- PII
- S3034539125034249-1
- DOI
- 10.7868/S3034539125034249
- Publication type
- Article
- Status
- Published
- Authors
- Volume/ Edition
- Volume / Issue number 3
- Pages
- 42-49
- Abstract
- The structural-phase evolution of the mechanochemical formation of Ni/HfC mechanocomposites containing 50 and 70 wt.% nickel was studied using X-ray diffraction analysis, scanning electron microscopy, and energy dispersive spectroscopy. It has been shown by X-ray diffraction analysis, that during mechanochemical synthesis in a ternary mixture of elemental powders Ni, Hf and C at a stoichiometric ratio of Hf and C, the formation of hafnium carbide occurred already after 40 s. For both compositions, the crystallite sizes of the nickel rapidly decrease upon mechanical activation for up to 4 min compared to the initial. Intensive formation of hafnium carbide is recorded during mechanical activation with duration of 4-8 minutes. With mechanical activation for 12 and 20 min, the processes of secondary structure formation lead to homogenization of the product and depletion of hafnium carbide in carbon to the composition HfС.
- Keywords
- механохимический синтез металломатричные механокомпозиты никель карбид гафния твердые растворы на основе никеля
- Date of publication
- 02.06.2025
- Year of publication
- 2025
- Number of purchasers
- 0
- Views
- 42
References
- 1. Чернов, И.И. Проблема гелия и водорода в реакторных конструкционных материалах / И.И. Чернов // Атомный эксперт. Atomicexpert.com, P.4220299. https://atomicexpert.com/page4232963.html. @@ Chernov, I.I. Problema geliia i vodoroda v reaktornykh konstruktsionnykh materialakh / I.I. Chernov //Atomnyi ekspert. Atomicexpert.com, P.4220299. https://atomicexpert.com/page4232963.html
- 2. Ибрагимов, Ш.Ш. Влияние концентрации гелия на высокотемпературное охрупчивание никеля / Ш.Ш. Ибрагимов, О.П. Максимкин, В.Ф. Реутов, К.Г. Фархутдинов, Ш.Б. Шиганаков // ЖТФ. 1985. Т.55. №1. С.198-200. @@ Ibragimov, Sh.Sh. Vliyanie kontsentratsii geliya na vysokotemperaturnoe okhrupchivanie nikelya // Sh.Sh. Ibragimov, O.P. Maksimkin, V.F. Reutov, K.G. Farkhutdinov, Sh.B. Shiganakov // Z. Tekhnicheskoj Fiziki. 1985. T.55. №1. S.198-200.
- 3. Углов, В.В. Радиационное материаловедение: учеб.по-соб. / В.В. Углов. - Минск: БГУ, 2019. 99 с. @@ Uglov, V.V. Radiatsionnoe materialovedenie: uchebnoe posobie / V.V. Uglov. - Minsk: BGU, 2019. 99 р.
- 4. Yu, K.Y. Superior tolerance of Ag/Ni multilayers against Kr ion irradiation: An in situ study / K.Y. Yu, C. Sun, Y. Chen, Y. Liu, H. Wang, M.A. Kirk, M. Li, X. Zhang // Philos. Mag. 2013. V. 93. №26. P.3547-3562.
- 5. Demkowicz, M.J. The role of interface structure in controlling high helium concentrations / M.J. Demkowicz, A. Misra, A. Caro // Curr. Opin. Solid State Mater. Sci. 2012. V.16. №3. P.101-108.
- 6. Кулешова, Е.А. Радиационно-индуцированная структура аустенитных сталей с различным содержанием никеля под действием нейтронного облучения в реакторах СМ-3 и БОР-60 / Е.А. Кулешова, С.В. Федотова, Д.А. Мальцев, А.С. Фролов, Д.В.Сафонов, Н.В. Степанов, Г.М. Жучков, Б.З. Марголин, А.А. Сорокин // Вопр. материаловедения. 2022. Т.4. №112. С.121-155. @@ Kuleshova, E.A. Radiatsionno-indutsirovannaya struktura austenitnykh stalei s razlichnym soderzhaniem nikelya pod deistviem neitronnogo oblucheniya v reaktorakh SM-3 i BOR-60 / E.A. Kuleshova, S.V. Fedotova, D.A. Maltsev, A.S. Frolov, D.V. Safonov, N.V. Stepanov, G.M. Zhuchkov, B.Z. Margolin, A.A. Sorokin // Voprosy materialovedeniya. 2022. T.4. №112. S.121-155.
- 7. Berthod, P. Microstructure evolution in the bulk and surface states of chromium-rich nickel-based cast alloys reinforced by hafnium carbides after exposure to high temperature in air / P. Berthod, E. Conrath // Mater. High Temp. 2014. V.31. №3. P.266-273.
- 8. Farhan, M. Synthesis and properties of electroless Ni-P-HfC nanocomposite coatings / M. Farhan, O. Fayyaz, M. Nawaz, A.B. Radwan, R.A. Shakoor // Mater. Chem. Phys. 2022. V.291. Art.126696.
- 9. Conrath, E. Properties of a HfC-reinforced nickel-based superalloy in creep and oxidation at 1100°C / E. Conrath, P. Berthod // Mater. Sci. 2018. V.53. №6. P.861-867.
- 10. Berthod, P. Consequences of partial {Hf by Ta}-substitution on the high temperature properties of a HfC-reinforced Ni-based superalloy / P. Berthod, D.A. Kane, L. Aranda // Mater. Chem. Phys. 2021. V.271. Art.124949.
- 11. Лиознов, Г.Л. Газофазные ядерные двигатели для космических аппаратов / Г.Л. Лиознов // Науч.-техн. журнал «Двигатель». 1999. №5-6. С.41. @@ Lioznov, G.L. Gazofaznye yadernye dvigateli dlya kosmicheskikh apparatov // G.L. Lioznov // Nauch.-tekhn. zhurnal “Dvigatel”. 1999. №5-6. S.41
- 12. Чувильдеев, В.Н. Теория неравновесных границ зерен в металлах и её приложения для описания нано- и микрокристаллических материалов / В.Н. Чувильдеев // Вестн. Нижегород. ун-та им. Н.И. Лобачевского. 2010. №5-2. С.124-131. @@ Chuvildeev, V.N. Teoriya neravnovesnykh granits zeren v metallakh i eyo prilozheniya dlya opisaniya nano- i mikrokristallicheskikh materialov / V.N. Chuvildeev // Vest. Nizhegorod. Un-ta imeni N.I. Lobachevskogo. 2010. №5-2. S.124-131.
- 13. Laugier, J. LMGP-suite of programs for the interpretation of X-ray experiments / J. Laugier, B. Bochu. - ENSP. Grenoble: Lab. Materiaux genie Phys, 2003.
- 14. DIFFRACplus TOPAS. Bruker AXS GmbH. Ostliche. Rheinbruckenstraße 50. D-76187. Karlsruhe. Germany, 2006.
- 15. Диаграммы состояния двойных металлических систем: справочник: в 3 т. / под общ. ред. Н.П. Лякишева. - М.: Машиностроение, 1996. Т.1. 992 с. @@ Diagrammy sostoyaniya dvoinykh metallicheskikh sistem: spravochnik : 3 pt. / ed. N.P. Lyakishev. - M.: Mashinostroenie, 1996. V.1. 992 p.
- 16. Portnoi, V.K. Formation of nickel carbide in the course of deformation treatment of Ni-C mixtures / V.K. Portnoi, A.V. Leonov, S.N. Mudretsova, S.A. Fedotov // Phys. Met. Metallogr. 2010. V.109. Is.2. P.153-161.
- 17. Диаграммы состояния двойных металлических систем: справочник: в 3 т. / под общ. ред. Н.П. Лякишева. - М.: Машиностроение, 1997. Т.2. 1024 с. @@ Diagrammy sostoyaniya dvoinykh metallicheskikh sistem: spravochnik : 3 pt / ed. N.P. Lyakishev. - M.: Mashinostroenie, 1997. V.2. 1024 p.
- 18. Thompson, J.R. Formation of powdered Hf-Ni, Hf-Cu and Hf-Ru materials by mechanical alloying methods / J.R. Thompson, C. Politis, Y.C. Kim // Mater. Sci. Eng. 1988. V.97. P.31-34.
- 19. Li, J.H. Structural transition and glass-forming ability of the Ni-Hf system studied by molecular dynamics simulation / J.H. Li, L.T. Kong, B.X. Liu // J. Mater. Res. 2004. V.19. №12. P.3547-3555.
- 20. Lyakhov, N. Rapid mechanochemical synthesis of titanium and hafnium carbides / N. Lyakhov, T. Grigoreva, V.Šepelák, B.Tolochko, A. Ancharov, S. Vosmerikov, E. Devyatkina, Т. Udalova, S. Petrova // J. Mater. Sci. 2018. V.53. №19. P.13584-13591.
