Стойкость к высокотемпературному окислению материалов на основе МАХ-фаз систем Ti—Al—(C, N)

Abstract

Изучена стойкость к окислению на воздухе методами термогравиметрии и дифференциально-термического анализа MAX-фаз структурных типов 211 и 312 систем Ti—Al—(C, N) и твердых растворов Ti₂Al(CxN1-x)y. Установлено, что фаза Ti₃AlC₂ более стабильна, чем Ti₂AlC, и данные карбиды более стабильны, чем твердые растворы Ti₂Al(CxN1-x)y. При увеличении содержания N в Ti₂Al(CxN1-x)y до 0,75 стойкость к окислению уменьшается. Уплотнение в условиях высоких давления (2 ГПа) и температур (1400 °С) изменяет кинетику окисления и повышает стойкость материалов к нему.

Вивчено стійкість до окиснення на повітрі методами ТГ та ДТА MAX-фаз структурних типів 211 і 312 систем Ti—Al—(C, N) і твердих розчинів Ti₂Al(CxN1-x)y. Встановлено, що фаза Ti₃AlС₂ більш стабільна, ніж Ti₂AlС, і дані карбіди більш стабільні, ніж тверді розчини Ti₂Al(CxN1-x)y . При зростанні вмісту N в Ti₂Al(CxN1-x)y до 0,75 стійкість до окис-нення знижується. Ущільнення в умовах високих тиску (2 ГПа) і температур (1400 °С) змінює кінетику окиснення й підвищує стійкість матеріалів до нього.

The study of the oxidation resistance in air (by TG and DTA) of MAX-phases of 211 and 312 structural-types of Ti—Al—(C, N) systems and Ti₂Al(CxN1-x)y solid solutions allowed us to conclude that Ti₃AlC₂ is more stable than Ti₂AlC and that these carbides being more stable than Ti₂Al(CxN1-x) solid solutions. When the N content was increased in Ti₂Al(CxN1-x)y from 0,75% (at.), the oxidation resistance decreased. High-pressure (2 GPa) and high temperature (1400 °С) densification changed the kinetics of oxidation and improved oxidation resistance.