Preview

Альтернативная энергетика и экология (ISJAEE)

Расширенный поиск
Доступ открыт Открытый доступ  Доступ закрыт Доступ платный или только для Подписчиков

Кристаллическая структура и свойства сплава Ti0.70Mo0.30C

https://doi.org/10.15518/isjaee.2020.09.011

Полный текст:

Аннотация

В работе показано, что методом высокотемпературного синтеза можно получить сплав Ti0.70Mo0.30C, не уступающий вольфрамосодержащим сплавам по своим механическим и коррозионностойким свойствам. Изучена кристаллическая структура данного сплава методом дифракции нейтронов. Кристаллическая структура данного сплава гранецентрированная кубическая, описывается в рамках пространственной группы Fm3m, в которой атомы титана и молибдена взаимозамещены и статистически занимают позиции 4 b, а атомы углерода статистически занимают октаэдрические позиции 4 a.
Определено усредненное полное среднеквадратичное смещение атомов в сплаве Ti0.70Mo0.30C по данным дифракции нейтронов методами наименьших квадратов и польнопрофильного анализа дифрактограмм. Показано, что в карбиде титана TiC замена части атомов металла (Ti) или атомов неметалла (C) одного сорта с другим, отличающимся с внешней валентной электронной конфигурацией, приводит к возникновению больших статических искажений в подрешетках трехкомпонентных сплавов Ti0.70Mo0.30C, TiC0.30N0.70 и TiC0.30N0.70 по сравнению со сплавом TiC. Таким образом, показано, что замена в карбиде титана TiC части атомов титана Ti с атомами Мо из-за их отличающихся с внешней валентной электронной конфигурацией приводит к возникновению статических искажений в решетках трехкомпонентных сплавов Ti0.70Mo0.30C.
Показано, что микротвердость сплава Ti0.70Mo0.30C на 19 % больше, чем микротвердость двухкомпонентного сплава карбида титана TiC. Это можно объяснить тем, что возникающие статические искажения в подрешетках трехкомпонентных сплавов Ti0.70Mo0.30C приводит к увеличению его микротвердости по сравнению с двухкомпонентным сплавом карбида титана TiC. Появление больших статических искажений, по-видимому, приводит к торможению движений дислокаций в трехкомпонентном сплаве. Следовательно, замена части атомов Ti на Mo, а также части атомов С на N в решетке карбида титана TiС может быть способом изменения динамических характеристик его кристаллической решетки.
Результаты могут быть использованы в области конструкционного материаловедения.

Об авторах

И. Хидиров
Институт ядерной физики АН Республики Узбекистан
Узбекистан

доктор физико-математических наук, профессор, заведующий лабораторией структурных превращений в твердых телах Института ядерной физики АН РУ

Улугбек, 100214, Ташкент



С. Дж. Рахманов
Институт ядерной физики АН Республики Узбекистан
Узбекистан

базовый докторант Института ядерной физики АН РУз 

Улугбек, 100214, Ташкент



А. С. Парпиев
Институт ядерной физики АН Республики Узбекистан
Узбекистан

Младший научный сотрудник 

Улугбек, 100214, Ташкент



Ш. А. Махмудов
Институт ядерной физики АН Республики Узбекистан
Узбекистан

Старший научный сотрудник 

Улугбек, 100214, Ташкент



В. В. Гетманский
Институт ядерной физики АН Республики Узбекистан
Узбекистан

Старший научный сотрудник 

Улугбек, 100214, Ташкент



Н. Б. Исматов
Институт ядерной физики АН Республики Узбекистан
Узбекистан

доктор философии (PhD) по техническим наукам (2018), старший научный сотрудник лаборатории радиационной физики и техники твердотельной электроники Института ядерной физики АН РУ 

Улугбек, 100214, Ташкент



Список литературы

1. Бурков, П.В. Структурообразование, фазовый состав и свойства композиционных материалов на основе карбида титана: учеб. пособие / П. В. Бурков. –Томск.: изд., ТПУ, 2011. – 190 с.

2. Бурков, П.В. Влияние содержания молибдена на структурные характеристики двойного карбида (Ti, Mo)C [Текст] / П.В. Бурков, С.Н. Кульков // Ползуновский вестник. – 2005. – № 2. (ч. 2). – С. 55-61.

3. Bandyopadhyay, D. The Ti-Mo-C (TitaniumMolybdenum-Carbon) System / D. Bandyopadhyay [et al.] // Journal of Phase Equilibria. –1999. –Vol. 20. – No. 3. – P. 332-336.

4. Shim, J.H. A thermodynamic evaluation of the TiMo-C system / J.H. Shim, C.S. Oh, D.N. Lee // Metallurgical and Materials Transactions B. –1996. –Vol. 27. – No. 6. –P. 955-966.

5. Wang, Z. Evolution of (Ti, Mo)C particles in austenite of a Ti–Mo-bearing steel / Z. Wang [et al.] // Materials and Design. – 2016. –Vol. 109. –P. 361-366.

6. Зуева, А.В. Влияние нестехиометрии и упорядочения на период базисной структуры кубического карбида титана [Текст] / А.В. Зуева, А.И. Гусев // ФТТ. –1999. –Т. 41. –вып. 7. – С. 1134-1141.

7. Гусев, А.И. Обзоры актуальных проблем. Превращения порядок-беспорядок и фазовые равновесия в сильно нестехиометрических соединениях / А.И. Гусев // Успехи физ. наук. – 2000. – Т. 170. – № 1. – С. 3-40.

8. Самсонов, Г.В. Тугоплавкие соединения / Г.В. Самсонов, И.М. Виницкий.- М.: Металлургия, 1976.- 580 с.

9. Шоюсупов, Ш. Нейтронный дифрактометр, сопряженный с компьютером IBM-PС / Ш. Шоюсупов [и др.] // Журнал проблемы энергетики и информатики. – 2002. – № 2. – С. 11-16.

10. Young, R.A. Profile Scope Functions in Rietveld Refinements / R.A. Young, D.B. Wilas // J. Appl. Cryst. –1982. –Vol. 15. – P. 430 - 438.

11. Rodríguez-Carvajal, J. Recent Developments of the Program FULLPROF, in Commission on Powder Diffraction (IUCr) / J. Rodríguez-Carvajal // Newsletter. –2001. – Vol. 26. – P. 12-19.

12. Will, G. Powder Diffraction: The Rietveld Method and the Two Stage Method of Determine and Refine Crystal Structures from Powder Diffraction Data / G. Will. – New York: Springer, 2005. – 224 p.

13. Кржижановская, М.Г. Применение метода Ритвельда для решения задач порошковой дифрактометрии / М.Г. Кржижановская, В.А. Фирсова, Р.С. Бубнова. Учебное пособие. Санкт-Петербургский университет, 2016. – 67 с.

14. Гусев, А.И. Нестехиометрия, беспорядок, ближний и дальний порядок в твердом теле / А. И. Гусев. – Москва.: Физматлит, 2007. – 856 c.

15. Ремпель, А. А. Нестехиометрия в твердом теле / А.А. Ремпель, А.И. Гусев. – Москва.: Физматлит, 2018. – 636 с.

16. International Tables for Crystallography. Vol. A: Space-Group Symmetry / Ed. Theo Hahn. – Dordrecht (The Netherlands): Springer, 2005. – 911 p.

17. International Tables for Crystallography. Volume C: Mathematical, Physical and Chemical Tables /Ed. Prince E. – Dordrecht (The Netherlands): 2004.- 1000 p.

18. Хидиров, И. Нейтронографическое исследование систем Ti-C, Ti-N, Ti-C-H и Ti-N-H / И. Хидиров.-Saarbrucken (Deutschland): LAP LAМBERT Academic publishing, 2014.-286 р.

19. Хидиров, И. Раздельное определение динамических и статических среднеквадратичных смещений атомов карбида титана методом дифракции нейтронов [Текст] / И. Хидиров, А.С. Парпиев // Кристаллография. – 2011. – Т. 56. – № 3. – С. 504-508.

20. Хидиров, И. Концентрационная зависимость среднеквадратичного смещения атомов в карбонитриде титана TiCxNy [Текст] / И. Хидиров, С.Дж. Рахманов // Международный научный журнал. Альтернативная энергетика и экология. – 2017. – № 13-15. – С. 68-76.


Для цитирования:


Хидиров И., Рахманов С.Д., Парпиев А.С., Махмудов Ш.А., Гетманский В.В., Исматов Н.Б. Кристаллическая структура и свойства сплава Ti0.70Mo0.30C. Альтернативная энергетика и экология (ISJAEE). 2020;(25-27):122-130. https://doi.org/10.15518/isjaee.2020.09.011

For citation:


Khidirov I., Rakhmanov S.J., Parpiev A.S., Makhmudov S.A., Getmanskiy V.V., Ismatov N.B. Crystal structure and properties of the Ti0.70Mo0.30C alloy. Alternative Energy and Ecology (ISJAEE). 2020;(25-27):122-130. (In Russ.) https://doi.org/10.15518/isjaee.2020.09.011

Просмотров: 31


ISSN 1608-8298 (Print)