• Омашова Гаухар Шапаевна
  • 1992
  • 18

Взаимодействие металлов титана, циркония, ниобия и ванадия и их взаимная диффузия автореферат диссертации для написания диплома, курсовой работы, тема для доклада и реферата

Взаимодействие металлов титана, циркония, ниобия и ванадия и их взаимная диффузия - темы дипломов, курсовиков, рефератов и докладов Ознакомиться с текстом работы
Специальность ВАК РФ: 01.04.07 — Физика конденсированного состояния
  • Реферун рекомендует следующие темы дипломов:
  • Основы феноменологической теории диффузии
  • Концентрационная зависимость коэффициентов взаимной диффузии
  • Реферун советует написать курсовую работу на тему:
  • Температурная зависимость коэффициентов взаимной диффузии
  • Приготовление диффузионных образцов
  • Реферун советует написать реферат на тему:
  • Оценка погрешности при измерении коэффициентов диффузии
  • Особенности протекания диффузии при относительно низких температурах в системе Тс
  • Реферун предлагает написать доклад на тему:
  • Разработка и испытания ме таяло гидрид ных аккумуляторов для грузового автомобиля
  • Процессы реактивной диффузия в оксидных расплавах
  • Влияние содержания карбида титана в смеси порошка на яркостную температуру
Поделиться с друзьями:

Выдержки из автореферата диссертации Омашова Гаухар Шапаевна, 1992, 01.04.07 — Физика конденсированного состояния

Актуальность темы. Быстрое развитие современной техники вызывает необходимость э создании новых конструкционных материале а с особыми физическими к химическими свойствами, для работы п условиях агрессивных сред, высоких температур и больших скоростей. В практике работы материалов при шеоких теютерату-рах нпзли применение многокомпонентные сплага на основе ниобия, титана, циркония и ванадия. Важнейшими характеристиками, эпре-деляюздки возможность применения того или иного сплава при высоких температурах, являются параметры, характеризующие интенсивность диффузионных процессов при этих температурах.

Среди различных диффузионных процессов особый интерес представляет взаимная диффузия, проявляющаяся э сплавах при наличии пространственной неоднородности их состава. К кастоя-¡цеглу времени накоплен обширный экспериментальной материал, главны?.! образом, по взаимной диффупш; в бинарных системах. Однако работ, посвященных изучению взаимной диффузии в тройных системах значительно меньше, а в более сложных, системах - практически нет. Трудность проблемы состоит в том, что взаимная диффузия в многокомпонентных системах м/еет гчо^ный характер и описывается большим .числом параметров. Поэтому до настоящего времени не разработана строгая методика их экспериментального определения, ке изучены эмпирические закономерности и практически отсутствуют диффузионные данные по многокомпонентным системам, широко применяемым в технике. Накопление данных о диффузионных процессах в многокомпонентных системах дает возможность для дальнейзего развития теории многокомпонентной диффузии, а,следовательно, и общей теории термодинамики" необратимых процессов и имеет практическое значение для разработки технологии гтолучения сплавов и для их-термической и химико-термической обработки. Большое значение имеет гакяе установле-■ ние зависимости диффузионных характеристик от особенностей строения диаграш состояния. Распад или появление новой фазы не мотет происходить, пока не реализованы условия для дкффузи-, онного процесса. Диффузия является одним кэ факторов, влйяюцих на скорость роста новой фазы или на скорость ввделения её из пересыщенного твёрдого раствора. С того момента, когда в результате химических превращений образуются твёрдые продукты . реакции, пространственно раэделяищие газообразные, жидкие или

твёрдые исходные вещества, дальнейшее течение процесса может осуществляться только при проникновении продуктов через слой . твёрдых продуктов реакции. Это является осноракием для предположения о наличии глубокой свлзи меаду диффузионными процессами и строением диаграмм состояние. Для исследования нагти были выбраны бинарные и '¿ройные системы на основе титана, ниобия, 1.7г!рконкя и ванадия, а такта четырёхкомпонентная система титан-цирконий-ниобий-ванадий.

Цель работы. Целью работы явилось изучение особенностей взаимодействия титана с ниоСиек, цирконием и ванадием в четы-рёхкокпонентноГ: системе с последующим построением диаграммы фазовьк равновесий и исследовал'/.е процессов взаимной диффузии в ней, а также в тройной системе титан-цирконий-ниобий и в двойных шобий-дарк^ний, титан-ниобий, титан-дарконий и цирко-ний-ванад.чй, определение параметров взаимной диффузии и выявление закономерностей их изменения.

Научная новизна полученных результатов заключается в следующем:

- впервые комплексом методов фкзико-химического анализа установлены фазовые рг.вновесия в четырёхкомпонентной системе гитак-цирконий-ниобмй-ванадий, на основании полученных результатов построено изотермическое сечение указанной систолы при температуре 1073 К;

- впервые метод диффузионных слоев использован для нахождения протяжённости фазовых полей в четырёхкомпонентной системе ;

- впервне для трзхкокпонентной системы титан-цирконий-ниобий определена полная матрица коэффициентов взаимной диффузш в интервале температур 1073^373 К;

- найдена концентрационная и температурная зависимость коэффициентов диффузии в системе титан-цирконий-ниобий;

- получены выражения для описания концентрационной зависимости параметров диффузии для трёхкомпонентных систем, используя метод математического моделирования;

- экспериментально изучена ьзаимная диффузия в системах ниобий-цирконий, ниобий-титан, титан-цирконий и цирконий-вана дий в достаточно широком интервале температур;

- в исследуемых системах установлены эмпирические зависи «остк между параметрами диффузии и температурой солидуса.

Практическая ценность работы. Сведения о параметрах вза-

имной диффузии и закономерностях их изменения в системе титан-цирконий-ниобий и характере взаимодействия этих элементов в четырёхкомпонентной системе гктан-цирконий-нкобий-ванадий, полученные в настотцей работе, явлтотся полезными для исследователе?, работающих в области материаловедения тугоплавких металлов и сплавов. Предложенные выражение для описания концентрационной зависимости параметров взаимной диффузии позволяют значительно расширить возможности изучения процессов взаимной диффузии в трёхкомпокенткых системах.

Апробациг работы. Материалы диссертационной работы доложены и обсундены на конференции молодых учёных Химического факультета Московского Государственного университета ( Москва, 1991 г.), на ХХХУ1 Научно-технической конференции профессорско -преподавательского состава КагХТИ ( Чимкент, 1991 г.), на XXII научно-теоретической конференции профессорско- преподавать .ъс-ного коллектива ЧПИ ( Чимкент, 1992 г.), на заседании кафедры общей химии Химического факульте-а МГУ им, М.В. Ломоносова, на заседании НТС ИМ5 ЦНШЧЕРМЕТ им. И.П. Бардина.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 3 статьи и тезисы 1-го доклада.

Структура и объём работы. Диссертационная работа состоит из введения, чэтцрзх глав, общих выводов и списка цитируемой литературы. Работа изложена на /¿'У страницах машинописного текста, включает 52 рисунка , 18 таблиц, 12 фотографий. Список литературы содержит 156 наименований работ отечественных и зарубежных авторов.

ВЫВОДЫ

1. Впервые экспериментально исследована взаимная диф!узия в системе титан-цирконий-ниобий-ванадия при температуре 1073 К. Определены границы ^ -твёрдого раствора.

2. Впервые экспериментально исследована взаимная диффузия в системе титан-цирконий-ниобий. Определены концентрационные профили и диффузионные пути в тройной системе титан-цирконий-ниобий. Методом диффузионных слоев определены границы фазовых полей диаграммы ссстоя:ня при температурах Г073, 1273 и 1373 К,

3. Впервые комплексом методов физико-химического анализа. установлены фазовые равновесия в четырёккомпонентной системе титан-цирконий-ниобий-ванадий. На основании полученных результатов построено изотермическое сечзние указанной системы при температуре 1.073 К.

4. Впервые определена полная матрица коэффициентов взаимной диффузии в системе титан-цирконий-ниобий. Установлено, что коэффициенты Взаияной диффузии являются концентрационно зависимыми. Недкагональные коэффициенты принимают как положительные, так и отрицательные значения. Для отдельных составов их значения по абсолютной величине сравнимы с диагональными, что указывает на значительное взаимодействие диффузионных потоков разных элементов.

5. Установлено, что в исследуемом интервале температурная зависимость диагональных и недиагональных коэффициентов диффузии удовлетворительно описывается законом Аррениуса. Определены значения энергии активации и частотный фактор диагональных и недиагональных коэффициентов диффузии.

6. Методами математического моделирования получены уравнения, описывающие концентрационные зависимости диагональных коэффициентов взаимной ди{фу:г,и!, энергии I кгдвации и частотнэ-фактора. Полученные уравненич тлргляот пс.-учкть значения диффузионных параметров для лобого иаиерод заданного состава.

7. С целью однозначной интерпретации полученных данных при 'исследовании взаимоде!'.стви;г элементов [ '/но покомпонентных системах изучена взаимная диффузия в соответствующих бинарных: шюбий-цирконий, ниобий-титан, титан-циркоьиг. и цирконий-ванадий. Определены параметры взаимной диффузии и их температур.лл зависимость. Установлено, что концентрационная зависимость коэффициента взаимной диффузии в исследуемой области соответствует концентрационной зависимости температуры солидуса.

Основное содержание диссертационной работы опубликовано:

1. Омалова Г.Ш., Грызунов В.Я., Соколовская Е.М. Диффузионные ,-яути в системе .// Вестн. Моск. ун-та. Сер.2. Химия.

1992. Т.33.- № I.- С. 49-53.

2. Взаимная диффузия в системе титан-г^рконий-ниобий-,/ Грызунов В.И., Омашова Г.Ш., Лйтбаев Б.К., Щербединский Г.В.// Физика металлов и металловедение. 1992. - № 3. - С. 89-93.

3. Грызунов В.И., Ома:аава Г.И., Соколовская Е.М. Температурная зависимость диффузионных параметров в бинарных системах. // Вестн. Ыоск. ун-та. Сер.2. Химия. 1992. Т.33. - № 2.

- С. 182-186.

4. Омашова Г.Ш., Грыэунова Т.И. Взаимная диффузия в системе ниобий-цирконий.// Тоз. докл. XXII научно-теоретической конференции профессорско-преподавательского коллектива ЧПИ, 23-27 марта 1992.-Чимкент, 1992. - С. 8Ь.

Материалы диссертации доложены на:

1. Конференции молодых ученых Химического факультета МГУ, 1991.

2. XXII научно-теоретической конференции профессорско-преподавательского коллектива ЧПИ.-Чимкент, 1992.

3. ХХХУ1 Научно-технической конференции профессорско-преподавательского состава КаэХТИ.-Чимкент, 1991.

Поделиться с друзьями: