Разработка научных и технологических основ гидридно-кальциевого синтеза порошковых сплавов никелида титана с высокотемпературным эффектом памяти формы

Одним из актуальных направлений современного материаловедения является разработка сплавов с высокотемпературным эффектом памяти формы для работы при 200-300 °С, например, в качестве элементов соединительной и запорной арматуры в трубопроводах с перегретым паром для новых силовых установок с повышенной мощностью. Наиболее перспективными и конкурентными для этих целей являются сплавы на основе никелида титана, легированные гафнием, цирконием, ниобием и др. элементами.Однако сложности в технологии их получения из-за высокой химической активности и большой тугоплавкости элементов сдерживают их широкое применение. Порошковая металлургия при определенных условиях с помощью металлотермии и методов консолидации позволяет получать высокогомогенные по химическому и фазовому составам порошки подобных сплавов и компактные изделия из них, не уступающие, а в ряде случаев превосходящие, по свойствам литые сплавы при большей эффективности по стоимости.В планируемой работе будет предложен механизм процесса и проведены термодинамические расчеты гидридно-кальциевого синтеза порошков сплавов систем Ti-Ni-Hf и Ti-Ni-Hf-Zr из оксидного сырья, расчеты скоростей химических реакций и диффузионного массопереноса в сложных многокомпонентных системах. На лабораторной установке гидридно-кальциевого синтеза, будут проведены исследования процессов восстановления с анализом продуктов реакции методами рентгеновского фазового анализа, световой и электронной микроскопии, химического анализа. Будут изготовлены экспериментальные партии порошков сплавов, исследованы их физико-химические и технологические свойства. Будут изучены режимы консолидации и деформации порошков. изготовлены компактные образцы порошковых сплавов и определены их механические и упругие свойства, установлены возможности технического использования полученных продуктов.