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-2014-3-49-54powder-86Research ArticleТугоплавкие, керамические и композиционные материалыRefractory, Ceramic, and Composite MaterialsЗАКОНОМЕРНОСТИ РЕАКЦИЙ КАРБОНИТРИДОВ И ОКСИКАРБИДОВ ТИТАНА С НИКЕЛЕМRegularities of Reactions of Carbonitrides and Oxycarbides of Titanium with NickelЖиляевВ. А.ZhilyaevV. A.

докт. техн. наук, канд. хим. наук, вед. науч. сотр. ИХТТ УрО РАН

zhilyaev@ihim.uran.ruПатраковЕ. И.PatrakovE. I.

 канд. хим. наук, ст. науч. сотр. ИФМ УрО РАН

eug.patrakov@ya.ruИнститут химии твердого тела (ИХТТ) УрО РАН, 620990, г. Екатеринбург, ул. Первомайская, 91Russian FederationИнститут физики металлов (ИФМ) УрО РАН, 620990, г. Екатеринбург, ул. С. Ковалевской, 18Russian Federation201427012015034954Copyright © Жиляев В.А., Патраков Е.И., 20142014Жиляев В.А., Патраков Е.И.Zhilyaev V.A., Patrakov E.I.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/86

Проанализированы специфические особенности и закономерности реакций карбида титана, легированного по подрешетке неметаллов (N,O), с расплавом никеля. Установлено, что частичная замена углерода в TiC на азот снижает скорость его растворения в никеле и увеличивает степень инконгруэнтности процесса (преимущественный, по сравнению с титаном, переход в расплав углерода). Концентрационная зависи- мость скорости растворения TiCxNz в никеле меняет свой знак на противоположный с приближением системы к равновесию. Карбонитрид титана как единая фаза не перекристаллизуется через никелевый расплав, перекристаллизации подвергается в основном его карбидная со- ставляющая. Выявлено, что частичная замена углерода в TiC на кислород увеличивает скорость его растворения в никеле. Процесс раство- рения оксикарбида TiC0,6O0,4 в никеле сопровождается постепенной потерей им углерода, вплоть до образования моноксида титана, и даль- нейшим его диспропорционированием. Своеобразие механизма взаимодействия оксикарбидов титана с расплавом никеля определяется протекающей в жидкой фазе реакцией [C] + [O] = CO . 

Made analysis of special peculiarities and regularities of reactions of titanium carbide, alloyed on metalloid sub lattice (N, O) with nickel melt. There was established that partial replacement of carbon in TiC on nitrogen decreases velocity of it dissolution in nickel, and increases degree of incongru- ence of process (preemptive, in comparison with titanium, transition into carbon melt). Concentration dependence of dissolution rate TiCxNz in nickel changes their sign on opposite with approximation of system to equilibrium. Carbonitrile of titanium as single phase is not recrystallized through nickel melt, dominantly has place recrystallization of its carbide constituent. There was elucidated that partial replacement of carbon in TiC on oxy- gen increases velocity of its dissolution in nickel. Process of dissolution of oxycarbide TiC0,6O0,4 in nickel is accompanied by graduate loss of it carbon, up to formation of titanium mono oxide, and further its disproportionation. Peculiarity of interaction mechanism of titanium oxycarbide with nickel melt is determined by reaction in liquid phase [C] + [O] = CO . 

карбонитриды и оксикарбиды титананикельвзаимодействиереакциимикроструктураcarbonitrides and oxy carbides of titaniumnickelinteractionreactionmicrostructureReferencesКипарисов С.С., Левинский Ю.В., Петров А.П. Кар­ бид титана: Получение, свойства, применение. М.: Металлургия, 1987.Кипарисов С.С., Левинский Ю.В., Петров А.П. Кар­ бид титана: Получение, свойства, применение. М.: Металлургия, 1987.Lengauer W., Eder A. Carbides: Transition Metal Solid­ state Chemistry. Encyclopedia of Inorganic Chemistry. Chichester: John Willey & Sons, 2005.Lengauer W., Eder A. Carbides: Transition Metal Solid­ state Chemistry. Encyclopedia of Inorganic Chemistry. Chichester: John Willey & Sons, 2005.Durlu N. // J. Eur. Ceram. Soc. 1999. Vol. 19. P. 2415.Durlu N. // J. Eur. Ceram. Soc. 1999. Vol. 19. P. 2415.Bellosi A., Calzavarini R., Faga M.G. et al. // J. Mater. Proc. Technol. 2003. Vol. 143–144. P. 527.Bellosi A., Calzavarini R., Faga M.G. et al. // J. Mater. Proc. Technol. 2003. Vol. 143–144. P. 527.Chun D.I., Kim D.Y., Eun K.Y. // J. Amer. Ceram. Soc. 1993. Vol. 76, No 8. P. 2049.Chun D.I., Kim D.Y., Eun K.Y. // J. Amer. Ceram. Soc. 1993. Vol. 76, No 8. P. 2049.Yanaba Y., Takahashi T., Hayashi K. A. // J. Jap. Soc. Powder & Powder Metallurgy. 2004. Vol. 51, No 5. P. 374.Yanaba Y., Takahashi T., Hayashi K. A. // J. Jap. Soc. Powder & Powder Metallurgy. 2004. Vol. 51, No 5. P. 374.Жиляев В. А., Патраков Е. И. // Изв. вузов. Порошк. металлургия и функц. покрытия. 2014. No 1. С. 39. 8. Zhang S. // Key Eng. Mater.1998. Vol. 138–140. P. 521.Жиляев В. А., Патраков Е. И. // Изв. вузов. Порошк. металлургия и функц. покрытия. 2014. No 1. С. 39. 8. Zhang S. // Key Eng. Mater.1998. Vol. 138–140. P. 521.Zhou S., Zhao W., Xiong W. // Int. J. Refract. Meter. Hard Mater. 2009. Vol. 27. P. 26.Zhou S., Zhao W., Xiong W. // Int. J. Refract. Meter. Hard Mater. 2009. Vol. 27. P. 26.Крушинский А. Н., Турцевич И. В., Андросов В. Н., Прокопьев В. П. // Физико­механические и эксплуатационные свойства инструментальных и конструк­ционных материалов. Красноярск: КрПИ, 1976. Вып. 5. С. 51.Крушинский А. Н., Турцевич И. В., Андросов В. Н., Прокопьев В. П. // Физико­механические и эксплуатационные свойства инструментальных и конструк­ционных материалов. Красноярск: КрПИ, 1976. Вып. 5. С. 51.Фромм Е., Гебхард Е. Газы и углерод в металлах / Пер. с нем. Под ред. Б.В. Линчевского. М.: Металлургия, 1980.Фромм Е., Гебхард Е. Газы и углерод в металлах / Пер. с нем. Под ред. Б.В. Линчевского. М.: Металлургия, 1980.Жиляев В.А. // Изв. вузов. Порошк. металлургия и функц. покрытия. 2014. No 2. С. 31.Жиляев В.А. // Изв. вузов. Порошк. металлургия и функц. покрытия. 2014. No 2. С. 31.Жиляев В. А. // Материаловедение. 2012. No 3. С. 3.Жиляев В. А. // Материаловедение. 2012. No 3. С. 3.Металлохимические свойства элементов Периодиче­ской системы: Справочник / Под ред. И.И. Корнило­ ва. М.: Наука, 1966.Металлохимические свойства элементов Периодиче­ской системы: Справочник / Под ред. И.И. Корнило­ ва. М.: Наука, 1966.Kowanda C., Speidel M. O. // Scripta Mater. 2003. Vol. 48. P. 1073.Kowanda C., Speidel M. O. // Scripta Mater. 2003. Vol. 48. P. 1073.Niki E., Masato K. // J. Jap. Inst. Met. 1970. Vol. 34, No 9. P. 879.Niki E., Masato K. // J. Jap. Inst. Met. 1970. Vol. 34, No 9. P. 879.Патраков Е. И. Контактное взаимодействие легиро­ванного карбида титана с расплавами на основе ни­келя: Дис. ... канд. хим. наук. Екатеринбург: ИХТТ УрО РАН, 2009.Патраков Е. И. Контактное взаимодействие легиро­ванного карбида титана с расплавами на основе ни­келя: Дис. ... канд. хим. наук. Екатеринбург: ИХТТ УрО РАН, 2009.

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