К вопросу применимости концепции активированного спекания, предложенной Г.В. Самсоновым, при изучении процессов деформации порошковых материалов

Приводятся некоторые воспоминания Ю.Г. Дорофеева о совместной работе и встречах с выдающимся ученым-материаловедом Г.В. Самсоновым. Особое значение имели встречи в Югославии, где Г.В. Самсонов и М.М. Ристич совместно с другими всемирно известными учеными создали Международный институт науки о спекании. В последние годы жизни Г.В. Самсонов предложил концепцию активирования спекания добавками, являющимися акцепторами электронов и вносящими дополнительную долю ионной связи в матричный материал. Рассматривается возможность применения указанной концепции при разработке добавок-активаторов, снижающих энергию активации пластической деформации порошковых материалов на железной основе. Активация спекания в процессе формирования стабильных электронных конфигураций может осуществляться за счет: 1) ускорения зернограничной гетеродиффузии материала матрицы в присутствии сегрегаций фазы, содержащей активирующую микродобавку (система W–Ni); 2) интенсификации усадки при пластическом течении частиц материала матрицы, протеканию которого способствует формирование диффузионной пористости в частицах присадки в результате преимущественной диффузии атомов присадки в частицы основного металла (системы Fe–Ni, Fe–Co, Fe–Mn); 3) увеличения коэффициента самодиффузии атомов основного металла за счет расширения области существования менее плотноупакованной кристаллической решетки (α-фазы) при растворении активирующей добавки (система Fe–Mo). Приводится анализ имеющейся информации, касающейся перспектив использования марганца и хрома в качестве добавок – активаторов уплотнения. Снижение энергии активации уплотнения порошковых материалов на основе железа может быть обеспечено при введении добавок марганца. При этом перспективно применение технологии диффузионного насыщения. Вопрос об использовании хрома в качестве активатора не имеет однозначного ответа и предполагает необходимость дополнительного изучения.

1. Андриевский Р.А. Г.В. Самсонов и современное материаловедение. Порошковая металлургия. 1998. No. 1/2. С. 7—12.

2. Ковальченко М.С., Куликов Л.М., Иващенко В.И., Тимофеева И.И. Вклад Г.В. Самсонова в создание и развитие материаловедения тугоплавких соединений. Порошковая металлургия. 2018. No. 1/2. С. 1—11.

3. Упадхая Г.Ш. Профессор Григорий Валентинович Самсонов — истинный ученый-материаловед. Порошковая металлургия. 2018. No. 1/2. С. 12—16.

4. Дорофеев Ю.Г. Памяти выдающегося ученого. Sci. Sintering. 1978. Vol. 10. Spec. Iss. P. 77—79.

5. Самсонов Г.В., Серебрякова Т.И., Неронов В.А. Бориды. М.: Атомиздат, 1975.

6. Самсонов Г.В., Кулик О.П., Полищук В.С. Получение и методы анализа нитридов. Киев: Наук. думка, 1978.

7. Самсонов Г.В. Электронная теория спекания. Sci. Sintering. 1971. Vol. 3. Spec. Iss. Р. 329—369.

8. StefanovićD.Č., PetrovićV., RistićM.M.Contribution to electronic theory of consolidation process. Sci. Sintering. 1980. Vol. 12. No. 3. Р. 147—154.

9. Дорофеев Ю.Г., Попов С.Н. Исследование сращивания металлов при динамическом горячем прессовании. Порошковая металлургия. 1971. No. 2. С. 44—51.

10. Ристич М.М. Поиск Г.В. Самсоновым сущности процесса спекания. Порошковая металлургия. 1998. No. 1/2. С. 12—16.

11. Дорофеев В.Ю., Свиридова А.Н. О значении процессов сращивания в трибоэлектрохимии и материаловедении. Проблемы трибоэлектрохимии: Матер. Междунар. науч.-техн. конф. Новочеркасск: ЮРГТУ, 2006. С. 68—73.

12. Самсонов Г.В. Приложение электронной теории к спеканию керамических материалов. Неопубл. работа. 1975. Цит. по [10].

13. Тучинский Л.И. Твердофазное уплотнение армированных металлов. Киев: Наук. думка, 1980.

14. Дорофеев Ю.Г. Механизм формирования материала при динамическом горячем прессовании пористых порошковых заготовок. Порошковая металлургия. 1970. No. 10. С. 33—37.

15. Shvab R., Sundaram M.V., Karlsson H., Chasoglou D., Berg S., Hryha E., Nyborg L.Manufacturing of valve bridge component utilizing lean alloyed powders and vacuum sintering. Powder Metall. Prog.2018. Vol. 18. No. 1. P. 031—039. URL: http://dx.doi.org/10.1515/pmp-2018-0004.

16. Sulowski M. Development of PM manganese steels. In: Proc. Euro PM 2004. Powder metallurgy world congress and exhibition(Vienna, Austria, 17—21 Oct. 2004). Austria Centre, EPMA, 2004. Vol. 2. P. 297—301.

17. Neumann B., Kotthoff G., Arnhold V. REACH: Risks, challenges and opportunities for sintered parts manufacturers. URL: http://www.epma.com/reach-downloads (дата обращения 07.08.2018).

18. Šalak A. Sintered manganese steels. 2. Manganese evaporation during sintering. Powder Metall. Int.1980. Vol. 12. No. 2. P. 72—75.

19. Šalak A., SeleckáM. Adverse effect of high purity atmosphere on sintering of manganese steels. Powder Metall. 2010. Vol. 53. No. 4. P. 285—293.

20. Баглюк Г.А. Горячая штамповка порошковых быстрорежущих сталей. Порошковая металлургия. 2005. No. 9—10. С. 16—20.

21. Ютишев А.С. Разработка технологии производства биметаллических дисковых фрез с рабочими элементами из порошковых быстрорежущих сталей: Автореф. дис. … канд. техн. наук. Новочеркасск: НГТУ, 1994.

22. German R.M. A quantitative theory of diffusional activated sintering. Sci. Sintering.1984. Vol. 16. Spec. Iss. Р. 75 —8 5.

23. Федорченко И.М., Иванова И.И. Влияние присадок никеля, кобальта и марганца на активацию процесса спекания металлокерамического железа. Сообщение 1. Порошковая металлургия. 1966. No. 9. С. 17—27. F

24. Федорченко И.М., Скороход В.В. Теория и практика спекания. Порошковая металлургия. 1967. No. 10. С. 29—30.

25. Радомысельский И.Д., Клевцов В.Н. Химизм и кинетика процессов диффузионного хромирования и марганценирования железного порошка в водороде. Спеченные конструкционные материалы:Матер. III Всесоюз. семинара по спеченным конструкционным материалам (г. Киев, апр. 1975 г.). Киев: ИПМ АН УССР, 1976. С. 3—15.

26. Мартюхин И.Д. Железомарганцевые конструкци-онные материалы, их свойства и применение. Спеченные конструкционные материалы:Сб. докл. II Всесоюз. семинара по спеченным конструкционным материалам (г. Киев, ноябрь 1972 г.). Киев: ИПМ АН УССР, 1974. С. 139—142.

27. Шерман А.Д., Жуков А.А., Абдуллаев Э.В.и др. Чугун: Справ. изд. М.: Металлургия, 1991.

28. Ковальченко М.С. Горячее прессование порошков тугоплавких соединений и материалов на их основе. Порошковая металлургия. 1998. No. 1/2. С. 42—52.

29. Kushtalova I.P., RistićM.M. Recrystallization of refractory materials. I. Physical essence of recrystallization. Sci. Sintering.1984. Vol. 16. Spec. Iss. Р. 111—113.

30. Чижиков Ю.М. Прокатываемость стали и сплавов. М.: Металлургиздат, 1961.

31. Link R. Advances in PM structural and material process technology. In: Advances in structural PM component production: Proc. 1997 Eur. conf. on advances in structural PM component production (Munich, Germany, 15—17 Oct. 1997). P. 20—26.

32. Радомысельский И.Д., Аракелян Н.А. Исследование процесса усадки при спекании металлокерамиче-ской хромистой стали. Порошковая металлургия. 1967. No. 3. С. 24—31.

33. Дорофеев Ю.Г. Работа уплотнения пористых мате-риалов при прессовании. Порошковая металлургия. 1967. No. 3. С. 11—16.

34. Бабичев А.П., Бабушкина Н.А., Братковский А.М. и др. Физические величины: Справочник. М.: Энерго-атомиздат, 1991.

35. German R.M., Rabin B.H.Enhanced sintering through second phase additions. Powder Metall. 1985. Vol. 28. No. 1. P. 7—12 .

36. Андреева Т.В., Горячев Ю.М., Ковенская Б.А. Зависимость физических свойств тугоплавких соединений от электронного строения. Sci. Sintering. 1984. Vol. 16. Spec. Iss. Р. 59—63.

37. Андриевский Р.А. Роль строения материала в процессе уплотнения. Sci. Sintering. 1984. Vol. 16. Spec. Iss. Р. 107—109.

38. Степанов С.И. Зависимость уплотнения порошков элементов при прессовании от электронного стро-ения атомов. Неорган. материалы.1983. Т. 19. No. 9. С. 1580—1582.

39. Мордасов М.Д., Фирсова А.В., Мордасов Д.М. Влияние истинной плотности частиц порошковых систем на их фрактальную размерность. Вестн. ТГТУ. 2017. Т. 23. No. 2. С. 348—355.