Obrabotka Metallov 2014 No. 3

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ № 3 (64) 2014 23 МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ гиб вырезали из спеченных компактов на уста- новке электроэрозионной резки Sodick AG400L. Образцы для испытаний на растяжение имели гантелеобразную форму. Механические испыта- ния на трехточечный изгиб и одноосное растя- жение выполняли при комнатной температуре на установке Instron 3369. Скорость перемещения подвижной траверсы составляла 0,5 мм/мин. Результаты исследований и их обсуждение Рентгенограмма смеси исходных порошков представлена на рис. 1, а . После 3 мин механо- активации (без стадии SPS) на рентгенограмме присутствуют только пики никеля и алюминия (рис. 1, б ). Увеличение ширины пиков свиде- тельствует о том, что при механической акти- вации в результате интенсивной пластической деформации происходит измельчение зерна по- рошков исходных реагентов, создается высокая концентрация неравновесных дефектов, возрас- тает уровень внутренних напряжений [13–15]. Рентгенофазовый анализ материалов после ста- дий механоактивации и СВС свидетельствует об образовании монофазного интерметаллида Ni 3 Al. Пики никеля и алюминия на рентгено- грамме отсутствуют (рис. 1, в ). Дифрактограмма материала после дополнительной двухминутной механоактивации представлена на рис. 1, д . Ее анализ также свидетельствует о присутствии лишь интерметаллида Ni 3 Al. Рис. 1. Рентгенограммы исходной порошковой смеси Ni + 13,29 % Al ( а ); после 3 мин механоакти- вации ( б ); после механоактивации и СВС ( в ); после механоактивации, СВС и дополнительной механо- активации ( г ) В образцах, полученных при реализации всех трех технологических маршрутов, зафиксирова- на только одна фаза – Ni 3 Al. На рис. 2 в качестве примера приведена рентгенограмма материала, полученного по маршруту № 1 (механоактива- ция порошковой смеси Ni + 13,29 масс. % Al с последующим СВС и SPS). Рис. 2. Рентгенограмма образца, полученного по технологическому маршруту № 1 По данным просвечивающей электронной микроскопии размер зерна материала, получен- ного по маршруту № 2, составляет 0,1…0,4 мкм (рис. 3). Учитывая, что после трехминутной механоактивации в порошковой смеси присут- ствовали фазы лишь алюминия и никеля (рис. 1, б ), можно сделать вывод о том, что при реализации данного маршрута химическое взаимодействие реагентов и образование соединения Ni 3 Al про- изошло в процессе искрового плазменного спе- кания. Таким образом, по сравнению с маршру- том № 1 была исключена одна технологическая операция – СВС. Самораспространяющаяся Рис. 3. Тонкая структура интер- металлида Ni 3 Al, полученного по маршруту № 2