Obrabotka Metallov 2014 No. 3

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ № 3 (64) 2014 21 МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ УДК 621.762:669.2 СТРУКТУРА И МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ИНТЕРМЕТАЛЛИДА Ni 3 AL, ПОЛУЧЕННОГО ПО ТЕХНОЛОГИИ ИСКРОВОГО ПЛАЗМЕННОГО СПЕКАНИЯ МЕХАНИЧЕСКИ АКТИВИРОВАННОЙ ПОРОШКОВОЙ СМЕСИ «Ni–AL»* Л.И. ШЕВЦОВА, аспирант ( НГТУ, г. Новосибирск ) Поступила 12 мая 2014 Рецензирование 24 июня 2014 Принята к печати 26 июня 2014 Шевцова Л.И. – 630073, г. Новосибирск, пр. К. Маркса, 20, Новосибирский государственный технический университет, e-mail :edeliya2010@mail.ru Проведены исследования структуры и механических свойств интерметаллида Ni 3 Al, полученного по раз- личным схемам, сочетающим процессы предварительной механоактивации исходных порошков никеля и алюминия, самораспространяющегося высокотемпературного синтеза и искрового плазменного спекания. Установлено, что относительная плотность всех спеченных материалов составляет ~ 97 %. Микротвердость полученных образцов находится в диапазоне 6100...6300 МПа. Предел прочности при изгибе спеченных ма- териалов составляет 785…800 МПа. Максимальный уровень предела прочности при растяжении (400 МПа) достигнут в процессе спекания при 1100 °С механически активированной в течение трех минут порошковой смеси Ni + 13,29 масс. % Al. Этот технологический процесс является наиболее рациональным. При его реа- лизации стадия химического взаимодействия реагентов совмещается с процессом спекания. Ключевые слова: интерметаллид, алюминид никеля, искровое плазменное спекание, механическая ак- тивация. _______________ * Работа выполнена в рамках Программы стратегического развития НГТУ в 2014 году, проект С-37 Введение Одной из актуальных задач современного ма- териаловедения является получение новых мате- риалов, обладающих повышенным комплексом физико-химических и механических свойств. Особое внимание уделяется изучению алюмини- дов никеля, что обусловлено их высокими меха- ническими свойствами, высокой коррозионной стойкостью и стойкостью к окислению при по- вышенных температурах [1–3]. Для алюминида Ni 3 Al помимо указанных свойств характерна аномальная зависимость предела текучести от температуры нагрева [2, 3]. Такое явление особо благоприятно с позиции применения интерме- таллида в качестве конструкционного материа- ла для химического машиностроения, авиации и космоса [1, 2]. Однако широкому применению в промыш- ленности препятствует ряд особенностей алю- минидов никеля, в первую очередь – низкий уровень пластичности и трещиностойкости. Эта особенность объясняет плохую обрабаты- ваемость материалов резанием. При комнатной температуре образцы из поликристаллического интерметаллида Ni 3 Al являются хрупкими. При высоких температурах эксплуатации для это- го материала характерно низкое сопротивление ползучести [2–5]. Одним из эффективных методов получения бездефектных заготовок из интерметаллидов является искровое плазменное спекание (SPS)