PRODUCTION OF CERMET IN A COMBUSTION MODE BY MEANS OF INFILTRATION OF CU + TI MELT INTO POROUS TITANIUM CARBIDE

Capa

Citar

Texto integral

Resumo

Results for the interaction of a hot porous titanium carbide frame obtained in the mode of self-propagating high-temperature synthesis with a copper-titanium melt, are presented. The studies were carried out using two types of samples: without and with preheating up to 300 ºC before synthesis in a furnace. The samples were flat compressed tabs of stock material consisting of two layers with different composition. The lower layer was Ti and C stock, and the upper layer was a mixture of Ti and Cu. The process of sample synthesis was carried out in air. After the reaction took place in the lower layer of the samples and the formation of a porous titanium carbide frame, in both samples the upper layer melted and was absorbed into the lower layer unreservedly. X-ray phase analysis of the central part of the sample showed the presence of three phases – Ti, Cu and Cu3Ti. It was found that the resulting composite was a porous TiC frame impregnated with an alloy of copper and titanium. Titanium carbide grains had a largely non-stoichiometric composition and were polyhedral particles of an average size of 20 microns, as well as particles of stoichiometric composition with a size of no more than 10 microns. An intermetallic compound was found in some areas on the surface of TiC particles in the form of a thin film. In addition, it was found that preheating the initial sample in a furnace to 300 ºC before synthesis increases the content of stoichiometric titanium carbide in the obtained cermet.

Sobre autores

Evgeniy Latukhin

Email: evgelat@yandex.ru
docent, candidate of technical sciences

Lyudmila Kondratieva

Samara State Technical University

Email: schiglou@yandex.ru
ORCID ID: 0000-0002-3940-9511
department of «Metal science, powder metallurgy, nanomaterials», docent, doctor of technical sciences

Bibliografia

  1. Пугачева Н.Б., Николин Ю.В., Быкова Т.М., Сенаева Е.И. Структура и свойства СВС-композита системы Cu–Ti–C–B // Физика металлов и металловедение. 2022. Т. 123. № 1. С. 47–54. doi: 10.31857/S0015323022010107
  2. Цикарев В.Г., Филиппенков А.А., Филиппов М.А., Алабушев А.В., Шарапова В.А. Опыт получения композиционных материалов системы Ti–Cu–C СВС-процессом // Известия высших учебных заведений. Порошковая металлургия и функциональные покрытия. 2021. Т. 15. № 4. С. 4–11. doi: 10.17073/1997-308X-2021-4-11.
  3. Liang Y.H., Wang H.Y., Yang Y.F., Wang Y.Y., Jiang Q.C. Evolution process of the synthesis of TiC in the Cu-Ti-C system // Journal of Alloys and Compounds. Vol. 452 (2008). pp. 298–303.
  4. Guo Lei, Yang Yang, Wen Xiaochun, Gao Han, Wang Zhe, Guo Zhancheng. Synthesis of Cu-based TiCx composites via in-situ reaction between CuxTi melt and dissolvable solid carbon // Powder Technology. Vol. 362 (2020). pp. 375–385.
  5. Мержанов А.Г., Мукасьян А.С. Твердопламенное горение. М.: ТОРУС ПРЕСС, 2007. 336 с.
  6. Амосов А.П., Боровинская И.П., Мержанов А.Г. Порошковая технология самораспространяющегося высокотемпературного синтеза материалов. М.: Машиностроение-1, 2007. 568 с.
  7. Lei Guo, Yang Yang, Yinuo Du, Hao Sun, Zhancheng Guo. In-situ formation of titanium carbide in copper-titanium-carbon system: A review // Powder Technology. Vol. 403 (2022). pp. 117389.
  8. Zarrinfar N., Kennedy A.R., Shipway P.H. Reaction synthesis of Cu-TiCx master-alloys for the production of copper-based composites // Scripta Materialia. Vol. 50 (2004). pp. 949–952.
  9. Rathod S., Modi O.P., Prasad B.K., Chrysanthou A., Vallauri D., Deshmukh V.P., Shah A.K. Cast in situ Cu-TiC composites: synthesis by SHS route and characterization, // Materials Science and Engineering: A. Vol. 502. (2009). pp. 91–98.
  10. Амосов А.П., Латухин Е.И., Умеров Э.Р. Применение процессов инфильтрации и самораспространяющегося высокотемпературного синтеза для получения керметов. Обзор // Известия вузов. Цветная металлургия. 2021. Т. 27, № 6. С. 52–75. doi: 10.17073/0021-3438-2021-6-52-75
  11. Амосов А.П., Латухин Е.И., Умеров Э.Р., Давыдов Д.М. Получение длинномерного MAX-кермета Ti3AlC2-Al методом СВС с самопроизвольной инфильтрацией расплавом алюминия // Известия вузов. Порошковая металлургия и функциональные покрытия. 2022. №3. С. 52–75. doi: 10.17073/1997-308X-2022-3-24-36.
  12. Amosov A.P., Latukhin E.I., Ryabov A.M., Umerov E.R., Novikov V.A. Application of SHS process for fabrication of copper-titanium silicon carbide composite (Cu-Ti3SiC2) // J. of Physics: Conf. Series. 2018. V.1115. No. 4. Art. no 042003. doi: 10.1088/1742-6596/1115/4/042003.
  13. Латухин Е.И., Умеров Э.Р., Луц А.Р. Самораспространяющийся высокотемпературный синтез заготовок пористого карбида титана для последующей инфильтрации расплавами // Заготовительные производства в машиностроении. 2021. Т. 19. № 7. С. 322–330. doi: 10.36652/1684-1107-2021-19-7 322-330.
  14. Cochepin B., Gauthier V., Vrel D., Dubois S. Crystal growth of TiC grains during SHS reactions // Journal of Crystal Growth. Vol. 304 (2007). pp. 481–486.
  15. Frage N., Froumin N., Aizenshtein M., Kutsenko L., Fuks D., Dariel M.P. Reactive wetting in titanium carbide/non-reactive metal systems // Current Opinion in Solid State and Materials Science. Vol. 9 (2005). pp. 189–195.
  16. Dong Bai-Xin, Yang Hong-Yu, Qiu Feng, Li Qiang, Shu Shi-Li, Zhang Bing-Qi, Jiang Qi-Chuan. Design of TiCx nanoparticles and their morphology manipulating mechanisms by stoichiometric ratios: Experiment and first-principle calculation // Materials and Design. Vol. 181 (2019). pp. 107951.

Arquivos suplementares

Arquivos suplementares
Ação
1. JATS XML
Baixar

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».