Hydrogen and its effect on the grinding of Ti-Ni powder

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ Том 23 № 3 2021 100 МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ Введение Известно , что наличие водорода в материа - ле имеет неоднозначное влияние на изменения его свойств . Так , в [1, 2] показано , что водород может уменьшать способность металла к де - формации , т . е . приводить к охрупчиванию [3], Водород и его влияние на измельчение порошка никелида титана Екатерина Абдульменова a, * , Сергей Кульков b Институт физики прочности и материаловедения СО РАН , пр . Академический , 2/4, Томск , 634055, Россия a https://orcid.org/0000-0002-9594-5706, Ekaterina.V.Abdulmenova@yandex.ru, b https://orcid.org/0000-0002-4635-6569, kulkov@ispms.ru Обработка металлов ( технология • оборудование • инструменты ). 2021 Том 23 № 3 с . 100–111 ISSN: 1994-6309 (print) / 2541-819X (online) DOI: 10.17212/1994-6309-2021-23.3-100-111 Обработка металлов ( технология • оборудование • инструменты ) Сайт журнала : http://journals.nstu.ru/obrabotka_metallov ИНФОРМАЦИЯ О СТАТЬЕ УДК 54.055: 621.762.01: 66.094.25 История статьи : Поступила : 07 апреля 2021 Рецензирование : 23 апреля 2021 Принята к печати : 30 июля 2021 Доступно онлайн : 15 сентября 2021 Ключевые слова : Порошок Ni-Ti Механическая обработка Гидрирование Водород Область когерентного рассеяния Параметр решетки Фазовый состав Финансирование : Результаты получены при выполне - нии комплексного проекта « Создание высокотехнологичного импортозаме - щающего производства полного цикла металлорежущих сложнопрофильных многогранных твердосплавных пла - стин для приоритетных отраслей про - мышленности » ( соглашение о предо - ставлении субсидии от 27.11.2019 № 075-11-2019-036), реализуемого ИФПМ СО РАН при финансовой под - держке Минобрнауки России в рамках постановления Правительства РФ от 09.04.2010 № 218. Благодарности : Исследования выполнены на оборудо - вании ЦКП « Структура , механические и физические свойства материалов ». АННОТАЦИЯ Введение . Промышленный никель - титановый сплав ПН 55 Т 45 состава , близкого к эквиатомному , широко используется для изготовления изделий методом порошковой металлургии . Для достижения высоких физико - механических свойств сплава , полученного таким методом , необходимо использо - вать мелкодисперсные порошки , которые можно получить , реализуя высокоинтенсивное измельчение в планетарно - шаровой мельнице . Однако в процессе такой обработки возможно загрязнение , окисле - ние порошка , агрегация частиц и др . Для решения этой проблемы предлагается использовать пред - варительное гидрирование для последующего измельчения в планетарной шаровой мельнице . Целью работы является изучение влияния водорода на измельчение порошка никелида титана . Материалы и методы исследования . Морфология и средний размер частиц порошков исследовались методом ска - нирующей электронной микроскопии ; фазовый состав и параметры тонкой кристаллической структу - ры порошков – методами рентгеноструктурного и рентгенофазового анализа . Для оценки плотности дислокаций использовались данные рентгеноструктурного анализа . Результаты и их обсуждение . Показано , что использование предварительного гидрирования в течение 180 мин перед механической обработкой позволяет уменьшить средний размер частиц примерно в два раза . После механической обработки порошка параметры кристаллических решеток фаз TiNi ( аустенит ), Ti2Ni и Ni3Ti в преде - лах ошибки не изменяются . После механической обработки порошка с предварительным гидрирова - нием значительно изменяется параметр кристаллической решетки только фазы Ti2Ni, в частности , при 180 мин гидрирования параметр решетки возрастает до 1,1457 ± 5 ∙ 10 –4 нм , что соответствует сте - хиометрии гидрида Ti2NiH0,5 с параметром решетки 1,1500 нм . Наибольшая плотность дислокаций , оцененная по данным рентгеноструктурного анализа , содержится в фазе Ti2Ni (511), а не в фазах TiNi ( аустенит ) (110) и Ni3Ti (202). Таким образом , предварительное гидрирование может быть эффектив - ным методом измельчения порошков за счет формирования хрупкого гидрида и подавления процесса агрегации мелких частиц при высокоинтенсивной механической обработке . Для цитирования : Абдульменова Е . В ., Кульков С . Н . Водород и его влияние на измельчение порошка никелида титана // Обработка металлов ( технология , оборудование , инструменты ). – 2021. – Т . 23, № 3. – С . 100–111. – DOI: 10.17212/1994-6309-2021-23.3-100-111. ______ * Адрес для переписки Абдульменова Екатерина Владимировна , аспирант , м . н . с . Институт физики прочности и материаловедения СО РАН , пр . Академический , 2/4, 634055, г . Томск , Россия Тел .: (3822) 28-69-88, e-mail: Ekaterina.V.Abdulmenova@yandex.ru