vestiftИзвестия Национальной академии наук Беларуси. Серия физико-технических наукProceedings of the National Academy of Sciences of Belarus. Physical-technical series1561-83582524-244XThe Republican Unitary Enterprise Publishing House "Belaruskaya Navuka"vestift-234Research ArticleМАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ, МЕТАЛЛУРГИЯMATERIALS SCIENCES AND ENGINEERING, METALLURGYВЛИЯНИЕ СТРУКТУРНОГО СОСТОЯНИЯ ХРОМА НА СТОЙКОСТЬ К ОКИСЛЕНИЮ КОМПОЗИЦИОННОГО ПОРОШКА НА ОСНОВЕ β2-FeAl, УПРОЧНЕННОГО ВКЛЮЧЕНИЯМИ Al2O3EFFECT OF STRUCTURAL CONDITION OF CHROMIUM ON OXIDATION RESISTANCE OF COMPOSITE POWDER BASED ON β2-FeAl REINFORCED WITH Al2O3 INCLUSIONSЛецкоА. И.LetskoA. I.skeyone@rambler.ruТалакоТ. Л.TalakoT. L.skeyone@rambler.ruПарницкийН. М.ParnitskyN. M.skeyone@rambler.ruИнститут порошковой металлургии НАН БеларусиPowder Metallurgy Institute of the National Academy of Sciences of Belarus201604082016022732Copyright © Лецко А.И., Талако Т.Л., Парницкий Н.М., 20162016Лецко А.И., Талако Т.Л., Парницкий Н.М.Letsko A.I., Talako T.L., Parnitsky N.M.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vestift.belnauka.by/jour/article/view/234

Представлены результаты исследований влияния структурного состояния хрома в композиционном СВС- порошке FeAl(Cr)/Al2O3  на его стойкость к окислению. Для изучения возможности легирования моноалюминида железа хромом в процессе синтеза использовали реакционные смеси, содержащие в качестве источника хрома порошки оксида хрома или сплава ПХ-30. Порошки получали методом механоактивируемого самораспространяющегося высокотемпературного синтеза (МАСВС). Испытания на циклическое окисление проводили при температуре 700–1000 °С в атмосфере воздуха в течении 2 ч. В случае использования для легирования интерметаллида сплава ПХ-30 полученный порошок проявляет больший прирост массы в отличие от порошка, синтезированного из реакционной смеси, содержащей оксид хрома, в котором хром не только легировал алюминид, но и присутствовал в свободном состоянии.

 

The results of studies of effect of structural state of chromium in the composite SHS-powder FeAl(Cr)/Al2O3 on its resistance to oxidation are presented. To study the possibility of alloying of mono-aluminide iron with chromium, the synthesis reaction mixture containing a source of chromium as chromium oxide powders or alloy PХ-30 were used. Powders were prepared by self-propagating mechanoactivated high-temperature synthesis (MASHS). Cyclic oxidation tests were conducted at a temperature of 700–1000°C in an air atmosphere for 2 hours. In the case of alloying the intermetallic alloy PX-30, the resultant powder exhibits a greater weight gain in contrast to powders prepared from a reaction mixture comprising a chromium oxide in which chromium is not only alloyed aluminide but is present in a free state.

 

алюминид железалегированный хромомкомпозиционный порошокреакционная смесьмеханоактивируемый самораспространяющийся высокотемпературный синтез (МАСВС)aluminide iron alloyed chromiumcomposite powderreaction mixturemechanoactivated high-temperature synthesis (MASHS)ReferencesStoloff, N. S. Iron aluminides: present status and future / N. S. Stoloff // Materials Science and Engineering. – 1998. – Vol. A 258. – P. 1–14.Stoloff, N. S. Iron aluminides: present status and future / N. S. Stoloff // Materials Science and Engineering. – 1998. – Vol. A 258. – P. 1–14.Deformability recrystallization of Fe-Al intermetallic phase – base alloy / D. Kuc [et al.] // Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering. – 2007. – Vol. 20. – P. 143–146.Deformability recrystallization of Fe-Al intermetallic phase – base alloy / D. Kuc [et al.] // Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering. – 2007. – Vol. 20. – P. 143–146.Kuc, D. The influence of deformation on the plasticity and structure of Fe3 Al–5Cr alloy / D. Kuc, G. Niewieski, I. Bednarczyk // Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering. – 2007. – Vol. 22/1. – P. 27–30.Kuc, D. The influence of deformation on the plasticity and structure of Fe3 Al–5Cr alloy / D. Kuc, G. Niewieski, I. Bednarczyk // Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering. – 2007. – Vol. 22/1. – P. 27–30.Kang, B. S. J. Evaluation of fracture behaviour of iron aluminides / B. S. J. Kang, R. Cisloiu, // Theoretical and Applied Fracture, Mechanics. – 2006. – Vol. 45. – P. 25–40.Kang, B. S. J. Evaluation of fracture behaviour of iron aluminides / B. S. J. Kang, R. Cisloiu, // Theoretical and Applied Fracture, Mechanics. – 2006. – Vol. 45. – P. 25–40.Sikka, V. K. Oxidation and Corrosion of Intermetallic Alloys / V. K. Sikka, G. Welsch, P. D. Desai // Metal Information Analysis Centre. – West Lafayette, Indiana, 1996.Sikka, V. K. Oxidation and Corrosion of Intermetallic Alloys / V. K. Sikka, G. Welsch, P. D. Desai // Metal Information Analysis Centre. – West Lafayette, Indiana, 1996.Stott, F. H. Oxidation-sulphidation of iron aluminides / F. H. Stott, H. J. Grabke, M. Schutze // Oxidation of Intermetallics. – Wiley-VCH, Weinheim, 1997.Stott, F. H. Oxidation-sulphidation of iron aluminides / F. H. Stott, H. J. Grabke, M. Schutze // Oxidation of Intermetallics. – Wiley-VCH, Weinheim, 1997.High temperature corrosion behaviour of iron aluminides and iron aluminium-chromium alloys / J. Klower [et al.] // Oxidation of intermetallics. – Wiley-VCH, Weinheim, 1997.High temperature corrosion behaviour of iron aluminides and iron aluminium-chromium alloys / J. Klower [et al.] // Oxidation of intermetallics. – Wiley-VCH, Weinheim, 1997.Morris, D. G. Development of high strength, high ductility and high creep resistant iron aluminide / D. G. Morris, M. A. Muñoz-Morris, J. Chao // Intermetallics. – 2004. – Vol.12. – P. 82–826.Morris, D. G. Development of high strength, high ductility and high creep resistant iron aluminide / D. G. Morris, M. A. Muñoz-Morris, J. Chao // Intermetallics. – 2004. – Vol.12. – P. 82–826.Elevated Temperature Coatings / P. F. Tortorelli [et al.]. – Science and Technology, TMS, Warrendale, PA, 1995.Elevated Temperature Coatings / P. F. Tortorelli [et al.]. – Science and Technology, TMS, Warrendale, PA, 1995.Pint, B. A. Oxidation of Intermetallics / B. A. Pint, P. F. Tortorelli, I. G. Wright. - Wiley, New York, 1996.Pint, B. A. Oxidation of Intermetallics / B. A. Pint, P. F. Tortorelli, I. G. Wright. - Wiley, New York, 1996.Subramanian, R. Iron-aluminide-Al2 O3 composites by in situ displacement reactions: processing and mechanical properties / R. Subramanian // Mater. Sci. Eng. A. – 1998. - Vol. 254. – P. 119–128.Subramanian, R. Iron-aluminide-Al2 O3 composites by in situ displacement reactions: processing and mechanical properties / R. Subramanian // Mater. Sci. Eng. A. – 1998. - Vol. 254. – P. 119–128.High temperature corrosion of B2 iron aluminides / A. Mignone [et al.] // Corros. Sci. – 1998. – Vol. 40. – P. 1331.High temperature corrosion of B2 iron aluminides / A. Mignone [et al.] // Corros. Sci. – 1998. – Vol. 40. – P. 1331.Grabke, H. J. Oxidation of NiAl and FeAl. Intermetallics / H. J. Grabke // Intermetallics. – 1999. – Vol. 7.Grabke, H. J. Oxidation of NiAl and FeAl. Intermetallics / H. J. Grabke // Intermetallics. – 1999. – Vol. 7.Grabke, H. J. Oxidation of Intermetallics / H. J. Grabke, M. Schütze. – Wiley, New York, 2007.Grabke, H. J. Oxidation of Intermetallics / H. J. Grabke, M. Schütze. – Wiley, New York, 2007.Tortorelli, P. F. Compositional Influences of the High Temperature Corrosion Resistance of Iron Aluminides, in Processing, Properties, and Applications of Iron Aluminides / P. F. Tortorelli, J. H. DeVan. – The Minerals, Metals and Materials Society, Warrendale, PA, 1994.Tortorelli, P. F. Compositional Influences of the High Temperature Corrosion Resistance of Iron Aluminides, in Processing, Properties, and Applications of Iron Aluminides / P. F. Tortorelli, J. H. DeVan. – The Minerals, Metals and Materials Society, Warrendale, PA, 1994.DeVan, J. H. Oxidation Behaviour of Fe3 Al and Derived Alloys, Oxidation of High Temperature Intermetallics / J. H. DeVan. – TMS, Warrendale, 1989.DeVan, J. H. Oxidation Behaviour of Fe3 Al and Derived Alloys, Oxidation of High Temperature Intermetallics / J. H. DeVan. – TMS, Warrendale, 1989.Halfa, H. Oxidation Behavior of Fe3 Al-5Cr- (0, 0.5, 1.5) Ti Alloys at Temperature Ranges from 800 °C to 1200 °C / H. Halfa // Journal of Minerals and Materials Characterization and Engineering. – 2010. – Vol. 9. – P. 775–786.Halfa, H. Oxidation Behavior of Fe3 Al-5Cr- (0, 0.5, 1.5) Ti Alloys at Temperature Ranges from 800 °C to 1200 °C / H. Halfa // Journal of Minerals and Materials Characterization and Engineering. – 2010. – Vol. 9. – P. 775–786.Киселева, Т. Ю. Перераспределение атомов хрома между компонентами нанокомпозита интерметаллид/оксид в процессе его получения / Т. Ю. Киселева [и др.] // Вестн. МГУ. Сер. 3. «Физика, астрономия». – 2008. – № 4.Киселева, Т. Ю. Перераспределение атомов хрома между компонентами нанокомпозита интерметаллид/оксид в процессе его получения / Т. Ю. Киселева [и др.] // Вестн. МГУ. Сер. 3. «Физика, астрономия». – 2008. – № 4.Особенности самораспространяющегося высокотемпературного синтеза нанокомпозиционных порошков интерметаллид/оксид с использованием механокомпозитов-прекурсоров / Т. Л. Талако [и др.] // Физика горения и взрыва. – 2009. – № 5.Особенности самораспространяющегося высокотемпературного синтеза нанокомпозиционных порошков интерметаллид/оксид с использованием механокомпозитов-прекурсоров / Т. Л. Талако [и др.] // Физика горения и взрыва. – 2009. – № 5.Hindam, H. M. Microstructure of α-Al2 O3 on Ni–Al Alloys: Internal Precipitation and Transition to External Scale / H. M. Hindam, W. W. Smeltzer // J. Electrochem. Soc. – 1980. – Vol. 127 – P. 1622–1630.Hindam, H. M. Microstructure of α-Al2 O3 on Ni–Al Alloys: Internal Precipitation and Transition to External Scale / H. M. Hindam, W. W. Smeltzer // J. Electrochem. Soc. – 1980. – Vol. 127 – P. 1622–1630.Doychak, J. Oxidation of High Temperature Intermetallics / J. Doychak, J. L. Smialek, C. A. Barrett // The Minerals, Metals and Materials Society. – Warrendale, PA, 1989.Doychak, J. Oxidation of High Temperature Intermetallics / J. Doychak, J. L. Smialek, C. A. Barrett // The Minerals, Metals and Materials Society. – Warrendale, PA, 1989.Smialek, J. L. Oxidation Behavior of FeAl + Hf, Zr, B / J. L. Smialek, J. Doychak, D. J. Gaydosh // Oxidation of Metals – 1990. – Vol. 34. – P. 259–27.Smialek, J. L. Oxidation Behavior of FeAl + Hf, Zr, B / J. L. Smialek, J. Doychak, D. J. Gaydosh // Oxidation of Metals – 1990. – Vol. 34. – P. 259–27.Zhenyu, Liu Effects of Chromium on the Oxidation Performance of b-FeAlCr Coatings / Liu Zhenyu, Wei Gao // Oxidation of Metals. – 2000. –Vol. 54. – P. 189–209.Zhenyu, Liu Effects of Chromium on the Oxidation Performance of b-FeAlCr Coatings / Liu Zhenyu, Wei Gao // Oxidation of Metals. – 2000. –Vol. 54. – P. 189–209.Doychak, J. Transient Oxidation of Single-Crystal NiA1 / J. Doychak, J. L. Smialek, T. E. Mitchell // Metall. Trans. – 1989. – Vol. 20A.Doychak, J. Transient Oxidation of Single-Crystal NiA1 / J. Doychak, J. L. Smialek, T. E. Mitchell // Metall. Trans. – 1989. – Vol. 20A.Doychak, J. TEM Studies of Oxidized NiAl and Ni3 Al Cross Sections / J. Doychak, M. Rühle // Oxid. Met. – 1989. – Vol. 31.Doychak, J. TEM Studies of Oxidized NiAl and Ni3 Al Cross Sections / J. Doychak, M. Rühle // Oxid. Met. – 1989. – Vol. 31.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.