powderИзвестия вузов. Порошковая металлургия и функциональные покрытияPowder Metallurgy аnd Functional Coatings (Izvestiya Vuzov. Poroshkovaya Metallurgiya i Funktsional'nye Pokrytiya)1997-308X2412-8767НИТУ "МИСИС"10.17073/1997-308X-2015-2-38-43powder-115Research ArticleТугоплавкие, керамические и композиционные материалыRefractory, Ceramic, and Composite MaterialsТонкое строение межфазных границ в твердых сплавах системы карбид хрома–титанFine Structure of Interphase Boundaries in Hard Alloys of the Chromium Carbide–Titanium SystemКрохалевА. В.KrokhalevA. V.

канд. техн. наук, доцент кафедры «Технология материалов» ВолгГТУ (400005, г. Волгоград, пр. Ленина, 28)

kand. tehn. nauk, docent kafedry «Tehnologija materialov» VolgGTU (400005, g. Volgograd, pr. Lenina, 28).

kroch@vstu.ruХарламовВ. О.KharlamovV. O.

канд. техн. наук, вед. инженер Центра коллективного пользования «Физико­химические методы исследования» ВолгГТУ.

kand. tehn. nauk, ved. inzhener Centra kollektivnogo pol'zovanija «Fiziko-himicheskie metody issledovanija» VolgGTU

harlamov_vo@mail.ruКузьминС. В.Kuz’minS. V.

докт. техн. наук, проф., декан факультета технологии конструкционных материалов ВолгГТУ.

dokt. tehn. nauk, prof., dekan fakul'teta tehnologii konstrukcionnyh materialov VolgGTU

weld@vstu.ruЛысакВ. И.LysakV. I.

докт. техн. наук, чл.-кор. РАН, проф., зав. кафедрой «Оборудование и технология сварочного производства», ректор ВолгГТУ.

dokt. tehn. nauk, chl.-kor. RAN, prof., zav. kafedroj «Oborudovanie i tehnologija svarochnogo proizvodstva», rektor VolgGTU

lysak@vstu.ruГринбергБ. А.GrinbergB. A.

докт. физ.-мат. наук, проф., гл. науч. сотр., научный руководитель отдела физики деформации, лаборатории прочности ИФМ УрО РАН (620090, г. Екатеринбург, ул. С. Ковалевской, 18). Тел.: (343) 378-35-72.

dokt. fiz.-mat. nauk, prof., gl. nauch. sotr., nauchnyj rukovoditel' otdela fiziki deformacii, laboratorii prochnosti IFM UrO RAN (620090, g. Ekaterinburg, ul. S. Kovalevskoj, 18). Tel.: (343) 378-35-72.

bella@imp.uran.ruВолгоградский государственный технический университет (ВолгГТУ)Russian FederationВолгоградский государственный технический университет (ВолгГТУ) Институт физики металлов (ИФМ) УрО РАН, г. ЕкатеринбургRussian FederationИнститут физики металлов (ИФМ) УрО РАН, г. ЕкатеринбургRussian Federation201518062015023843Copyright © Крохалев А.В., Харламов В.О., Кузьмин С.В., Лысак В.И., Гринберг Б.А., 20152015Крохалев А.В., Харламов В.О., Кузьмин С.В., Лысак В.И., Гринберг Б.А.Krokhalev A.V., Kharlamov V.O., Kuz’min S.V., Lysak V.I., Grinberg B.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://powder.misis.ru/jour/article/view/115

Исследована структура межфазных границ в твердых сплавах, полученных прессованием взрывом смесей порошков карбида хрома (Cr3C2) и титана. С использованием методов электронной микроскопии установлено, что подобные границы имеют толщину порядка 100 нм, на протяжении которой наблюдается плавное изменение содержаний хрома и титана при практически постоянной концентрации углерода. Структура границ по толщине неоднородна: между двумя кристаллическими прослойками выявлен слой толщиной 5–7 нм, имеющий аморфное строение. Показано, что обнаруженные слои являются слоями специфических «граничных фаз», не соответствующих ни одной из фаз равновесной диаграммы состояния Сr–C–Ti.

The structure of interphase boundaries in hard alloys fabricated by explosive compacting of the powder mixture of chromium carbide (Cr3C2) and titanium is investigated. It is established by electron microscopy that these boundaries have a thickness of the order of 100 nm, along which, a smooth variation in the chromium and titanium content with the almost constant carbon content is observed. The structure of boundaries is nonuniform over the thickness: a layer 5–7 nm thick with an amorphous structure is detected between two crystalline interlayers. It is shown that these layers are the layers of specific «boundary phases» matching none phases of the equilibrium phase diagram of the Cr–C–Ti system.

карбид хроматитантвердый сплаввзрывное прессование порошковконсолидация порошкового материаламежфазные поверхностиграничная фазаchromium carbidetitaniumhard alloyexplosive compacting of powdersconsolidation of the powder materialinterphase surfacesboundary phaseReferencesPruemmer R.A., Bhat T.B., Kumar K.S., Hokamoto K. Explosive Compaction of Powders and Composites. Enfield, NH: Sci. Publ., 2006.Pruemmer R.A., Bhat T.B., Kumar K.S., Hokamoto K. Explosive Compaction of Powders and Composites. Enfield, NH: Sci. Publ., 2006.Лысак В.И., Кузьмин С.В. Сварка взрывом М.: Машиностроение, 2005.Лысак В.И., Кузьмин С.В. Сварка взрывом М.: Машиностроение, 2005.Крохалев А.В., Харламов В.О., Кузьмин С.В., Лысак В.И. Закономерности формирования твердых сплавов из смесей порошков карбида хрома с титаном с использованием энергии взрыва // Изв. вузов. Порошк. металлургия и функц. покрытия. 2012. № 1. С. 32—37.Крохалев А.В., Харламов В.О., Кузьмин С.В., Лысак В.И. Закономерности формирования твердых сплавов из смесей порошков карбида хрома с титаном с использованием энергии взрыва // Изв. вузов. Порошк. металлургия и функц. покрытия. 2012. № 1. С. 32—37.Крохалев А.В., Харламов В.О., Авдеюк О.А. и др. Компьютерное термодинамическое моделирование фазового состава твердых сплавов на основе карбида хрома // Изв. ВолгГТУ. 2013. Т. 16, № 8 (111). С. 24—26.Крохалев А.В., Харламов В.О., Авдеюк О.А. и др. Компьютерное термодинамическое моделирование фазового состава твердых сплавов на основе карбида хрома // Изв. ВолгГТУ. 2013. Т. 16, № 8 (111). С. 24—26.Поверхности раздела в металлических композитах / Под ред. А. Меткалфа. Пер. с англ. М.: Мир, 1978.Поверхности раздела в металлических композитах / Под ред. А. Меткалфа. Пер. с англ. М.: Мир, 1978.Гусев А.И. Наноматериалы, наноструктуры, нанотехнологии. М.: Физматлит, 2005.Гусев А.И. Наноматериалы, наноструктуры, нанотехнологии. М.: Физматлит, 2005.Шабашов В.А., Овчинников В.В., Мулюков P.P. и др. Об обнаружении «зернограничной фазы» в субмикрокристаллическом железе мессбауэровским методом // Физика металлов и металловедение. 1998. Т. 85, № 3. С. 100—112.Шабашов В.А., Овчинников В.В., Мулюков P.P. и др. Об обнаружении «зернограничной фазы» в субмикрокристаллическом железе мессбауэровским методом // Физика металлов и металловедение. 1998. Т. 85, № 3. С. 100—112.Haubold T., Birringer R., Lengeler B., Gleiter H. EXAFS studies of nanocrystalline materials exhibiting a new solid state structure // Phys. Lett. A. 1989. Vol. 135, № 8-9. Р. 461—466.Haubold T., Birringer R., Lengeler B., Gleiter H. EXAFS studies of nanocrystalline materials exhibiting a new solid state structure // Phys. Lett. A. 1989. Vol. 135, № 8-9. Р. 461—466.Штанский Д.В. Просвечивающая электронная микроскопия высокого разрешения в нанотехнологических исследованиях // Рос. хим. журнал (Журн. Рос. хим. об-ва им. Д.И. Менделеева). 2002. Т. XLVI, № 5. С. 81—89.Штанский Д.В. Просвечивающая электронная микроскопия высокого разрешения в нанотехнологических исследованиях // Рос. хим. журнал (Журн. Рос. хим. об-ва им. Д.И. Менделеева). 2002. Т. XLVI, № 5. С. 81—89.Murty B.S., Datta M.K., Pabi S.K. Structure and thermal stability of nanocrystalline materials // Sadhana. 2003. Vol. 28. Pt. 1-2. February/April. Р. 23—45.Murty B.S., Datta M.K., Pabi S.K. Structure and thermal stability of nanocrystalline materials // Sadhana. 2003. Vol. 28. Pt. 1-2. February/April. Р. 23—45.Keblinski P., Phillpot S. R.,Wolf D., Gleiter H. On the thermodynamic stability of amorphous intergranular films in covalent materials // J. Eur. Ceram. Soc. 1997. Vol. 80. Р. 717—732.Keblinski P., Phillpot S. R.,Wolf D., Gleiter H. On the thermodynamic stability of amorphous intergranular films in covalent materials // J. Eur. Ceram. Soc. 1997. Vol. 80. Р. 717—732.Veprek S., Reiprich S.A. A concept for the design of novel superhard coatings // Thin Solid Films. 1995. Vol. 268. Р. 64—71.Veprek S., Reiprich S.A. A concept for the design of novel superhard coatings // Thin Solid Films. 1995. Vol. 268. Р. 64—71.Шевченко В.Я., Хасанов О.Л., Юрьев Г.С., Похолков Ю.П. Наблюдение особенностей структуры ультрадисперсного состояния диоксида циркония методом дифракции синхротронного излучения // ДАН. 2001. Т. 377. № 6. С. 797—799.Шевченко В.Я., Хасанов О.Л., Юрьев Г.С., Похолков Ю.П. Наблюдение особенностей структуры ультрадисперсного состояния диоксида циркония методом дифракции синхротронного излучения // ДАН. 2001. Т. 377. № 6. С. 797—799.Shtansky D.V., Levashov E.A., Sheveiko A.N., Moore J.J. Synthesis and Characterization of Ti—Si—C—N Films // Metall. Mater. Trans. 1999. Vol. 30A, № 9. Р. 2439—2447.Shtansky D.V., Levashov E.A., Sheveiko A.N., Moore J.J. Synthesis and Characterization of Ti—Si—C—N Films // Metall. Mater. Trans. 1999. Vol. 30A, № 9. Р. 2439—2447.Song J., Kostka A., Veehmayer M., Raabe D. Hierarchical microstructure of explosive joints: Example of titanium to steel cladding // Mater. Sci. Eng. A. 2011. Vol. 528(6). Р. 2641—2647.Song J., Kostka A., Veehmayer M., Raabe D. Hierarchical microstructure of explosive joints: Example of titanium to steel cladding // Mater. Sci. Eng. A. 2011. Vol. 528(6). Р. 2641—2647.Ушанова Э.А., Нестерова Е.В., Петров С.Н. и др. Разработка технологии подготовки образцов для электронно­микроскопических исследований нанокристаллических зон сцепления в разнородных соединениях на основе методов ионной полировки // Вопросы материаловедения. 2011. № 1(65). С. 110—117.Ушанова Э.А., Нестерова Е.В., Петров С.Н. и др. Разработка технологии подготовки образцов для электронно­микроскопических исследований нанокристаллических зон сцепления в разнородных соединениях на основе методов ионной полировки // Вопросы материаловедения. 2011. № 1(65). С. 110—117.

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