Изучение физических закономерностей синтеза композитных порошков на основе титана и его сплавов для модификации и формования электронно-лучевым сплавлением деталей, применяемых в авиа-космической отрасли

Проект связан с решением проблемы создания научных основ синтеза композитных порошков (фидстоков) для модификации и формования деталей в современных аддитивных технологиях и для нанесения износостойких покрытий. Из проанализированных ранее составов выбраны самые интересные с точки зрения практического применения и особых свойств входящих в состав упрочняющих частиц и матриц отдельных фаз и химических соединений, в том числе, МАХ-фаз и нестехиометрического карбида титана, возможно, включающего максены (MXene). Это составы Ti-C; Ti-C-Al, Ti-Al-Si, Ti-Al-Fe2O3; Ti-Al-C-Fe2O3; Ti-Al-TiO2, Ti-Al-C-TiO2. Использование металлотермических реакций для получения композитов с оксидными включениями привело к появлению в составе композитов дополнительных неравновесных фаз. В результате выполнения проекта уточнена кинетика превращений в системах Ti-Al-Si ,Ti-C-Al, Ti-Al-C-Fe2O3 и Ti-Al-С-TiO2, включающая формирование неравновесных фаз (таких как МАХ-фазы, максены, неравновесные интерметаллидные фазы; выяснена роль конкурирующих и обратимых стадий в формировании состава композитов из смесей порошков Ti-Al-Si ,Ti-C-Al, Ti-Al-C-Fe2O3 и Ti-Al-С-TiO2; установлены условия получения композитов принципиально разной структуры – металломатричных и керамических – из смесей Ti-C-Al, Ti-Al-C-Fe2O3 и Ti-Al-С-TiO2 с разным содержанием компонентов; выяснены особенности фазового состава и структуры композитов, полученных из порошков Ti-C-Al, Ti-Al-C-Fe2O3 и Ti-Al-С-TiO2 разными способами; изучен характер смачиваемости оксидов Al2O3, TiO2 и синтезированных порошков расплавами металлов; установлено содержание разных интерметаллидных фаз в композитных порошках, полученных из смесей Ti-Al-Fe2O3 и Ti-Al-TiO2 с избытком титана для исходных порошков разного состава. Получены и теоретически и экспериментально исследованы структурно-фазовые особенности покрытий и/или материалов (синтезированных на подложке) с помощью полученных порошков. Опубликованы 15 статей в журналах.