Production of Mo2NiB2 Based Hard Alloys by Self-Propagating High-Temperature Synthesis

Abstract

Des alliages Mo-Ni-B-Al bruts de coulée contenant 35,5-58,7 % en poids de Mo, 23,0-57,6 % en poids de Ni, 3,3-5,2 % en poids de B et 2,2-13,5 % en poids d'Al ont été synthétisés par synthèse à haute température autopropagative (SHS) en utilisant un mélange de poudres de MoO3, NiO, B2O3 et Al afin d'obtenir des matériaux durs contenant Mo2 NiB2 à faible coût. La première série d'expériences a été réalisée en utilisant 1,05 fois la quantité stœchiométrique d'Al. Dans la deuxième série d'expériences, le logiciel de modélisation thermochimique FactSage a été utilisé pour minimiser l'Al augmentant la formation de Mo2NiB2 dans les alliages bruts de coulée. Les produits ont été caractérisés en utilisant la spectrométrie d'absorption atomique (SAA), la diffraction des rayons X (DRX), la microscopie électronique à balayage (MEB) et les techniques de microdureté.Las aleaciones de Mo-Ni-B-Al en estado bruto de colada que contienen 35.5-58.7% en peso de Mo, 23.0-57.6% en peso de Ni, 3.3-5.2% en peso de B y 2.2-13.5% en peso de Al se sintetizaron mediante síntesis de alta temperatura autopropagante (SHS) utilizando una mezcla de polvos de MoO3, NiO, B2O3 y Al para obtener materiales duros que contienen Mo2 NiB2 de bajo costo. La primera serie de experimentos se realizó usando 1.05 veces la cantidad estequiométrica de Al. En la segunda serie de experimentos, se utilizó el software de modelado termoquímico FactSage para minimizar el Al que aumenta la formación de Mo2NiB2 en las aleaciones recién fundidas. Los productos se caracterizaron mediante el uso de espectrometría de absorción atómica (AAS), difracción de rayos X (XRD), microscopía electrónica de barrido (SEM) y técnicas de microdureza.Abstract Mo-Ni-B-Al as-cast alloys containing 35.5-58.7 wt% Mo, 23.0-57.6 wt% Ni, 3.3-5.2 wt% B, and 2.2-13.5 wt% Al were synthesized by Self-Propagating High-Temperature Synthesis (SHS) using a mixture of MoO3, NiO, B2O3 and Al powders in order to obtain low-cost Mo2 NiB2 containing hard materials. The first series of experiments were performed using 1.05 times the stoichiometric amount of Al. In the second series of experiments, FactSage thermochemical modeling software was used to minimize Al increasing the Mo2NiB2 formation in the as-cast alloys. The products were characterized by using atomic absorption spectrometry (AAS), X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM) and micro-hardness techniques.تم تصنيع سبائك Mo - Ni - B - Al المجرد المصبوبة التي تحتوي على 35.5-58.7٪ بالوزن من Mo، و 23.0-57.6 ٪ بالوزن من Ni، و 3.3-5.2٪ بالوزن من B، و 2.2-13.5 ٪ بالوزن من Al بواسطة التوليف عالي الحرارة ذاتي الانتشار (SHS) باستخدام خليط من مساحيق MoO3 و NiO و B2O3 و Al من أجل الحصول على Mo2 NiB2 منخفض التكلفة يحتوي على مواد صلبة. تم إجراء السلسلة الأولى من التجارب باستخدام 1.05 ضعف الكمية المتكافئة من Al. في السلسلة الثانية من التجارب، تم استخدام برنامج النمذجة الكيميائية الحرارية FactSage لتقليل Al إلى الحد الأدنى مما يزيد من تكوين Mo2NiB2 في السبائك المصبوبة. وتميزت المنتجات باستخدام طيف الامتصاص الذري (AAS)، وانحراف الأشعة السينية (XRD)، وفحص المجهر الإلكتروني (SEM) وتقنيات الصلابة الدقيقة.