Аннотация
В планетарной шаровой мельнице АГО-2С в защитной атмосфере аргона из смеси порошков в массовом соотношении 60 % Ti и 40 % Nb получен порошковый сплав Ti-Nb. В интервале времени активации от 3 до 20 минут преобладает процесс агломерации частиц до среднего значения 66 мкм. Форма частиц меняется с чешуек на окатыши. При времени активации 25 мин происходит уравновешивание процессов агломерации и разрушения получаемых частиц, что приводит к снижению их среднего размера в два раза. С ростом времени активации в сплаве увеличивается доля общего твердого раствора компонентов Ti и Nb. При времени активации 20 мин рентгеноструктурно идентифицируется однофазный β-сплав. Таким образом, оптимальный для селективного лазерного сплавления гранулометрический и фазовый состав достигается при времени обработки 25 мин. Технологические ограничения по времени работы планетарной мельницы требуют дальнейшего поиска параметров механической активации.
Ключевые слова: титан, ниобий, смесь порошков, механическая активация, интенсивная пластическая деформация, агломерация, фазовый состав, сплав Ti-40 Nb
Список литературы
1. Зленко М.А., Попович А.А., Мутылина И.Н. Аддитивные технологии в машиностроении. – СПб.: Изд-во политехн. ун-та, 2013. – 222 с.
2. Saprykin A.A., Ibragimov E.A., Yakovlev V.I. Influence of mechanical activation of powder on SLS process // Applied Mechanics and Materials. – 2014. – Vol. 682. – P. 143–147. – doi: 10.4028/www.scientific.net/AMM.682.143.
3. Mechanical alloying of β-type Ti-Nb for biomedical applications / K. Zhuravleva, S. Scudino, M.S. Khoshkhoo, A. Gebert, M. Calin, L. Schultz. Advanced Engineering Materials. – 2013. – Vol. 15, no. 4. – P. 262–268. – doi: 10.1002/adem.201200117.
4. Suryanarayana C. Mechanical alloying and milling // Progress in materials science. – 2001. – Vol. 46, iss. 1–2. – P. 1–184.
5. Механическое легирование / Ю.В. Кузьмич, И.Т. Колесникова, В.И. Серба, Б.М. Фрейдин. – М: Наука, 2005. – 213 с. – ISBN 5-02-033726-9.
6. Maweja K., Phasha M., Berg N. van der. Microstructure and crystal structure of an equimolar Mg-Ti alloy processed by simoloyer high-energy ball mill // Powder technology. – 2010. – Vol. 199, iss. 3. – P. 256–263. – doi: 10.1016/j.powtec.2010.01.014.
7. Rhosroshahi R.A., Ahmadi N.P., Samadzaden S. Effect of silicon on nanostructure TiAl(γ) formation kinetic via mechanical alloying method // Journal of Applied Sciences. – 2008. – Vol. 8, iss. 20. – P. 3727–3732.
8. Parametric optimization of Ti-Ni powder mixtures produced by mechanical alloying / F. Nevesa, F.M. Braz Fernandes, I. Martinsb, J.B. Correiab // Journal of Alloys and Compounds. – 2011. – Vol. 509. – P. 271–274. – doi: 10.1016/j.jallcom.2010.11.036.
9. Structural evaluation of mechanically alloyed Ti-Nb powders / Y.A. Giffoni, E.C.T. Ramos, H.R.Z. Sandim, M.T.T. Pacheco, G. Silva, A.S. Ramos // Materials Science Forum. – 2008. – Vol. 591–593. – P. 141–146. – doi: 10.4028/www.scientific.net/MSF.591-593.141.
10. Preparation of Nb40Ti powders by high-energy milling / Y.A. Giffoni, E.C.T. Ramos, A.S. Ramos, H.R.Z. Sandim, M.T.T. Pacheco, G. Silva // Materials Science Forum. – 2005. – Vol. 498–499. – P. 146–151. – doi: 10.4028/www.scientific.net/MSF.498-499.146.
11. А. с. 975068 (СССР). Планетарная мельница / Е.Г. Аввакумов, А.Р. Поткин, О.И. Самарин. – № 3310409/29-43; опубл. 23.11.82, Бюл. № 43.
12. High temperature synthesis of single-phase Ti3Al intermetallic compound in mechanically activated powder mixture / V.Y. Filimonov, M.A. Korchagin, N.Z. Lyakhov, I.A. Dietenberg, A.N. Tyumentsev // Powder Technology. – 2013. – Vol. 235. – P. 606–613. – doi: 10.1016/j.powtec.2012.11.022.
13. Особенности структурно-фазовых переходов в механоактивированной порошковой смеси 3Ti+Al при высокотемпературном синтезе в условиях нагрева высокочастотными электромагнитными полями / В.Ю. Филимонов, А.А. Ситников, М.В. Логинова, А.З. Негодяев, В.И. Яковлев, Д.В. Шрейфер // Фундаментальные проблемы современного материаловедения. – 2015. – Т. 12, № 1. – С.16–25.
14. Денисов К.И., Дитенберг И.А. Комплексное изучение параметров микроструктуры и свойств порошка Nb в зависимости от интенсивности деформационного воздействия в планетарной шаровой мельнице // Известия вузов. Физика. – 2010. – Т. 53, № 11/3. – С. 46–49.
15. Peculiarities of the formation of high-defect states in mechanocomposites and powders of niobium and aluminum under severe deformation in planetary ball mills / I.A. Ditenberg, A.N. Tyumentsev, K.I. Denisov, M.A. Korchagin // Physical Mesomechanics. – 2013. – Vol. 16, N 1. – P. 84–92.
16. Особенности микроструктуры и упрочнения Nb после механической активации и последующей консолидации кручением под давлением / И.А. Дитенберг, К.И. Денисов, А.Н. Тюменцев, М.А. Корчагин, А.В. Корзников // Известия вузов. Физика. – 2014. – Т. 57, № 7. – С. 68–75.
17. Исследование строения и фазового состава порошков Ti и Nb после механической активации / Ю.П. Шаркеев, Ж.Г. Ковалевская, М.А. Химич, Е.А. Ибрагимов, А.А. Сапрыкин, В.И. Яковлев, В.А. Батаев // Обработка металлов (технология, оборудование, инструменты). – 2016. – № 1 (70). – С. 42–51.
18. Шишковский И.В. Лазерный синтез функционально-градиентных мезоструктур и объемных изделий. – М.: Физматлит, 2009. – 421 с. – ISBN 978-5-9221-1122-5.
