S. E. Danilov , V. L. Arbuzov
OBTAINING PURE CARBON-ALLOYED NICKEL
DOI: 10.17804/2410-9908.2019.4.038-043 The preparation of alloys with different carbon concentrations by diffusion annealing
in a carburizing atmosphere using pure nickel (RRR at a level of 400) and homogenizing annealing in high vacuum is discussed. The installation scheme is described. The possibility of uniform carbon doping of samples and material in the form of 0.2 to 0.5 mm thick foils is shown in a wide range of concentrations (0.005 to 0.5 at. %).
Carburizing annealing is carried out in an atmosphere of pure helium passed through a titanium getter with the addition of acetone vapor, which decomposes in the furnace and leads to coating the surface of the samples with carbon, which is a diffusion source. By choosing different temperatures and annealing times, various carbon concentrations or diffusion zones with known parameters can be obtained. The removal of surface layers in a polishing etchant after saturation and subsequent homogenizing annealing at high temperatures in high vacuum allow one to obtain a uniform distribution of carbon and a selected concentration.
Acknowledgement: The work was subsidized by the Complex Program of UB RAS, project No. 15-9-2-30. Keywords: alloying, carbon, nickel, diffusion, carburization, homogenization References:
1. Sorensen S.M., Chen C.W. The effect of carbon on void formation in neutron-irradiated nickel. Radiation Effects, 1977, vol. 33, pp. 109–118.
2. Begak O.Y., Fedorov V.V. Mass-spectrometric determination of low sulfur contents in metals by heterogeneous isotope equilibration. Journal of Analytical Chemistry of the USSR, vol. 37, iss. 5, pp. 661–664.
3. Shwerer F.C. Curie Temperatures and Residual Resistivity of Nickel-Carbon Solid Solution. J. Appl. Phys., 1969, vol. 40, no. 7, pp. 2705–2707. DOI: 10.1063/1.1658065. С. Е. Данилов, В. Л. Арбузов
ПОЛУЧЕНИЕ ЧИСТЫХ СПЛАВОВ НИКЕЛЯ, ЛЕГИРОВАННЫХ УГЛЕРОДОМ
Описано получение сплавов с различной концентрацией углерода путем проведения диффузионных легирующих отжигов в карбюризирующей атмосфере на примере чистого никеля (RRR на уровне 400) и гомогенизирующих отжигов в высоком вакууме. Описана схема установки. Показана возможность равномерного легирования углеродом образцов и материала в виде фольг толщиной на уровне 0,2–0,5 мм в широком диапазоне концентраций – (0,005–0,5) ат. %.
Карбюризирующий отжиг проводится в атмосфере чистого гелия пропущенного через титановый геттер с добавлением паров ацетона, разлагающегося в печи и приводящего к покрытию поверхности образцов углеродом, который является диффузионным источником. За счет выбора различных температур и времени отжига можно получать различные концентрации углерода получать диффузионные зоны с известными параметрами. Удаление поверхностных слоев в полирующем травителе после насыщения и последующий гомогенизирующий отжиг при высоких температурах в высоком вакууме позволяют получать равномерное распределение углерода и выбранную концентрацию.
Благодарность: Работа выполнена на средства субсидии, выделенной на финансирование проекта Комплексной программы Уральского отделения РАН 15-9-2-30. Ключевые слова: легирование, углерод, никель, диффузия, карбюризация, гомогенизация Библиография:
1. Sorensen S. M., Chen C. W. The effect of carbon on void formation in neutron-irradiated nickel // Radiation Effects. – 1977. – Vol. 33. – P. 109–118.
2. Begak O. Y., Fedorov V. V. Mass-spectrometric determination of low sulfur contents in metals by heterogeneous isotope equilibration // Journal of Analytical Chemistry of the USSR. – Vol. 37, iss. 5. – P. 661–664.
3. Shwerer F. C. Curie Temperatures and Residual Resistivity of Nickel-Carbon Solid Solution // J. Appl. Phys. – 1969. – Vol. 40, no. 7. – P. 2705–2707. – DOI: 10.1063/1.1658065. 
Библиографическая ссылка на статью
Danilov S. E., Arbuzov V. L. Obtaining Pure Carbon-Alloyed Nickel // Diagnostics, Resource and Mechanics of materials and structures. -
2019. - Iss. 4. - P. 38-43. - DOI: 10.17804/2410-9908.2019.4.038-043. -
URL: http://dream-journal.org/issues/2019-4/2019-4_268.html (accessed: 21.12.2024).
|
