Выпуски МФиНТ »  Том 42, выпуск 12

Особенности формирования пористой структуры сплавов Zr–Ti–Nb при их синтезе из смесей гидрированных порошков

Д. В. Оришич, О. М. Ивасишин, П. Е. Марковский, Д. Г. Саввакин, А. А. Стасюк, В. И. Бондарчук

Институт металлофизики им. Г. В. Курдюмова НАН Украины, бульв. Академика Вернадского, 36, 03142 Киев, Украина

Получена: 21.07.2020. Скачать: PDF

Исследованы объёмные эффекты и микроструктурная эволюция гетерогенных порошковых смесей на различных стадиях синтеза сплавов системы Zr–Ti–Nb. Установлены факторы, определяющие трансформацию системы пор во время спекания. Наводороженные и ненаводороженные порошки составляют две подсистемы, которые характеризуются разными объёмными эффектами во время нагрева (уменьшение объёма наводороженных частиц при десорбции водорода и термическое расширение ненаводороженных частиц ниобия). Разница объёмных эффектов при недостаточной силе сцепления между частицами, особенно ZrH$_2$, вызывает появление пустот в спрессованной порошковой системе, а эффект Френкеля при развитии химической гомогенизации вносит дополнительный вклад в увеличение пористости. Уменьшить конечную пористость возможно благодаря использованию в смесях исключительно наводороженных порошков (гидридов титана и циркония, наводороженных лигатур Zr–Nb и Ti–Nb), что обеспечивает подобность объёмных эффектов при десорбции водорода из всех компонентов системы и уменьшение эффекта Френкеля.

Ключевые слова: наводороженные порошки, объёмные эффекты, микроструктура, спекание, пористость.

URL: http://mfint.imp.kiev.ua/ru/abstract/v42/i12/1681.html

PACS: 61.43.Gt, 61.66.Dk, 61.72.Ff, 62.20.-x, 66.30.-h, 81.05.Bx, 81.05.Rm, 81.20.Ev

ЦИТИРОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА
  1. M. Niinomi, Metall. Mater. Trans. A, 33: 477 (2002). Crossref
  2. M. Niinomi, M. Nakai, and J. Hieda, Acta Biomaterialia, 8: 3888 (2012). Crossref
  3. M. Takahashi, E. Kobayashi, H. Doi, T. Yoneyama, and H. Hamanaka, J. Jpn. Inst. Met., 64: 1120 (2000). Crossref
  4. І. О. Скиба, О. М. Івасишин, О. П. Карасевська, П. Є. Марковський, Біосумісний сплав із низьким модулем пружності на основі системи цирконій–титан, патент України № 102455 (Опубліковано 10 липня 2013 р.).
  5. H. C. Hsu, S. C. Wu, Y. C. Sung, and W. F. So, J. Alloys Compd., 488: 279 (2009). Crossref
  6. G. J. Yang and T. Zhang, J. Alloys Compd., 392: 291 (2005). Crossref
  7. О. М. Ивасишин, А. А. Попов, О. П. Карасевская, П. Е. Марковский, Б. Н. Мордюк, И. А. Скиба, А. Г. Илларионов, Металлофиз. новейшие технол., 33, № 5: 675 (2011).
  8. С. В. Гриб, А. Г. Илларионов, А. А. Попов, О. М. Ивасишин, Физ. мет. металловед., 115, № 6: 638 (2014). Crossref
  9. A. N. Timoshevskii, S. Yablonovskyy, and O. M. Ivasishin, Functional Materials, 19, No. 2: 266 (2012).
  10. A. Bandyopadhyay, F. Espana, V. K. Balla, S. Bose, Y. Ohgami, and N. M. Davies, Acta Biomaterialia, 6, No. 4: 1640 (2010). Crossref
  11. J. P. Li, P. Habibovic, C. E. Wilson, J. R. de Wijn, C. A. van Blitterswijk, and K. de Groot, Biomaterials, 28, No. 18: 2810 (2007). Crossref
  12. Д. В. Оришич, Д. Г. Саввакін, О. О. Стасюк, Б. Я. Меламед, Металофіз. новітні технол., 41, № 2: 213 (2019). Crossref
  13. О. М. Івасишин, Д. Г. Саввакін, Фізико-хімічна механіка матеріалів, 51, № 4: 27 (2015).
  14. O. М. Ivasishin, D. G. Savvakin, V. S. Moxson, V. A. Duz, and C. Lavender, Proc. of 11th World Conf. on Titanium (June 3-7, 2007) (Kyoto: Japan Institute of Metals: 2007), vol. 1, p. 757.
  15. O. M. Ivasishin and D. G. Savvakin, Key Engineering Materials, 436: 113 (2010). Crossref
  16. F. H. Froes and D. Eylon, Inter. Mater. Rev., 35, No. 3: 162 (1990). Crossref
  17. Dmytro Savvakin, Orest Ivasishin, Denys Oryshych, Oleksandr Stasiuk, and Li Yuanyuan, 14th World Conf. on Titanium (June 10–14, 2019) (Nantes, France: 2019).
  18. Д. Г. Саввакин, Н. М. Гуменяк, Металлофиз. новейшие технол., 35, № 3: 349 (2013).
  19. Д. Г. Саввакін, М. М. Гуменяк, М. В. Матвійчук, О. Г. Моляр, Фізико-хімічна механіка матеріалів, 47, № 5: 72 (2011).
  20. M. P. Puls, San-Qiang Shi, and J. Rabier, J. Nuclear Materials, 336, No. 1: 73 (2005). Crossref
  21. М. А. Филянд, Е. И. Семенова, Свойства редких элементов. Справочник (Москва: Металлургия: 1964).
  22. P. R. V. Evans, J. Less-Common Metals, 4: No. 1: 78 (1962). Crossref
  23. О. М. Івасишин, О. П. Карасевська, Д. Г. Саввакін, М. М. Гуменяк, Я. І. Мельник, О. О. Стасюк, Металлофиз. новейшие технол., 38, № 11: 1527 (2016). Crossref
  24. DICTRA TM Database, www.dictra.com

Лицензия Creative Commons
Эта статья доступна по Лицензии Creative Commons “Attribution-NoDerivatives” («атрибуция — без производных статей») 4.0 Всемирная
© 2000–2020 «Институт металлофизики им. Г. В. Курдюмова НАН Украины»