Microstructure, heat-transfer, and melting of hard alloy layers containing titanium and tungsten carbides under the conditions of power pulse treatment
https://doi.org/10.17073/1997-308X-2014-1-55-63
Abstract
The effect of energy density and pulse number of compression plasma flow (CPF) and high-current electron beams (HCEB) treatments on melting depth and microstructure of modified layer of T15K6 hard alloy has been investigated. The method of computerized modeling of heat transmis- sion during such high-powered impacts on hard alloy considering the volume ratio of alloy components, change of their thermophysical proper- ties with a rise in temperature, difference in pulse form, and corresponding spatial energy-release is proposed. The comparison of calculated depth of alloy components fusion for HCEB and CPF with experimental data in the energy density interval of 30–50 J/cm2 shows their good correction. The interrelationship of HCEB and CPF heat effect peculiarities with melting depth and microstructure of modified T15K6 hard alloy layer is found.
About the Authors
A. K. Kuleshov
Белорусский государственный университет (БГУ), 220030, Респ. Беларусь, г. Минск, пр-т Независимости, 4
Russian Federation
Russian Federation
A. S. Yakushevich
«Объединенный институт энергетических и ядерных исследований – Сосны», 220109, Респ. Беларусь, г. Минск, ул. Красина, 99
Russian Federation
Russian Federation
V. V. Uglov
Белорусский государственный университет (БГУ), 220030, Респ. Беларусь, г. Минск, пр-т Независимости, 4
Russian Federation
Russian Federation
V. M. Astashinsky
Институт физики (ИФ) им. Б. И. Степанова НАНБ, 220072, Респ. Беларусь, г. Минск, пр-т Независимости, 68
Russian Federation
Russian Federation
N. N. Koval
Институт сильноточной электроники (ИСЭ) СО РАН, 634055, г. Томск, пр-т Академический, 2/3
Russian Federation
Russian Federation
Yu. F. Ivanov
Институт сильноточной электроники (ИСЭ) СО РАН, 634055, г. Томск, пр-т Академический, 2/3
Russian Federation
Russian Federation
E. A. Krutilina
Белорусский государственный университет (БГУ), 220030, Респ. Беларусь, г. Минск, пр-т Независимости, 4
Russian Federation
Russian Federation
References
1. Киффер Р., Бенезовский Ф. Твердые сплавы. М.: Металлургия, 1971.
2. Бойко В. И., Валяев А. Н., Погребняк А. Д. // Успехи. физ. наук. 1999. Т. 169, No 11. С. 1243.
3. Погребняк А. Д., Кульментьева О. П. // Физ. инженерия пов-ти. 2003. Т. 1, No 2. С. 108.
4. Иванов Ю. Ф., Колубаева Ю. А., Овчаренко В. Е. // Изв. Томск. политех. ун-та. Физика. 2008. Т. 313, No 3. С. 93.
5. Uglov V. V., Anishchik V. M., Astashynski V. M. et al. // Surf. Coat. Technol. 2005. Vol. 200. P. 245.
6. Рыкалин Н. Н., Зуев И. В., Углов А. А. Основы электронно- лучевой обработки материалов. М.: Машиностроение, 1978.
7. Букрина Н. В., Князева А. Г. // Изв. ТПТУ. 2007. Т. 310, No 1. С. 91.
8. Солоненко О. П., Головин А. А. // Вестн. Югорского гос. ун-та. 2011. Вып. 2 (21). C. 57.
9. Лейви А. Я., Талала К. А., Яловец А. П. // Физика и химия обраб. материалов. 2011. No 4. С. 13.
10. Uglov V. V., Kvasov N. T., Petukhou Yu. A. et al. // 139-th TMS Annual Meeting & Exhibition Collected Proceedings. Supple- mental Proceedings: Vol. 2: Materials Characterization, Compu- tation, Modeling, Energy (Seattle, WA, USA, Febr. 14–18, 2010). The Minerals, Metals and Materials Society, Wiley, 2010. P. 633.
11. Uglov V. V., Kudaktsin R. S., Petukhou Yu. A. et al. // Appl. Surf. Sci. 2012. Vol. 258. P. 7377.
12. Аскерко В. В., Углов В. В., Черенда Н. Н. и др. // Взаимодействие излучения с твердым телом: Сб. науч. тр. 6-й Междунар. конф. (Минск, 28–30 сент. 2005 г.). Минск: БГУ, 2005. С. 200.
13. Егоров В. И. Применение среды COMSOL Myltiphysics 4.2 для решения задач теплопроводности: Уч.пос.СПб:СПбГУ, 2006.
14. Кипарисов С. С., Левинский Ю. В., Петров А. П. Карбид титана: получение, свойства, применение. М.: Металлургия, 1987.
15. Физические величины: Справочник / Под ред. И. С. Григорьева, Е. З. Мейлихова. М.: Энергоатомиздат, 1991.
16. Самсонов Г. В., Виницкий И. М. Тугоплавкие соединения: Справочник. М.: Металлургия, 1976.
17. Славинский М. П. Физико-химические свойства элементов. М.: Металлургиздат, 1952.
18. Зиновьев В. Е. Теплофизические свойства металлов при высоких температурах: Справочник. М.: Металлургия, 1989.
19. Leyvi A. Ya., Talala K. A., Yalovets A. P. // Proc. 10-th Intern. conf. on modification of materials with particle beams and plasma flows (Tomsk, Russia, Sept. 19–24, 2010). P. 173. URL: http://www.hcei.tsc.ru/conf/2010/cat/proc_2010.html [дата доступа 19.07.2010].
20. Асташинский В. М., Баканович Г. И., Минько Л. Я. // Журн. прикл. спектроскопии. 1984. Т. 40, No 4. С. 540.
21. Аброян И. А., Андронов А. Н., Титов А. И. Физические основы электронной и ионной технологии. М.: Высш. шк., 1984.
22. Uglov V. V., Remnev G. E., Kuleshov A. K. et al. // Surf. Coat. Technol. 2010. Vol. 204. P. 1952.
23. Uglov V. V., Kuleshov A. K., Soldatenko E. A. et al. // Ibid. 2012. Vol. 206. P. 2972.
24. Стальмашенок Е. К. Структурно-фазовые состояния и механические свойства слоев углеродистой стали, легированной металлами под действием компрессионных плазменных потоков: Дис. ... канд. физ.-мат. наук. Минск: БГУ, 2008.
25. Черенда Н. Н., Шиманский В. И., Углов В. В. и др. // Персп. материалы. 2012. No 3. С. 16.
26. Фридман А. М. // Успехи физ. наук. 2008. Т. 178, No 3. С. 225. 27. Панов В. С., Чувилин А. М. Технология и свойства твердых сплавов и изделий из них. М.: МИСиС, 2001.
Review
For citations:
Kuleshov A.K., Yakushevich A.S., Uglov V.V., Astashinsky V.M., Koval N.N., Ivanov Yu.F., Krutilina E.A. Microstructure, heat-transfer, and melting of hard alloy layers containing titanium and tungsten carbides under the conditions of power pulse treatment. Powder Metallurgy аnd Functional Coatings (Izvestiya Vuzov. Poroshkovaya Metallurgiya i Funktsional'nye Pokrytiya). 2014;(1):55-63. (In Russ.) https://doi.org/10.17073/1997-308X-2014-1-55-63
Views:
963
Email this article 