Везде

RAS Chemistry & Material ScienceМеталлы Russian Metallurgy

  • ISSN (Print) 0869-5733
  • ISSN (Online) 3034-5391

MECHANISM OF THE Zr-V ALLOY NITRIDIZATION PROCESS

You can
PII
S3034539125036170-1
DOI
10.7868/S3034539125036170
Publication type
Article
Status
Published
Authors
I.A. Kovalev
  • Affiliation: Baikov Institute of Metallurgy and Materials Science of the Russian Academy of Sciences
Volume/ Edition
Volume / Issue number 3
Pages
61-70
Abstract
A sequence of structural transformations characterizing the high-temperature nitridization of a zirconium-vanadium bimetallic billet has been established. The mechanism of nitridization of zirconium-vanadium alloy ZrV, which is formed during the manufacture of a bimetallic workpiece by electric arc welding, has been established. During high-temperature interaction with nitrogen, the alloy disintegrates, the basis of which is ZrV intermetallic compound, with the formation of stoichiometric zirconium nitride ZrN, solid nitrogen solutions and compounds of the composition ZrVN with simultaneous segregation of vanadium at the grain boundaries of zirconium nitride. The released vanadium diffuses into the area of a solid solution of zirconium with nitrogen in the individual zirconium, forming a solid solution of the composition ZrVN. The final products of nitridization at the selected temperature are ZrN and ZrVN. Ceramics is a composite consisting of grains of stoichiometric zirconium nitride distributed in ZrVN with a limiting composition of ZrVN.
Keywords
интерметаллидный сплав керамика нитридизация нитрид циркония нитрид ванадия твердый раствор окислительное конструирование
Date of publication
02.06.2025
Year of publication
2025
Number of purchasers
0
Views
42

References

  1. 1. Song, Y. First-principles study of hydrogen adsorption behavior in C15 Laves phase compound ZrV / Song Y., Feng Yi., Feng X., Cheng Yo., Sun W., Pei X., Dong M., Feng T., Qiu Yu., Wu Ch. // AIP Advances. 2021. V.11. Is.11. Art.115011115017. https://doi.org/10.1063/5.0067621.
  2. 2. Лившиц, Б.Г. Физические свойства металлов и сплавов / Б.Г. Лившиц, В.С. Крапошин, Я.Л. Липецкий. - М. : Металлургия, 1980. 320 с.
  3. 3. Фирстов, С.А. Влияние характеристик литых многокомпонентных эквиатомных двухфазных сплавов на количественное соотношение содержащихся в них поликомпонентной фазы Лавеса С14 и ОЦК-твердого раствора замещения / С.А. Фирстов, В.Ф. Горбань, Н.А. Крапивка, Э.П. Печковский, М.В. Карпец // Композиты и наноструктуры. 2015. Т.7. №3. С.127- 144.
  4. 4. Перевезенцев, А.Н. Гидриды интерметаллических соединений и сплавов, их свойства и применение в атомной технике / А.Н. Перевезенцев, Б.М. Андреев, В.К. Капышев, Л.А. Ривкис, М.П. Малек, В.М. Быстрицкий, В.А. Столупин // Физика элементарных частиц и атомного ядра. 1988. Т.9. №6. С.1386- 1437.
  5. 5. Сивов, Р.Б. Новые сплавы-накопители водорода на основе ZrFe с высоким давлением диссоциации гидридов / Р.Б. Сивов , Т.А. Зотов, В.Н. Вербецкий // Альтернативная энергетика и экология. 2010. Т.85. №5. С.13-20.
  6. 6. Фатеев, В.Н. Проблемы аккумулирования и хранения водорода / В.Н. Фатеев, О.К. Алексеева, С.В. Коробцев, Е.А. Серегина, Т.В. Фатеева, А.С. Григорьева, А.Ш. Алиев // Химические проблемы. 2018. №4. T.16. C.453-483.
  7. 7. Куритнык, И.П. Материалы высокотемпературной термометрии / И.П. Куритнык, Г.С. Бурханов, Б.И. Стаднык. - М. : Металлургия, 1986. 207 c.
  8. 8. Weiss, J.D. Pressure dependence of the thermoelectric power of sodium between 5 and 14K / J.D. Weiss, D. Lazarus // Phys. Rev. B. 1974. V.10. №2. P.456-473. DOI : 10.1103/PhysRevB.10.456.
  9. 9. Mott, N.F. The resistance and thermoelectric properties of the transition metals / N.F. Mott. - L. : Proced. Royal. Soc., 1936. A156.368-382. http://doi.org/10.1098/ rspa.1936.0154.
  10. 10. Cusack, N. Absolute scale of thermoelectric power at high temperature / N. Cusack, P. Kendall // The Proceed. Phys. Soc. 1958. V.72. №5. P.898-901. DOI : 10.1088/0370-1328/72/5/429.
  11. 11. Fokin, V.N. Reaction of the intermetallide ZrV with ammonia / V.N. Fokin, E.E. Fokina, B.P. Tarasov // Russian J. Inorg. Chem. 2012. V.57. Р.21-23.
  12. 12. Пат.RU № 2759827. С1 МПК G01K 7/02 (2006.01), С01B 21/076 (2006.01). Способ получения высокотемпературных керамических термоэлектрических преобразователей для высокотемпературной термометрии из нитридов элементов подгрупп титана и ванадия методом окислительного конструирования / Ковалев И.А., Кочанов Г.П., Рубцов И.Д., Шокодько А.В., Чернявский А.С., Солнцев К.А. ; заявка № 2021103466 от 12.02.2021 г. Бюл. №32, опубл. 18.11.2021 г.
  13. 13. Solntsev, K.A. Oxidative constructing of thin-walled ceramics (OCTWC) / K.A. Solntsev, E.M. Shustorovich, Y.A. Buslaev // Reports of the Acad. Sci. 2001. V.378. №4-6. Р.143-149.
  14. 14. Солнцев, К.А. Окислительное конструирование тонкостенной керамики (ОКТК) выше температуры плавления металла : получение оксидных волокон из волокон Al и его сплава / К.А. Солнцев, Е.М. Шусторович, А.С. Чернявский, И.В. Дуденков // Докл. Акад. Наук. 2002. T.385. №3. C.372-377.
  15. 15. Кузнецов, К.Б. Структура и твердость керамики, полученной в процессе высокотемпературной нитридизации циркониевой фольги / К.Б. Кузнецов, К.А. Шашкеев, С.В. Шевцов, А.И. Огарков, Н.Н. Третьяков, М.П. Саприна, А.В. Костюченко, А.С. Чернявский, В.М. Иевлев, К.А. Солнцев // Неорган. матер. 2015. Т.51. №8. С.893-900. DOI : 10.7868/S0002337X15080126
  16. 16. Шевцов, С.В. Структурно-фазовые превращения и твердость керамики, получаемой в процессе высокотемпературной нитридизации циркония / С.В. Шевцов, А.И. Огарков, И.А. Ковалев, К.Б. Кузнецов, Д.В. Просвирнин, А.А. Ашмарин, А.С. Чернявский, К.А. Солнцев // Журн. неорган. химии. 2016. Т.61. №12. С.1635-1639. DOI : 10.7868/S0044457X16120163.
  17. 17. Ковалев, И.А. Фазовые превращения при высокотемпературной нитридизации сплавов Zr-Nb / И.А. Ковалев, С.В. Канныкин, А.А. Коновалов, Г.П. Кочанов, А.И. Огарков, Б.А. Тарасов, Д.П. Шорников, С.С. Стрельникова, А.С. Чернявский, К.А. Солнцев // Неорг. матер. 2022. T.58. №4. С.382-388. DOI : 10.31857/S0002337X22040078.
  18. 18. Pshenichnaya, O.V. Effect of powder particle size on the sintering of zirconium nitride / O.V. Pshenichnaya, M.A. Kuzenkova, P.S. Kislyi // Powder Metall. Met. Ceram. 1979. V.18. P.882-887.
  19. 19. Petrykina, Y.R. Hot pressing of transition metal nitrdes and their properties / Y.R. Petrykina, K.L. Shvedova // Powder Metall. 1972. V.11. №4. P.276-279.
  20. 20. Powder Diffraction File. Alphabetical Index Inorganic Сompounds. - Pensilvania : ICPDS. 1997.
  21. 21. Лякишев, Н.П. Диаграммы состояния двойных металлических систем / Н.П. Лякишев. - М. : Машиностроение. 1996. T.3. С.397-399.
  22. 22. Кузнецов, К.Б. Кинетика насыщения циркония азотом в процессе высокотемпературной нитридизации / К.Б. Кузнецов, И.А. Ковалев, В.Ю. Зуфман, А.И. Огарков, С.В. Шевцов, А.А. Ашмарин, А.С. Чернявский, К.А. Солнцев // Неорг. матер. 2016. Т.52. №6. С.609-611.
  23. 23. Ковалев, И.А. Нитридизация металлической пары Ti-V и оценка термоЭДС синтезированного керамического образца / И.А. Ковалев, Г.С. Дробаха, Г.П. Кочанов, А.Н. Рогова, А.И. Ситников, А.А. Половинкин, С.В. Шевцов, К.Ю. Дёмин, А.А. Ашмарин, С.Н. Хвостов, А.С. Чернявский, К.А. Солнцев // Неорг. матер. 2023. Т.59. №12. P.1379-1390. https://doi.org/10.31857/ S0002337X23120060.
  24. 24. Ковалев, И.А. Нитридизация металлической пары Ti-Zr и оценка термоЭДС синтезированного керамического образца / И.А. Ковалев, Г.С. Дробаха, Г.П. Кочанов, А.Н. Рогова, А.И. Ситников, А.В. Шокодько, С.В. Шевцов, К.Ю. Дёмин, А.А. Ашмарин, А.И. Огарков, А.С. Чернявский, К.А. Солнцев // Металлы. 2024. №6. С.1-13. DOI : https://doi.org/10.31857/S0869573324061830.
QR
Translate

Индексирование

Scopus

Scopus

Scopus

Crossref

Scopus

Higher Attestation Commission

At the Ministry of Education and Science of the Russian Federation

Scopus

Scientific Electronic Library