Spieki NiAl-0,2% at. Hf otrzymywane metodą impulsowo-plazmowego spiekania

W pracy otrzymymano spieki NiAl-0,2% at. Hf o twardości 330 HV1 i gęstości ok. 95% gęstości teoretycznej. Spieki konsolidowano metodą impulsowo-plazmowego spiekania PPS (Pulse Plasma Sintering) z udziałem reakcji SHS (Self-Propagating High-Temperature Synthesis) z mieszaniny proszków: Ni, Al i Hf w czasie 25 min w temperaturze 900°C przy nacisku 50 MPa. Na podstawie przeprowadzonych badań strukturalnych, składu fazowego i chemicznego spieków w różnych stadiach procesu syntezy stwierdzono, że reakcja syntezy fazy NiAl przebiega w dwóch etapach. W pierwszym etapie w reakcji między niklem a aluminium po kilku wyładowaniach impulsowych inicjowana jest reakcja, w której powstają fazy NiAl3 i Ni2Al3 i NiAl. Następnie w temperaturze ok. 530°C z fazy NiAl3 i Ni2Al3 w reakcji egzotermicznej powstaje faza NiAl.

NiAl-0.2 at. % Hf sinters were produced by the Pulse Plasma Sintering (PPS) method with the participation of the SHS (Self-Propagating High-Temperature Synthesis) reaction. The NiAl-0.2 at. % Hf sinters were consolidated of a mixture of the Ni, Al and Hf powders at temperature 900°C under a load of 50 MPa during 25 min. The sintered materials have a relative density of 95% and hardness of 330 HV1. Structural examinations and examinations of the phase and chemical composition of the sintered materials have revealed that the reaction of the NiAl synthesis proceeds in two stages. During the first stage nickel reacted with aluminum and formed NiAl3, Ni2Al3 and NiAl phases. This reaction is initiated by several pulse discharges. Then NiAl3 and Ni2Al3 phases are changed into NiAl phase by an exothermic reaction at a temperature of about 530°C.