В работе изучены макрокинетические особенности процесса горения реакционных смесей для образования компактных материалов на основе 97 % NiAl—3 % TiN, легированных нанодисперсным тугоплавким компонентом. По технологии силового компактирования путем самораспространяющегося высокотемпературного синтеза изготовлены дисперсноупрочненные наночастицами образцы материалов, в которых основной фазой является интерметаллид NiAl. Легирование базового сплава наночастицами способствует 2-кратному измельчению зерен интерметаллида NiAl и увеличению содержания высокодисперсной фазы в продуктах синтеза. Проведены комплексные исследования физико-механических свойств и жаростойкости полученных материалов. Показан эффект позитивного влияния наночастиц тугоплавких соединений на такие характеристики сплава, как относительная плотность, твердость, прочность и модуль упругости, но в то же время используемые добавки наноразмерных порошков не оказывают положительного влияния на стойкость к высокотемпературному окислению.

Работа выполнена в рамках ФЦП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития науки и техники на 2007–2012 гг.» (государственный контракт № 02.513.11.3472 от 18 июня 2009 г.).

1. Мулин Ю. И., Верхотуров А. Д. Электроискровое легирование рабочих поверхностей инструментов и деталей машин электродными материалами, полученными из минерального сырья. — Владивосток : Дальнаука, 1999. — 110 с.
2. Колобов Ю. Р., Каблов Е. Н., Козлов Э. В. и др. Структура и свойства интерметаллидных материалов с нанофазным упрочнением. — М. : МИСиС, 2008. — 328 с.
3. Хокинг М., Васантарси В., Сидки П. Металлические и керамические покрытия. — М. : Мир, 2000. — 518 с.
4. Николаев А. Г., Левашов Е. А., Поварова К. Б. и др. Влияние легирования TiC, NbC и TiN на жаростойкость сплава NiAl, полученного СВС-компактированием // Физика и химия обработки материалов. 1998. № 3. С. 78–81.
5. Попов В. А., Кобелев А. Г., Чернышев В. Н. Нанопорошки в производстве композитов. — М. : Интермет Инжиниринг, 2007. — 336 с.
6. Levashov E. A., Pogozhev Yu. S., Kudryashov A. E. et al. Studying the effect of various nature zirconia nanocrystalline powder additions on composition and physical-chemical properties of SHIM-3B hard alloy // Phys. Metals and Metallography. 2003. Vol. 96, N 2. P. 201–208.
7. Погожев Ю. C., Левашов Е. А., Кудряшов А. Е. и др. Влияние добавок нанодисперсных тугоплавких частиц на состав, структуру и физико-механические свойства твердого СВС-сплава СТИМ-40HA // Цветные металлы. 2005. № 1. С. 59–64.
8. Погожев Ю. С., Левашов Е. А., Кудряшов А. Е. и др. О влиянии нанокристаллических порошков тугоплавких соединений на процесс горения, структурообразование, фазовый состав и свойства СВС-сплава на основе TiC–TiAl // Изв. вузов. Цветная металлургия. 2006. № 5. С. 23–31.
9. Levashov E. A., Pogozhev Yu. S., Kudryashov A. E. et al. TiC—Ni— based composite materials dispersion-strengthened by nanoparticles for electrospark deposition // Russian journal of non-ferrous metals. 2008. Vol. 49, № 5. Р. 397–403.
10. Levashov E. A., Zamulaeva E. I., Pogozhev Yu. S., Kurbatkina V. V. Nanoparticles dispersion strengthened WC—C based coatings on Ti-alloy produced by sequential chemical reaction assisted pulsed electrospark deposition // Plasma Processes and Polymers. 2009. Vol. 6. P. 102–106.
11. Levashov E. A., Vakaev P. V., Zamulaeva E. I. et al. Nanoparticles dispersion strengthened coatings and electrode materials for electrospark deposition // Thin Solid Films. 2006. Vol. 515. P. 1161– 1165.
12. Levashov E. A., Kudryashov A. E., Pogozhev Yu. S. et al. Specific features of formation of nanostructured electrospark protective coatings on the OT4-1 titanium alloy with the use of electrode materials of the TiC—Ti₃AlC₂ system disperse-strengthened by nanoparticles // Russian journal of non-ferrous metals. 2007. Vol. 48, № 5. P. 368–378.
13. Погожев Ю. С. Дисперсно-упрочненные наночастицами электродные материалы и покрытия на основе карбида титана : дис. … канд. техн. наук. — М., 2006. — 286 c.
14. Левашов Е. А., Рогачев А. С., Юхвид В. И., Боровинская И. П. Физико-химические и технологические основы СВС. — М. : БИНОМ, 1999. — 176 с.
15. Мержанов А. Г. Твердопламенное горение. — Черноголовка : ИСМАН, 2000. — 224 с.
16. Levashov E. A., Rogachev A. S., Shtansky D. V. et al. Self-propagating high-temperature synthesis of cathodes composed of TiC_xN_yTi₅Si₃—TiB₂ // Galvanotechnik. 2005. № 5. P. 1202–1210.
17. Либенсон Г. А., Лопатин В. Ю., Комарницкий Г. В. Процессы порошковой металлургии. — М. : МИСиС, 2002. Т. 2. — 320 с.
18. Рогачев А. С., Кочетов Н. А., Курбаткина В. В. и др. Микроструктурные аспекты безгазового горения механически активированных смесей. 1. Высокоскоростная микровидеосъемка состава Ni+Al // Физика горения и взрыва. 2006. Т. 42, № 4. С. 61–70.
19. Kochetov N., Rogachev A., Kurbatkina V., Levashov E. Some aspects of gasless combustion of mechanically activated Ni+Al mixtures // Book of Abstracts. Int. Conference «Nonisothermal Phenomena and Processes». — Yerevan, 2006. P. 75.
20. Поварова К. Б., Николаев А. Г., Левашов Е. А. и др. Получение методом СВС композиций NiAl с Y₂O₃ и TiN // Физика и химия обработки материалов. 1994. № 4/5. С. 135–143.
21. Горелик С. С., Скаков Ю. А., Расторгуев Л. Н. Рентгенографический и электронно-оптический анализ. — М. : МИСИС, 1994. — 328 с.
22. Итин В. И., Найбороденко Ю. С. Высокотемпературный синтез интерметаллических соединений / под ред. А. Д. Коротаева. – Томск : Изд-во Томского университета, 1989. — 214 с.
23. Ляхов Н. З., Талако Т. Л., Григорьева Т. Ф. Влияние механоактивации на процессы фазо- и структурообразования при самораспространяющемся высокотемпературном синтезе. — Новосибирск : Параллель, 2008. — 168 с.