Синтез и исследование свойств многослойных металл-интерметаллидных композиционных материалов с аморфной, квазикристаллической и нанокристаллической структурой

Цель работы - формирование и изучение структуры и свойств многослойных композитов типа Ti-Al₃Ti с модифицированной структурой триалюминида титана.При выполнении первого этапа проекта были подобраны элементы, стабилизирующие кубическую модификацию триалюминида титана. Выбор легирующих элементов осуществлялся на основании литературных данных и in situ синхротронных исследований, проводившихся в процессе спекания трехкомпонентных порошковых смесей. Показано, что эффективным стабилизатором кубической структуры фазы Al₃Ti является медь. Для формирования многослойных композитов системы Al-Ti-Cu были выбраны методы реакционного спекания и искрового плазменного спекания. Структура образцов исследована методами растровой и просвечивающей электронной микроскопии, а также методами дифракционного анализа. Установлено, что наряду с кубическим триалюминидом титана в образце фиксируется другое трехкомпонентное соединение: AlTiCu. В процессе in situ синхротронных исследований установлена последовательность реакций в системе, приводящих к формированию конечной структуры композита. Микроиндентирование позволило выявить, что трещиностойкость интерметаллида Al₅CuTi₂ выше, по сравнению с трещиностойкостью соединения Al₃Ti. Кроме того, испытания на жаростойкость показали, что Al₅CuTi₂ окисляется медленнее, чем сплав на основе Al₃Ti. При этом скорость окисления интерметаллидов в десять раз ниже по сравнению со скоростью окисления технически чистого титана.