Аманкельды Серикбаевич Ахметов – инженер научного проекта, кафедра порошковой металлургии и функциональных покрытий (ПМиФП)
Россия, 119049, г. Москва, Ленинский пр-т, 4, стр. 1
Amankeldy S. Akhmetov – Scientific Project Engineer, Department of Powder Metallurgy and Functional Coatings (PM&FC)
4 bld. 1 Leninskiy Prosp., Moscow 119049, Russia
Самат Куандыкович Муканов – к.т.н., мл. науч. сотрудник лаборатории «In situ диагностика структурных превращений» Научно-учебного центра СВС
Россия, 119049, г. Москва, Ленинский пр-т, 4, стр. 1
Samat K. Mukanov – Cand. Sci. (Eng.), Junior Research Scientist, Laboratory “In situ Diagnostics of Structural Transformations”, Scientific Educational Center of Self–Propagating High-Temperature Synthesis
4 bld. 1 Leninskiy Prosp., Moscow 119049, Russia
Владимир Юрьевич Лопатин – к.т.н., доцент кафедры ПМиФП
Россия, 119049, г. Москва, Ленинский пр-т, 4, стр. 1
Vladimir Yu. Lopatin – Cand. Sci. (Eng.), Associate Professor, Department of PM&FC
4 bld. 1 Leninskiy Prosp., Moscow 119049, Russia
Марина Евгеньевна Самошина – к.т.н., начальник отдела ученых степеней, ученый секретарь диссертационного совета
Россия, 119049, г. Москва, Ленинский пр-т, 4, стр. 1
Marina E. Samoshina – Cand. Sci. (Eng.), Head of the Division of Academic Degrees, Academic Secretary of the Dissertation Board
4 bld. 1 Leninskiy Prosp., Moscow 119049, Russia
Жанна Владимировна Еремеева – д.т.н., профессор кафедры ПМиФП
Россия, 119049, г. Москва, Ленинский пр-т, 4, стр. 1
Zhanna V. Eremeeva – Dr. Sci. (Eng.), Professor, Department of PM&FC
4 bld. 1 Leninskiy Prosp., Moscow 119049, Russia
Исследована возможность дисперсного упрочнения порошковой быстрорежущей стали Р6М5К5 частицами гетерофазной керамики MoSi2–MoB–HfB2 . В качестве исходного материала использованы: механически легированная порошковая смесь со средним размером частиц d = 10 мкм; измельченная порошковая керамическая добавка (d = 5 мкм), полученная методом самораспространяющегося высокотемпературного синтеза (СВС). Смешивание осуществлялось в планетарной центробежной мельнице. В результате получены частицы порошковой смеси размером 2–25 мкм, по форме, близкой к округлой, более крупные частицы представляли собой агломераты. Проведены холодное прессование и спекание с достижением плотности до 92,7 % и твердости 62 HRA, а также горячее прессование с плотностью заготовки 97,2 % и твердостью 65 HRC. Горячепрессованная заготовка имела прочность на изгиб 1141 МПа и на сжатие 2157 МПа. Показана перспективность применения гетерофазной керамики в качестве упрочняющей добавки, которая способствует снижению температуры образования жидкой фазы и образует ярко выраженную гетерогенную микроструктуру, схожую с микроструктурой металлостеклянных материалов. Матрица – твердый раствор на основе железа (со средним размером зерен 14–34 мкм) с сеткой из эвтектического карбида Мe6С и включениями керамической добавки в виде соединений HfO2 , SiO2 и HfSiO4 . Это обеспечило уменьшение в 2 раза приведенного износа при трибологических испытаниях в паре с контртелом из твердого сплава ВК6. Полученный композиционный материал, продемонстрировавший высокую красностойкость, может найти применение в изготовлении износостойких изделий, эксплуатируемых при температурах до 630 °C.
The possibility of dispersion strengthening of powder high-speed steel R6M5K5 with MoSi2–MoB–HfB2 heterophase ceramics particles was investigated. A mechanically alloyed powder mixture with an average particle size of d = 10 µm was used as the base material; the ceramic powder additive (d = 5 µm), obtained by the SHS method, was also used. Mixing was carried out in a high planetary ball mill. As a result, powder mixture particles with sizes of 2–25 µm were obtained, close to spherical in shape, with larger particles being agglomerates. Cold pressing and sintering were performed, achieving a density of up to 92.7 % and a hardness of 62 HRA, as well as hot pressing with a density of 97.2 % and a hardness of 65 HRC. The hot-pressed billet had a bending strength of 1141 MPa and a compressive strength of 2157 MPa. The prospects of using heterophase ceramics as a strengthening additive was shown, which contributes to lowering the temperature of the liquid phase formation and creates a pronounced heterogeneous microstructure, similar to the microstructure of metallic glass materials. The matrix is a solid solution based on iron (with an average grain size of 14–34 µm) with a network of eutectic carbide Me6C and ceramic additive inclusions in the form of HfO2 , SiO2 , and HfSiO4 compounds. This provided a twofold reduction in wear during tribological tests against a counterbody made of VK6 hard alloy. The obtained composite material, demonstrating high red hardness, may find application in the production of wear-resistant products operating at temperatures up to 630 °C.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.