Preview

Izvestiya vuzov. Poroshkovaya metallurgiya i funktsional’nye pokrytiya

Расширенный поиск

Процессы получения и свойства порошков

Костиков В.И., Дорофеев Ю.Г., Еремеева Ж.В., Жердицкая Н.Н., Ульяновский А.П., Шарипзянова Г.Х. Особенности применения нетрадиционных углеродсодержащих компонентов в технологии порошковых сталей
Сообщение 2. Влияние нетрадиционных углеродсодержащий компонентов на процессы спекания в технологии порошковой стали
Рассмотрены процессы спекания порошковых углеродистых сталей при введении в шихту нетрадиционных углеродсодержащих компонентов (графит искусственный специальный малозольный, пироуглерод, высокотемпературный каменноугольный пек). Показано, что особенности химического и гранулометрического составов, а также кристаллического строения этих компонентов по сравнению с традиционно применяемым карандашным графитом обуславливают ускорение гомогенизации материала при спекании, улучшение характеристик его структуры и повышение механических свойств.
Ключевые слова: углеродсодержащие компоненты, искусственный специальный малозольный графит, высокотемпературный каменноугольный пек, пироуглерод, шихта, спекание, усадка, испытания на растяжение.

Касимцев А.В., Левинский Ю.В., Жигунов В.В. Получение композиционного порошка Ni-TiС карбидизацией никелида титана
Цель работы - изучение механизма и кинетики процесса карбидизации порошка никелида титана, позволяющего получить композиционный порошок Ni-TiC. Экспериментальными методами и теоретическим анализом установлено, что этот процесс в температурном диапазоне 1000-1200 °С проходит во внутреннем режиме с разложением NiTi и образованием твердого раствора на основе никеля с распределенными в нем дисперсными частицами карбида титана. Показано, что при избытке в исходной шихте углерода конечный продукт состоит из никелевой матрицы, включающей ~ 3 ат.% углерода и следы титана, а также частицы практически стехиометрического карбида титана. При недостатке в исходной шихте углерода Ni-матрица содержит ~1·10-2 ат.% углерода и >0,65 ат.% титана, а частицы карбида титана имеют состав TiC0,5 -TiC0,8. Предложенная модель процесса позволяет оценить время полного разложения частиц NiTi и качественно описать временную зависимость размера частиц карбида титана.
Ключевые слова: композиционный порошок, карбидизация никелида титана, кинетика, равновесие.

Касимцев А.В., Жигунов В.В., Табачкова Н.Ю. Состав, структура и свойства гидридно-кальциевого порошка карбида титана
Разработана технология получения порошков карбида титана восстановлением-карбидизацией диоксида титана гидридом и карбидом кальция при температурах до 1200 °С. Дисперсность частиц TiC определена методами тепловой десорбции и растровой электронной микроскопии: средний размер кристаллов не превышает 1 мкм. Методами кулонометрии и энергодисперсионной спектрометрии выявлено, что гидридно-кальциевый карбид титана отличается высоким содержанием связанного углерода и низким (0,01-0,03 мас.%) - свободного. Методами рентгеноструктурного анализа и просвечивающей электронной микроскопии установлено, что частицы TiC однородны (их состав близок к стехиометрическому TiC1,0) и представляют собой монокристаллы. Изучение структуры и свойств твердых сплавов составов 60%ТiС + + 29,6%Ni + 10,4%Мо и 72%ТiC + 18,3%Ni + 9,7%Мо, полученных на основе гидридно-кальциевых порошков карбида титана, показало, что они в полном объеме отвечают требованиям, предъявляемым к безвольфрамовым твердым сплавам.
Ключевые слова: карбид титана, гидридно-кальциевый метод, монокристалл, дисперсность порошка, твердые сплавы.

Андреев Э.И., Главин К.В., Иванов А.В., Маловик В.В., Мартынов В.В., Панов В.С. Некоторые результаты исследований структуры порошков диоксида урана
Рассмотрены особенности макро- и микроструктур исходных порошков диоксида урана. Высказаны предположения о механизмах поведения порошков различного происхождения при таблетировании. Приведены экспериментальные данные, отражающие их воздействие на качество топливных таблеток, оцениваемое по современным методикам. Для изучения структуры порошков использованы методы электронной микроскопии, гелиевой пикнометрии и др. Представленные результаты свидетельствуют о недостатках "мокрых" методов получения исходных порошков UO2 по схеме АДУ, поскольку образуются прочные агломераты и конгломераты, усложняющие процессы таблетирования. Акцентируется внимание на основных направлениях исследований, которые могут привести к пониманию закономерностей формирования структуры исходных порошков UO2, что позволит управлять процессом их изготовления и стабилизировать свойства порошков и таблеток.
Ключевые слова: ядерное топливо, диоксид урана, закись-окись урана, таблетка, плотность, пористость, кристаллит, агломерат, конгломерат, морфология поверхности, АДУ - аммония диуронат.

Теория и процессы формования и спекания порошковых материалов

Шморгун В.Г., Трыков Ю.П., Слаутин О.В., Метелкин В.В., Богданов А.И. Кинетика диффузионных процессов в никель-алюминиевой композиции
Изучена кинетика диффузионных процессов на межслойных границах трехслойных композитов алюминий (АД1) + никель (НП1) + алюминий (АД1), полученных сваркой взрывом с последующей холодной прокаткой. Установлен фазовый состав диффузионной зоны.
Ключевые слова: слоистые интерметаллидные композиты, диффузия, интерметаллидные слои, интерметаллидные фазы, сварка взрывом.

Столин А.М., Бажин П.М., Пугачев Д.В. Реологическое поведение порошковых шихтовых материалов при холодном одноосном прессовании
Изучена кинетика процесса уплотнения двух распространенных шихтовых смесей: Ti-B и Ti-C-Ni. В определенных соотношениях они используются для получения синтетических твердосплавных инструментальных материалов. На основе результатов экспериментов определены реологические свойства указанных порошковых систем.
Ключевые слова: порошковые материалы, реология, деформация, одноосное прессование, уплотнение.

Храмцов В.Д. О плотности укладки частиц в смесях порошков разной дисперсности
Предложены расчетные уравнения для определения плотности укладки частиц двух и трех фракций металлических порошков при отношении средних диаметров частиц фракций >10, правильно предсказывающие плотность укладки частиц смеси и оптимальные соотношения их количеств, для обеспечения максимальной плотности как функции от индивидуальных плотностей укладки и количеств порошков. В качестве величины, характеризующей плотность укладки частиц, использована относительная плотность после утряски. Проведена экспериментальная проверка закономерностей на смесях трех пар различных порошков, подтвердившая правильность полученных уравнений.
Ключевые слова: порошки, плотность укладки частиц, размер частиц, плотность после утряски

Левинский Ю.В. Поведение замкнутых пор на заключительной стадии спекания
Показано, что в кристаллических и аморфных телах замкнутая пора всегда содержит газ, давление которого необходимо учитывать при расчете скорости изменения размеров поры. Для двух механизмов поведения замкнутой поры в компактных телах предложены системы дифференциальных уравнений, описывающих кинетику изменения размеров поры и давления в ней газа. Проведен анализ поведения пор как для общего случая при соизмеримых значениях сил поверхностного натяжения, давления газа и внешнего давления, так и для различных частных случаев. Установлены особенности поведения пор в бесконечном пространстве и теле конечных размеров, при медленной и быстрой диффузиях газа в твердом теле, при заполнении пор одно- и двухатомными газами, а также ансамбля пор. Проанализированы причины и предложены методы расчета распухания изделий на заключительной стадии спеания.
Ключевые слова: заполненные газом поры, диффузия вакансий, вязкое течение, теория поведения пор.

Тугоплавкие, керамические и композиционные материалы

Панов В.С., Шугаев В.А., Гольдберг М.А. О возможности применения Ni3Al в качестве связки для твердых сплавов
Изучено влияние времени выдержки на значения краевого угла смачивания ( ) карбидов вольфрама и титана расплавом интерметаллида Ni3Al. Показано, что равновесная величина варьируется от 38 до 0 град. Установлено, что растворимость WC в интерметаллиде Ni3Al равняется 3-4 % при t = 1500 °С. Путем дифференциально-термического анализа определена температура появления жидкой фазы в системе WC-Ni3Al, которая оказалась на 20-25 °С ниже, чем у чистого Ni3Al. Выявлено, что сплавы WC-Ni3Al состоят из двух фаз: первая - на основе WC, а вторая - на основе твердого раствора карбида вольфрама в Ni3Al. Рассчитаны значения работы адгезии, свидетельствующие о преобладании химического взаимодействия в рассматриваемой системе. Оценена микроструктура контактной зоны.
Ключевые слова: карбид, интерметаллид, расплав, смачиваемость, температура, растворимость, микроструктура, контактная зона, анализ, фаза, рентгенограмма.

Хроника

75-летний юбилей Владимира Никитовича Анциферова
Юрию Романовичу Колобову - 60 лет

№ 4 (2008)


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