Mechanochemical synthesis of ni/hfc composite structures

封面

如何引用文章

全文:

开放存取 开放存取
受限制的访问 ##reader.subscriptionAccessGranted##
受限制的访问 订阅存取

详细

The structural-phase evolution of the mechanochemical formation of Ni/HfC mechanocomposites containing 50 and 70 wt.% nickel was studied using X-ray diffraction analysis, scanning electron microscopy, and energy dispersive spectroscopy. It has been shown by X-ray diffraction analysis, that during mechanochemical synthesis in a ternary mixture of elemental powders Ni, Hf and C at a stoichiometric ratio of Hf and C, the formation of hafnium carbide occurred already after 40 s. For both compositions, the crystallite sizes of the nickel rapidly decrease upon mechanical activation for up to 4 min compared to the initial. Intensive formation of hafnium carbide is recorded during mechanical activation with duration of 4–8 minutes. With mechanical activation for 12 and 20 min, the processes of secondary structure formation lead to homogenization of the product and depletion of hafnium carbide in carbon to the composition HfС0.5.

作者简介

T. Grigoreva

Institute of Solid State Chemistry and Mechanochemistry of the Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences

Email: grig@solid.nsc.ru

D. Dudina

Institute of Solid State Chemistry and Mechanochemistry of the Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences; Lavrentyev Institute of Hydrodynamics of the Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences

Email: grig@solid.nsc.ru

T. Vidyuk

Institute of Solid State Chemistry and Mechanochemistry of the Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences; Khristianovich Institute of Theoretical and Applied Mechanics of the Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences

Email: grig@solid.nsc.ru

S. Kovaleva

Joint Institute of Mechanical Engineering of the National Academy of Sciences of Belarus

Email: grig@solid.nsc.ru

A. Ukhina

Institute of Solid State Chemistry and Mechanochemistry of the Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences

Email: grig@solid.nsc.ru

E. Devyatkina

Institute of Solid State Chemistry and Mechanochemistry of the Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences

Email: grig@solid.nsc.ru

S. Vosmerikov

Institute of Solid State Chemistry and Mechanochemistry of the Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences

Email: grig@solid.nsc.ru

N. Lyakhov

Institute of Solid State Chemistry and Mechanochemistry of the Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences

编辑信件的主要联系方式.
Email: grig@solid.nsc.ru

参考

  1. Чернов, И.И. Проблема гелия и водорода в реакторных конструкционных материалах / И.И. Чернов // Атомный эксперт. Atomicexpert.com, P.4220299. https://atomicexpert.com/page4232963.html. − (Chernov, I.I. Problema geliia i vodoroda v reaktornykh konstruktsionnykh materialakh / I.I. Chernov // Atomnyi ekspert. Atomicexpert.com, P.4220299. https://atomicexpert.com/page4232963.html)
  2. Ибрагимов, Ш.Ш. Влияние концентрации гелия на высокотемпературное охрупчивание никеля / Ш.Ш. Ибрагимов, О.П. Максимкин, В.Ф. Реутов, К.Г. Фархутдинов, Ш.Б. Шиганаков // ЖТФ. 1985. Т.55. №1. С.198–200. − (Ibragimov, Sh.Sh. Vliyanie kontsentratsii geliya na vysokotemperaturnoe okhrupchivanie nikelya // Sh.Sh. Ibragimov, O.P. Maksimkin, V.F. Reutov, K.G. Farkhutdinov, Sh.B. Shiganakov // Z. Tekhnicheskoj Fiziki. 1985. T.55. №1. S.198−200.)
  3. Углов, В.В. Радиационное материаловедение: учеб.пособ. / В.В. Углов. – Минск: БГУ, 2019. 99 с. − (Uglov, V.V. Radiatsionnoe materialovedenie: uchebnoe posobie / V.V. Uglov. − Minsk: BGU, 2019. 99 р.)
  4. Yu, K.Y. Superior tolerance of Ag/Ni multilayers against Kr ion irradiation: An in situ study / K.Y. Yu, C. Sun, Y. Chen, Y. Liu, H. Wang, M.A. Kirk, M. Li, X. Zhang // Philos. Mag. 2013. V. 93. №26. P.3547–3562.
  5. Demkowicz, M.J. The role of interface structure in controlling high helium concentrations / M.J. Demkowicz, A. Misra, A. Caro // Curr. Opin. Solid State Mater. Sci. 2012. V.16. №3. P.101–108.
  6. Кулешова, Е.А. Радиационно-индуцированная структура аустенитных сталей с различным содержанием никеля под действием нейтронного облучения в реакторах СМ-3 и БОР-60 / Е.А. Кулешова, С.В. Федотова, Д.А. Мальцев, А.С. Фролов, Д.В.Сафонов, Н.В. Степанов, Г.М. Жучков, Б.З. Марголин, А.А. Сорокин // Вопр. материаловедения. 2022. Т.4. №112. С.121–155. − (Kuleshova, E.A. Radiatsionno-indutsirovannaya struktura austenitnykh stalei s razlichnym soderzhaniem nikelya pod deistviem neitronnogo oblucheniya v reaktorakh SM-3 i BOR-60 / E.A. Kuleshova, S.V. Fedotova, D.A. Maltsev, A.S. Frolov, D.V. Safonov, N.V. Stepanov, G.M. Zhuchkov, B.Z. Margolin, A.A. Sorokin // Voprosy materialovedeniya. 2022. T.4. №112. S.121–155.)
  7. Berthod, P. Microstructure evolution in the bulk and surface states of chromium-rich nickel-based cast alloys reinforced by hafnium carbides after exposure to high temperature in air / P. Berthod, E. Conrath // Mater. High Temp. 2014. V.31. №3. P.266–273.
  8. Farhan, M. Synthesis and properties of electroless Ni-P-HfC nanocomposite coatings / M. Farhan, O. Fayyaz, M. Nawaz, A.B. Radwan, R.A. Shakoor // Mater. Chem. Phys. 2022. V.291. Art.126696.
  9. Conrath, E. Properties of a HfC-reinforced nickel-based superalloy in creep and oxidation at 1100°C / E. Conrath, P. Berthod // Mater. Sci. 2018. V.53. №6. P.861−867.
  10. Berthod, P. Consequences of partial {Hf by Ta}-substitution on the high temperature properties of a HfC–reinforced Ni-based superalloy / P. Berthod, D.A. Kane, L. Aranda // Mater. Chem. Phys. 2021. V.271. Art.124949.
  11. Лиознов, Г.Л. Газофазные ядерные двигатели для космических аппаратов / Г.Л. Лиознов // Науч.-техн. журнал «Двигатель». 1999. №5–6. С.41. − (Lioznov, G.L. Gazofaznye yadernye dvigateli dlya kosmicheskikh apparatov // G.L. Lioznov // Nauch.-tekhn. zhurnal “Dvigatel”. 1999. №5–6. S.41)
  12. Чувильдеев, В.Н. Теория неравновесных границ зерен в металлах и её приложения для описания нано- и микрокристаллических материалов / В.Н. Чувильдеев // Вестн. Нижегород. ун-та им. Н.И. Лобачевского. 2010. №5–2. С.124–131. − (Chuvildeev, V.N. Teoriya neravnovesnykh granits zeren v metallakh i eyo prilozheniya dlya opisaniya nano- i mikrokristallicheskikh materialov / V.N. Chuvildeev // Vest. Nizhegorod. Un-ta imeni N.I. Lobachevskogo. 2010. №5–2. S.124–131.)
  13. Laugier, J. LMGP-suite of programs for the interpretation of X-ray experiments / J. Laugier, B. Bochu. − ENSP. Grenoble: Lab. Materiaux genie Phys, 2003.
  14. DIFFRACplus TOPAS. Bruker AXS GmbH. Ostliche. Rheinbruckenstraße 50. D-76187. Karlsruhe. Germany, 2006.
  15. Диаграммы состояния двойных металлических систем: справочник: в 3 т. / под общ. ред. Н.П. Лякишева. − М.: Машиностроение, 1996. Т.1. 992 с. – (Diagrammy sostoyaniya dvoinykh metallicheskikh sistem: spravochnik : 3 pt. / ed. N.P. Lyakishev. − M.: Mashinostroenie, 1996. V.1. 992 p.)
  16. Portnoi, V.K. Formation of nickel carbide in the course of deformation treatment of Ni-C mixtures / V.K. Portnoi, A.V. Leonov, S.N. Mudretsova, S.A. Fedotov // Phys. Met. Metallogr. 2010. V.109. Is.2. P.153–161.
  17. Диаграммы состояния двойных металлических систем: справочник: в 3 т. / под общ. ред. Н.П. Лякишева. − М.: Машиностроение, 1997. Т.2. 1024 с. – (Diagrammy sostoyaniya dvoinykh metallicheskikh sistem: spravochnik : 3 pt / ed. N.P. Lyakishev. − M.: Mashinostroenie, 1997. V.2. 1024 p.)
  18. Thompson, J.R. Formation of powdered Hf-Ni, Hf-Cu and Hf-Ru materials by mechanical alloying methods / J.R. Thompson, C. Politis, Y.C. Kim // Mater. Sci. Eng. 1988. V.97. P.31−34.
  19. Li, J.H. Structural transition and glass-forming ability of the Ni–Hf system studied by molecular dynamics simulation / J.H. Li, L.T. Kong, B.X. Liu // J. Mater. Res. 2004. V.19. №12. P.3547–3555.
  20. Lyakhov, N. Rapid mechanochemical synthesis of titanium and hafnium carbides / N. Lyakhov, T. Grigoreva, V.Šepelák, B.Tolochko, A. Ancharov, S. Vosmerikov, E. Devyatkina, Т. Udalova, S. Petrova // J. Mater. Sci. 2018. V.53. №19. P.13584–13591.

补充文件

附件文件
动作
1. JATS XML

版权所有 © Russian Academy of Sciences, 2025

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».