Preview

Izvestiya vuzov. Poroshkovaya metallurgiya i funktsional’nye pokrytiya

Расширенный поиск
№ 1 (2016)
Скачать выпуск PDF

Процессы получения и свойства порошков

4-11 424
Аннотация
Исследованы кинетические закономерности протекания процессов восстановления нанодисперсных и микронных никелевых порошков водородом в неподвижном слое, в слое с наложением бегущего магнитного поля высокой мощности и в вихревом слое, создаваемом ферромагнитными телами под действием данного поля. Кинетические параметры процесса рассчитывали в условиях линейного нагрева и в изотермии с использованием моделей Фримена–Кэрола и Мак Кевана соответственно. С помощью таких методов, как термогравиметрия, рентгеновская дифрактометрия, измерение удельной поверхности по низкотемпературной адсорбции азота и электронная сканирующая микроскопия, были исследованы свойства исходных, промежуточных и конечных продуктов.

Самораспространяющийся высокотемпературный синтез

12-19 324
Аннотация
Пневмоциркуляционным методом получены различные фракции порошков алюминия и нитрида алюминия. Порошки Al имеют высокую дисперсность и минимальное содержание Аl2ОЗ·3Н2О. При переработке порошков нитрида алюминия СВС-К и СВС-Н при одинаковых режимах работы выявлено существенное отличие в морфологии частиц, обусловленное методами получения этих материалов. Для частиц AlN значение форм-фактора K в процессе переработки изменяется от 20,5 у исходного порошка до 11,8 у остатка порошка в установке. Применение пневмоциркуляционного метода в процессе получения порошков AlN определяет особенности их морфологии и электрокинетических характеристик в суспензии. Установлено влияние рН на дзета-потенциал (ζ) частиц AlN. Изменение величины рН порошка AlN с 3 до 8 приводит к изменению значения ζ с +15 до –23 мВ.

Тугоплавкие, керамические и композиционные материалы

20-34 348
Аннотация
Показана возможность армирования слоистой керметной матрицы Al/Al2O3 металлическими ВЗР-волокнами (сталь, титан, алюминий), а также дискретной дюралевой стружкой. Максимальный эффект армирования достигался при использовании титановых и стальных волокон при их содержании соответственно 20 и 10 об.% благодаря реализации нескольких энергоемких механизмов разрушения. Полученные композиты характеризуются следующими свойствами: ρ = 2,30÷ ÷2,85 г/см3, σизг = 180÷250 МПа, K1с = 7,5÷15 МПа·м1/2 и KСU = (18÷35)·103 Дж/м2. Композит «Al/Al2O3 – Скокс. остаток» имеет ρ = 2,21÷2,23 г/см3 при весьма низком коэффициенте трения скольжения – 0,17 (контртело – шарик из стали ШХ- 15 под нагрузкой 1 Н). В композите «Al/Al2O3 – зерна электрокорунда» формируется оксидно-адгезионный тип связи, позволяющий удалять из рабочей шлифзоны отработанные зерна и реализовывать режим самозатачивания. Материал, содержащий каолиновые волокна, является ультралегковесной керамической теплоизоляцией (0,25–0,5 г/см3), λ = 0,07÷ ÷0,2 Вт/(м·К) в интервале 20–1000 °С. Материал, включающий алюмооксидные сферолиты, сочетает достаточно высокую прочность (σизг = 10÷50 МПа) и пористость (42–52 %), при этом отличается повышенной термостойкостью благодаря быстрому устранению температурного градиента на элементах структуры, имеющих микронное сечение.

Наноструктурированные материалы и функциональные покрытия

35-43 274
Аннотация
Представлены результаты исследования свойств медных гальванических покрытий, изготовленных на гальванической установке L1-210 v2 (Италия) с использованием электролита гальванического блестящего меднения фирмы «24 Карата» (Москва) и добавки электроэрозионного медного нанопорошка, полученного электроэрозионным диспергированием (ЭЭД) отходов медной проволоки в воде дистиллированной. Для ЭЭД токопроводящих материалов применялась оригинальная установка, разработанная авторами (патент 2449859 РФ). Значения коэффициента трения и фактора износа, полученные при испытаниях покрытий на автоматизированной машине трения «Tribometer» (CSM Instruments, Швейцария), свидетельствуют об отсутствии существенных отличий в износостойкости образцов. Испытания твердости образца по поверхности проводили с помощью автоматической системы анализа микротвердости DM-8 по методу микроВиккерса при нагрузке на индентор 25 г по 10 отпечаткам со свободным выбором места укола в соответствии с ГОСТ 9450-76. Время нагружения индентора составляло 15 с. Установлено, что микротвердость медного покрытия с добавкой наночастиц меди на 15 % выше, чем у стальной подложки и образца со стандартным медным покрытием.
44-50 639
Аннотация
Установлены технологические режимы проведения процессов плазменно-электролитической обработки титановых сплавов ВТ6, ВТ1-0, позволяющие получать с высокой скоростью (>5 мкм/мин при плотности переменного тока 10 А/дм2) декоративные черные аморфные покрытия на основе SiO2 на их поверхности. Покрытие, нанесенное на сплаве ВТ6, более чем в 2 раза увеличивает его износостойкость. Предложен механизм образования декоративных покрытий черного цвета на титановых сплавах. Он основан на образовании обсидиана вследствие быстрого затвердевания расплава из SiO2 и на вхождении в покрытие на основе аморфного SiO2 небольших концентраций оксида ванадия. При этом если черное декоративное покрытие на сплаве ВТ6 получается из-за наличия в покрытии на основе обсидиана оксида ванадия (4,3 %), то для создания аналогичного по декоративному цвету покрытия на сплаве ВТ1-0 необходимо в водный раствор вводить ванадат натрия при проведении процесса плазменно-электролитической обработки.
51-59 246
Аннотация
Исследована трансформация структуры, фазового и химического составов покрытий систем Al–Ni и Al–Ni–Cr, полученных путем диффузионного взаимодействия при термообработке сваренных взрывом слоистых композитов 12Х1МФ+НП2+АД1 и 12Х1МФ+Х20Н80+АД1. Установлено, что с увеличением времени выдержки при температуре 1100 °С происходит выравнивание химического состава в поверхностной части покрытия, сопровождающееся ростом содержания никеля и снижением доли алюминия. Показано, что диффузионное перераспределение алюминия по толщине покрытия в процессе температурного воздействия в системе Al–Ni–Cr происходит медленнее, чем в бинарной системе Al–Ni.

Применение порошковых материалов и функциональных покрытий

60-66 283
Аннотация
Изучены микроструктура и механические свойства 4 матриц сложного химического состава: ВК15–Cu, ВК15–Cu–Sn, ВК20–Cu, ВК20–Cu–Sn, применяемых при изготовлении алмазного бурового инструмента. Процесс получения образцов матриц проводили методом инфильтрации формовок твердосплавной шихты при t = 1100 °С медью и при t = 1000 °С бронзой. Были изготовлены шлифы безалмазных матриц, проведены их металлографический и микрорентгеноспектральный анализы, определены их твердость, микротвердость, плотность и пористость. Твердость матриц устанавливали по шкале HRC, микротвердость – на приборе ПМТ-3 при использовании нагрузки 2 Н. В результате выявлено, что 1) методом инфильтрации формовок твердосплавной шихты марок ВК15 и ВК20 расплавами на основе меди и бронзы получаются твердые и прочные матрицы алмазного инструмента с открытой пористостью не более 3 %, при этом процесс инфильтрации более полно протекает при использовании бронзы; 2) наиболее твердыми являются матрицы, созданные инфильтрацией бронзой формовок твердосплавной шихты марки ВК15. Применение матриц на основе твердосплавной шихты марки ВК20 при изготовлении бурового алмазного инструмента нецелесообразно из-за резкого снижения его абразивной способности при бурении твердых материалов.
67-71 297
Аннотация
Статья посвящена технологии изготовления изделий из пористых порошковых материалов путем заполнения металлической матрицы различными наполнителями при воздействии ультразвуковых волн. Рассмотрены механизмы диффузии твердых частиц наполнителя в поры порошкового материала при различных случаях движения частиц. Представлено математическое описание механизмов движения частиц в случае воздействия силы тяжести и при совместном действии силы тяжести и ультразвука, а также дано объяснение процесса заполнения пор твердыми частицами инфильтрующей суспензии.

Хроника

72 114
Аннотация
6 марта 2016 года на 83-м году ушел из жизни выдающийся ученый в области порошковой металлургии и материаловедения, академик РАН, основатель кафедры порошкового материаловедения и Научного центра порошкового материаловедения Пермского национального исследовательского политехнического университета (ПНИПУ), почетный гражданин города Пермь, талантливый педагог, замечательный и отзывчивый человек – Владимир Никитович Анциферов.


ISSN 1997-308X (Print)
ISSN 2412-8767 (Online)