V Gradoboev

National Research Tomsk Polytechnic University

Email: gradoboev1@mail.ru
30, Lenin Avenue, Tomsk, 634050, Russian Federation

References

  1. Механокомпозиты - прекурсоры для создания материалов с новыми свойствами / отв. ред. О.И. Ломовский. - Новосибирск: Изд-во СО РАН. - 2010. - 424 с. - ISBN: 978-5-7692-1108-9.
  2. Григорьева Т.Ф., Баринова А.П., Ляхов Н.З. Механохимический синтез в металлических системах. - Новосибирск: Параллель, 2008. - 312 c.
  3. Microwave-assisted combustion synthesis in mechanically activated 3Ti + Al powder mixtures: structure formation issues / V.Yu. Filimonov, A.A. Sitnikov, A.V. Afanas’ev, M.V. Loginova, V.I. Yakovlev, A.Z. Negodyaev, D.V. Schreifer, V.A. Solov’ev // International Journal of Self-Propagating High-Temperature Synthesis. - 2014. - Vol. 23, iss. 1. - P. 18-25. - doi: 10.3103/S1061386214010038.
  4. Mechanical activation and gasless explosion: nanostructural aspects / A.S. Mukasyan, B.B. Khina, R.V. Reeves, S.F. Son // Chemical Engineering Journal. - 2011. - Vol. 174, iss. 2/3. - P. 677-686. - doi: 10.1016/j.cej.2011.09.028.
  5. The features of structure formation in mechanically activated powder mixture 3Ti + Al in the thermal explosion mode / V.Yu. Filimonov, A.A. Sytnikov, V.I. Yakovlev, M.V. Loginovа, A.V. Afanasyev, A.Z. Negodyaev // Applied Mechanics and Materials. - 2014. - Vol. 621. - P. 71-76. - doi: 10.4028/ href='www.scientific.net/AMM.621.71' target='_blank'>www.scientific.net/AMM.621.71.
  6. Кооперативные моды радиационного охрупчивания / В.Н. Воеводин, Л.С. Ожигов, И.Н. Лаптев, И.М. Неклюдов, В.В. Брык, А.А. Пархоменко // Вопросы атомной науки и техники. Серия: Физика радиационных повреждений и радиационное материаловедение. - 2012. - № 5 (81). - С. 51-61.
  7. Parkhomov V.A., Dmitriev A.V., Bazarzhapov A.D. Spatial features of current systems of SFE-flares accompanied by gamma radiation // Geomagnetism and Aeronomy. - 2010. - Vol. 50, iss. 8. - P. 1003-1014. - doi: 10.1134/S0016793210080116.
  8. Diffuse X-ray scattering measurements of point defects and clusters in iron / R.E. Stoller, F.J. Walker, E.D. Specht, D.M. Nicholson, R.I. Barabash, P. Zschack, G.E. Ice // Journal of Nuclear Materials. - 2007. - Vol. 367-370, pt. A. - P. 269-275. - doi: 10.1016/j.jnucmat.2007.03.019.
  9. Positron generation through laser Compton scattering gamma ray / D. Li, K. Imasaki, S. Miyamoto, K. Horikawa, S. Amano, T. Mochizuki // Applied Physics Letters. - 2009. - Vol. 94, iss. 9. - P. 091112-1-091112-3.
  10. Modification of surface functionality and interlayer spacing of multi-walled carbon nanotubes using γ-rays / Z. Xu, C. Min, L. Chen, L. Liu, G. Chen, N. Wu // Journal of Applied Physics. - 2011. - Vol. 109, iss. 5. - P. 054303-1-054303-7. - doi: 10.1063/1.3552598.
  11. Tataroğlu A., Altindal S. Gamma-ray irradiation effects on the interface states of MIS structures // Sensors and Actuators A: Physical. - 2009. - Vol. 151, iss. 2. - P. 168-172. - doi: 10.1016/j.sna.2009.02.035.
  12. Moussa H.R. Low dose of gamma irradiation enhanced drought tolerance in soybean // Bulgarian Journal of Agricultural Science. - 2011. - Vol. 17, N 1. - P. 63-72.
  13. Хмелевская В.С., Кордо М.Н. Радиационно-индуцированные фазово-структурные превращения в сплавах систем V-Ti-Cr и V-Fe // Вопросы атомной науки и техники. Серия: Материаловедение и новые материалы. - 2008. - Т. 72, № 3. - С. 151-156.
  14. Effects of 6 MeV electron irradiation on ZnO nanoparticles synthesized by microwave method / Sapnar K.B. Bhoraskar V.N., Dhole S.D., L.A. Ghule, K.M. Garadkar // Proceedings of 2011 Particle Accelerator Conference, New York, USA. - New York, 2011. - P. 2166-2168.
  15. Analysis of the influence of high temperature synthesis parameters on the structure formation in the mechanically activated 3Ti + Al powder mixture / M.V. Loginova, V.Yu. Filimonov, V.I. Yakovlev, A.A.Sytnikov, A.Z. Negodyaev, D.V.Shreifer // Applied Mechanics and Materials. - 2015. - Vol. 788. - P. 117-122. - doi: 10.4028/ href='www.scientific.net/AMM.788.117' target='_blank'>www.scientific.net/AMM.788.117.
  16. Dynamic diffractometry of phase transformations during high-temperature synthesis in mechanically activated powder systems in the thermal explosion mode A.A. Popova, A.V. Sobachkin, I.V. Nazarov, V.I. Yakovlev, M.V. Loginova, A.A. Sitnikov, M.R. Sharafutdinov, N.Z. Lyakhov // Bulletin of the Russian Academy of Sciences. Physics. - 2013. - Vol. 77, iss. 2. - P. 120-122. - doi: 10.3103/S1062873813020275.
  17. Павлинич С.П., Зайцев М.В. Применение интерметаллидных титановых сплавов при литье узлов и лопаток ГТД с облегченными высокопрочными конструкциями для авиационных двигателей новых поколений // Вестник УГАТУ. - 2011. - Т. 15, № 4 (44). - С. 200-202.
  18. Titanium and titanium alloys: fundamentals and applications / ed. by C. Leyens, M. Peters. - Weinheim: Wiley-VCH Verlag, 2003. - 532 p. - ISBN: 978-3-527-30534-6.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download


Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».