Ирисали Хидиров
100214, г. Ташкент, ул. Хуросон, д. 1
Irisali Khidirov
1, Khuroson, Tashkent, 100214
Ибрайим Жумабайевич Жаксимуратов
100214, г. Ташкент, ул. Хуросон, д. 1
Ibrayim J. Jaksimuratov
1, Khuroson, Tashkent, 100214
Фарход Каримович Халлоков
100214, г. Ташкент, ул. Хуросон, д. 1
Farhod K. Khallokov
1, Khuroson, Tashkent, 100214
Изучение кристаллической структуры и свойств многокомпонентных сплавов внедрения позволяет получать новые материалы с улучшенными свойствами. В работе представлены результаты исследования кристаллической структуры и микротвердости сплавов внедрения TixMo1–xCyNz в массивных образцах с различным соотношением концентраций составляющих элементов. Образцы, полученные методом самораспространяющегося высокотемпературного синтеза, подвергали гомогенизирующему отжигу при 2600 К в течение 8 ч и охлаждали вместе с печью. С помощью нейтронографии выявлено, что сплавы имеют гранецентрированную кубическую кристаллическую структуру, в которой атомы Ti и Mo, а также C и N взаимозамещены и статистически расположены в позициях 4b и октаэдрических позициях 4a соответственно. Методом Ритвельда на рентгенограммах определены размеры кристаллитов, плотности дислокаций и микронапряжения. Микротвердость образцов определяли методом Виккерса. Показано, что размеры кристаллитов, определенные методами Вильямсона – Холла и Шеррера, существенно отличаются, но закономерности роста размера кристаллитов, плотности дислокаций и микронапряжений с увеличением в составах концентраций компонентов совпадают. С повышением содержания углерода в сплаве уменьшаются размеры кристаллитов и микронапряжения, а плотность дислокаций увеличивается. Установлено, что чем меньше размер кристаллитов и выше плотность дислокаций, тем больше микротвердость смещена в сторону увеличения содержания углерода. С изменением соотношения компонентов в TixMo1–xCyNz по мере уменьшения размера кристаллитов, микронапряжений и увеличения плотности дислокаций микротвердость сплава растет в 1,5 – 2 раза по сравнению с бинарным карбидом и нитридом титана. Полученные результаты могут быть использованы при применении сплавов внедрения в инструментальной и высокотемпературной технике.
Developing the new materials with improved properties suggests study of the crystal structure and properties of multicomponent interstitial alloys. We present the results of studying the crystal structure and microhardness of TixMo1 – xCyNz interstitial alloys in massive samples with different ratios of concentrations of constituent elements. The samples obtained by self-propagating high-temperature synthesis were subjected to homogenizing annealing at 2600 K for 8 h and cooled together with the furnace. Data of neutron diffraction revealed that the alloys have a face-centered cubic crystal structure in which Ti and Mo atoms, as well as C and N, are intersubstituted and statistically located in the 4b positions and octahedral 4a positions, respectively. The Rietveld method was used to determine crystallite sizes, dislocation densities, and microstrain using X-ray diffraction patterns. The microhardness of the samples was determined by the Vickers method. It is shown that the crystallite sizes determined by the Williamson-Hall and Scherrer methods differ significantly, whereas the patterns of crystallite growth in size, as well as regularities of changes in the dislocation density and microstrains follow change in the concentration of the components in the composition. As the carbon content in the alloy increases, the crystallite sizes and microstrains decrease, and the dislocation density increases. It is revealed that the smaller the crystallite size and the higher the dislocation density, the more microhardness is displaced towards increasing the carbon content. With a change in the ratio of components in TixMo1 – xCyNz as the crystallite size and microstrains decrease and dislocation density increases, the microhardness of the alloy increases by 1.5 – 2 times compared to binary carbide and titanium nitride. The results obtained can be applied to the use of interstitial alloys in instrumental and high-temperature engineering.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.