Preview

Izvestiya vuzov. Poroshkovaya metallurgiya i funktsionalʹnye pokrytiya

Расширенный поиск

Процессы получения и свойства порошков

Концевой Ю.В., Пастухов Э.А., Игнатьев И.Э., Буланов В.Я., Игнатьева Е.В.
Виброаэрационное смешивание порошков в газовой среде
Сообщение 2. Расчет кинематики движения клапана и порошка, определение оптимальных размеров элементов смесителя
Разработаны принципы определения функциональных параметров и оптимальных размеров смесительной камеры и ее рабочих элементов. На примере работы смесителя при частоте колебаний f = 15 Гц и амплитуде А = 0,006 м получены поправочные коэффициенты в уравнения движения дисперсоидов при открытом и закрытом клапанах. Построены и проанализированы графики движения порошка в смесительной камере и на этом основании установлены оптимальные размеры клапана, обеспечивающие заданный временной режим его раскрытия. Приведены объективные данные работы смесителя в виде фотографии шихты при 200-кратном увеличении и дифрактограмм составов смеси 4 проб.

Ключевые слова: порошковый массив, высокодисперсный порошок, конгломераты, дисперсоиды, виброобработка, виброаэрационное перемешивание, воздушный поток, смеситель.

Теория и процессы формования и спекания порошковых материалов

Матрёнин С.В., Ильин А.П., Слосман А.И., Толбанова Л.О.
Активирование процесса спекания железных порошков путем введения нанодисперсных добавок
Приведены результаты исследований влияния добавок нанодисперсного железного порошка (Fe-НП), полученного методом электрического взрыва, на процессы формования и спекания промышленного порошка железа марки ПЖВ. Проанализировано влияние количества добавленного в шихту Fe-НП на уплотняемость и формуемость прессовок, свойства, микроструктуру и фазовый состав спеченного материала. Показано, что электровзрывной Fe-НП низкотехнологичен. Шихты на основе крупнодисперсного порошка марки ПЖВ, содержащие до 20 % Fe-НП, имеют хорошие уплотняемость и формуемость. Установлено, что введение Fe-НП в шихту обусловливает активацию процесса спекания и способствует получению спеченных образцов с мелкокристаллитной структурой и повышенными физико-механическими характеристиками. Оценено влияние количества добавки Fe-НП на эффективную энергию активации спекания.

Ключевые слова: активированное спекание, нанопорошок, прессование, микроструктура.

Сайфуллин Р.Н.
Получение спеченных порошковых лент с металлической сеткой импульсной электроконтактной прокаткой
Описывается способ получения спеченных лент, использующихся для сварочно-наплавочных работ, методом электроконтактной прокатки. Дано описание устройства для их изготовления. Приводятся условия, при которых необходимо вести расчет режимов электроконтактной прокатки.

Ключевые слова: спеченная лента, электроконтактная прокатка, восстановление деталей, покрытия.

Литвинова Т.А., Егоров С.Н.
Формирование порошковой стали в условиях электроконтактного уплотнения
Изучена гомогенизация железографитовой шихты в условиях электроконтактного уплотнения и установлены оптимальные технологические режимы формирования порошковой стали, имеющей бейнитную структуру. Показано влияние длительности приложения давления и пропускания тока, плотности тока и давления прессования на степень гомогенизации получаемой порошковой стали. Определена зависимость количества свободного и связанного углерода от условий процесса. Представлены микроструктуры порошковой стали.

Ключевые слова: гомогенизация, электроконтактное уплотнение, железографитовая шихта, формирование структуры, пористость, микроструктура, микротвердость.

Басов В.В., Панов В.С.
Некоторые аспекты исследования уплотнения топлива при повторной термической обработке
Рассмотрены вопросы взаимосвязи реакторного уплотнения топлива под облучением и его поведения при повторной термической обработке — доспекании. Показано, что испытания топлива путем его доспекания позволяют осуществлять контроль его качества, оценивать стабильность технологического процесса его получения, прогнозировать его внутриреакторное поведение путем определения в нем количества нестабильных мелких пор. Изложены основные положения выбора параметров повторной термической обработки топлива. Представлены выражения для расчета его доспекаемости.

Ключевые слова: внутриреакторное поведение топлива, реакторное уплотнение, термически активированное уплотнение, моделирование радиационного уплотнения, повторная термическая обработка, доспекание, методика проведения доспекания, температура и время проведения испытаний, состав и влагосодержание газовой среды, доспекаемость, оценка доспекаемости.

Русин Н.М.
Влияние температуры и маршрутов РКУП на форму порошков и формирующуюся в прессовках структуру
Представлены результаты исследований по изменению формы и фрагментации алюминиевых порошков марки ПА-2 крупностью 300–500 мкм, брикет из которых был подвергнут равноканальному угловому прессованию (РКУП) при комнатной температуре и 350 °С. РКУП проводилось различными маршрутами до 5 проходов. Структура образцов изучалась металлографическим способом в продольном и поперечном сечениях. Установлено, что при РКУП при комнатной температуре, включая 5-кратное прессование (ε > 5,5), деформационной фрагментации исходных порошков не происходит. В случае горячего РКУП плотность образцов после 4-го прохода близка к теоретической. Структура материала, полученного маршрутами ВС и А, состоит из мелких зерен, а после РКУП маршрутом С она имеет дуплексный характер и включает как мелкие, так и крупные зерна.

Ключевые слова: алюминиевые порошки, равноканальное угловое прессование, структура.

Самораспространяющийся высокотемпературный синтез

Левашов Е.А., Кудряшов А.Е., Замулаева Е.И., Погожев Ю.C., Санин В.Н., Андреев Д.Е., Юхвид В.И.
Особенности формирования, структура, состав и свойства электроискровых покрытий на никелевом сплаве ЖС6У при использовании сплава ХТН-61 СВС-Ц
Изучены особенности массопереноса электродного материала ХТН-61 СВС-Ц на подложку из никелевого сплава ЖС6У при варьировании частоты (1000–1400 Гц) и длительности (25–70 мкс) импульсных разрядов. Проведен комплекс исследований структуры, состава и свойств сформированных покрытий. Установлен оптимальный частотно-энергетический режим обработки (Е = 0,30 Дж, f = 1000 Гц, τ = 50 мкс), характеризующийся высокой скоростью роста покрытий при удовлетворительной шероховатости поверхностного слоя. В результате электроискрового легирования (ЭИЛ) при оптимальных энергетических параметрах на поверхности никелевого сплава формируются покрытия толщиной 40 мкм, сплошностью 95 % и микротвердостью 5,2 ГПа. ЭИЛ-обработка никелевого сплава ЖС6У электродным материалом ХТН-61 СВС-Ц позволяет повысить его износостойкость (более чем в 10 раз), твердость (в 2 раза), жаростойкость и снизить (в 5 раз) коэффициент трения.

Ключевые слова: электроискровое легирование, самораспространяющийся высокотемпературный синтез (СВС), электродные материалы, покрытия, подложка, энергия импульсного разряда.

Тугоплавкие, керамические и композиционные материалы

Грабовецкая Г.П., Мишин И.П., Колобов Ю.Р.
Влияние дисперсного упрочнения на закономерности и механизмы ползучести меди с субмикрометровым размером зерен
Изучены закономерности и механизмы ползучести субмикрокристаллических меди и дисперсно-упрочненного порошкового композита Cu –1,1об.%Al2O3 в интервале температур (0,2?0,35)Тпл. Cu. Проведен анализ роли состояния границ зерен и дисперсного упрочнения материала наноразмерными (10–40 нм) частицами Al2O3 в развитии пластической деформации при ползучести.

Ключевые слова: субмикрокристаллическая структура, дисперсно-упрочненный композит, ползучесть, границы зерен, зернограничное проскальзывание, локализация деформации.

Пористые материалы и биоматериалы

Лопатин В.Ю., Левченко В.С., Ермилов А.Г., Богатырева Е.В., Маилянц И.А.
Получение пористых материалов из металлоорганических смесей
Сообщение 2
Исследована морфология поверхности и излома высокопористых материалов, полученных при термодеструкции металлоорганических смесей (МОС). Показано, что размер и форма поровых каналов в конечном продукте определяются фракционным составом и формой частиц в МОС. Рассмотрено влияние пористости на проницаемость и прочность спеченных материалов. Показано, что проницаемость зависит не только от величины, но и от формы поровых каналов. Совмещение приемов порошковой металлургии с химико-металлургическими процессами позволяет получить материалы с пористостью 70–80 % и прочностью не ниже 5–25 МПа. При размере пор от 10 до 100 мкм проницаемость материалов составила, 10–12 м2: для Mo — 1?3; для Mo–Ni — 0,5?6; для Ti –Mo — 2?6.

Ключевые слова: пористость, поровые каналы, проницаемость, прочность, морфология поверхности и излома, молибденовая связка, диффузионное взаимодействие.

Башкирцев Г.В.
Разработка способа подготовки лигатуры для изготовления высокопористого проницаемого ячеистого хромаля
Целью исследований являлись экспериментальное изучение, моделирование и оптимизация способов размола лигатуры. Изучали кинетику измельчения порошка лигатуры Fe–Cr–Al, которое проводили в барабанной и вибрационной мельницах. Размер частиц определяли двумя способами: с помощью световой микроскопии и по удельной поверхности порошка. В барабанной мельнице необходимая дисперсность лигатуры (средний размер частиц dч = 0,73 мкм) достигалась в течение 75 ч в среде спирта. В вибрационной мельнице оптимальным режимом являлся размол в среде аргона продолжительностью 18 ч (dч = 1,4 мкм). Вибрационная мельница, по сравнению с барабанной, снижает время подготовки лигатуры в 1,5–2 раза, что обеспечивает уменьшение себестоимости продукции.

Ключевые слова: высокопористые проницаемые ячеистые материалы, хромаль, окалиностойкость, дробление.

Модифицирование поверхности, в том числе пучками заряженных частиц, потоками фотонов и плазмы

Яресько С.И.
Влияние состава кобальтовой фазы твердых сплавов на изнашивание инструмента после лазерного упрочнения
Проведены исследования влияния лазерной импульсной обработки (ЛО) на состав кобальтовой фазы твердых W–Co-сплавов и эксплуатационные характеристики режущего инструмента, изготовленного на их основе. Установлена определяющая роль связующего кобальта в формировании механизма упрочнения сплавов. Показано, что ЛО на оптимальных режимах приводит к дополнительному растворению WC в Co-связке и обогащению поверхностного слоя сплава кобальтом в зоне лазерного воздействия. Указанные эффекты обеспечивают рост стойкости инструмента в условиях его адгезионно-усталостного износа. Проанализировано совместное влияние режимов ЛО и резания на стойкость упрочненного инструмента, определены условия, при которых обеспечивается наибольшее ее увеличение.

Ключевые слова: лазерная обработка, твердый сплав, Co-фаза, стойкость инструмента, адгезионно-усталостный износ.

Хроника

Евгению Александровичу Левашову — 50 лет
Виктору Владимировичу Полякову – 60 лет

№ 2 (2009)


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