«Разработка и исследование жаропрочных, жаростойких и износостойких порошковых материалов на основе Ni3Al (сплавы типа ВКНА), полученных с использованием технологии электроискрового плазменного спекания механически активированных порошков» (промежуточный)

В отчете представлены результаты исследований, выполненных по первому этапу проекта РНФ № 21-79-00154 «Разработка и исследование жаропрочных, жаростойких и износостойких порошковых материалов на основе Ni3Al (сплавы типа ВКНА), полученных с использованием технологии электроискрового плазменного спекания механически активированных порошков» Целью проекта является повышение эксплуатационных характеристик порошковых суперсплавов на основе интерметаллида Ni3Al (на примере отечественных сплавов типа ВКНА) для работы в условиях высоких температур. Объектом исследования являются порошковые жаропрочные интерметаллидные сплавы типа ВКНА-1В и ВКНА-4У. В рамках выполнения первого (промежуточного) этапа проекта получены следующие результаты: 1. Исследовано влияние параметров предварительной механической активации на структуру спеченных материалов на основе Ni3Al. 2. Изучены условия синтеза и спекания методом SPS механически активированных порошковых смесей никеля, алюминия и легирующих элементов, соответствующих маркам сплавов ВКНА-1В и ВКНА-4У. 3. Установлена взаимосвязь между режимами спекания (меняющиеся параметры: температура нагрева, давление прессования и время выдержки) порошковых материалов и их фазовым и элементным составом. 4. Определены оптимальные режимы спекания и обоснованы рекомендации по управлению параметрами спекания для формирования однородной мелкозернистой структуры и достижения высокого комплекса механических свойств компактированных суперсплавов на основе интерметаллида Ni3Al. Впервые путем спекания in-situ компонентов сплавов были получены спеченные образцы с относительной плотностью 98–99% от справочной для литейных сплавов ВКНА-1В и ВКНА-4У. 5. Изучены особенности структурных превращений в материалах типа ВКНА, полученных по технологии электроискрового плазменного спекания, с использованием методов оптической и растровой электронной микроскопии, рентгеновской дифрактометрии и дилатометрических методов. 6. Проведена предварительная оценка прочностных свойств по результатам микротвердости компактированных материалов. 7. Результаты проведенных работ представлены на профильной конференции. 8. Опубликована одна статья и одна принята в печать в научном журнале, индексируемом в базе данных Scopus или Web of Science (уровень Q2), и одна статья в научном журнале, рекомендованном ВАК. Инструментарий, использованный при выполнении отдельных видов работ: планетарная шаровая мельница АГО-2; установка электроискрового плазменного спекания Spark Plasma Sintering Labox-1575 (Производство Япония); световой микроскоп AXIO Observer A1m; сканирующий электронный микроскоп JEOL JSM-6700F с микро-анализатором EDS, приставкой энергодисперсионного анализа QUANTAX Bruker XFlash 6-60; аналитические весы Discovery DV 314C и Pioneer PA 214C; дилатометр NETZSCH DIL 402E; микротвердомер Wolpert Group 402MVD.