Preview

Izvestiya vuzov. Poroshkovaya metallurgiya i funktsional’nye pokrytiya

Расширенный поиск
№ 4 (2013)
Скачать выпуск PDF

Теория и процессы формования и спекания порошковых материалов

3-7 351
Аннотация

Изучено влияние термической обработки (старения) на микроструктуру и свойства материалов СПН14А7М5/TiC, полученных методом лазер- ной наплавки. Определены оптимальные режимы старения. 

8-13 521
Аннотация

Представлена технология инжекционного формования смесей расплавов полимеров с металлическими порошками «Metal Ingection Molding» (MIM), успешно применяемая в зарубежных странах для серийного производства малогабаритных деталей сложной формы. Ее распростра- нение в России тормозится отсутствием производства отечественных гранул исходной смеси порошков с полимерным связующим. Изложе- ны результаты разработки составов и технологических режимов изготовления в лабораторных условиях гранулятов для МИМ-технологии из отечественного сырья: порошка карбонильного железа и связующего на основе полиформальдегида с добавками парафина, стеариновой кислоты и полиэтиленов низкого и высокого давления. 

13-18 320
Аннотация

Работа посвящена изучению механических свойств матриц бурового алмазного инструмента. Методом инфильтрации при температуре 1100–1150 °С в течение 15 мин в атмосфере водорода были изготовлены модельные алмазсодержащие и безалмазные образцы матриц размером 24×7×8 мм двух типов, различающихся содержанием никеля и релита (плавленого карбида вольфрама), а именно WС–Co–Cu (1) и WС–Со–Cu–Ni + релит (2). В качестве алмазного наполнителя использовали алмазы A8K160 (500/400 мкм), AС50 (500/400 мкм) и SDB1125 (30/40 меш., т. е. 600/425 мкм) – их концентрация в матрице составляла 9 об.%. Были определены прочность на изгиб, твердость, плотность, пористость и абразивная стой- кость образцов матриц бурового инструмента. Установлено, что образцы матриц WС–Со–Cu–Ni имеют бόльшую твердость и абразивную стойкость по сравнению с WС–Со–Cu, что объясняется наличием в них никеля и твердых частиц релита. Введение алмазов в матрицы приво- дит к существенному увеличению их твердости (на 8–10 ед. HRC), что искажает данные по измерению твердости матриц алмазного слоя бу- ровых коронок. 

Самораспространяющийся высокотемпературный синтез

19-31 328
Аннотация

Работа посвящена исследованию кинетики и механизмов горения реакционных смесей, а также получению методом СВС керамических ма- териалов в тройной системе Mo–Si–B. Показано, что для смесей, обогащенных кремнием, движущей силой СВС-реакции являются плавление кремния, растекание полученного расплава по поверхности твердых частиц молибдена и бора с растворением последнего в нем и образова- ние пленки промежуточного силицида Mo3Si. Последующая диффузия кремния в молибден приводит к появлению зерен MoSi2, при этом зерна борида молибдена формируются в результате диффузии молибдена в расплав. В составах с высоким содержанием бора и низкой долей крем- ния образование MoB может протекать посредством газофазного массопереноса субоксида МоО3 к частицам бора. Проведены исследования стадийности химических превращений в волне горения. Полученные данные свидетельствуют о возможности параллельного и последова- тельного прохождения реакций образования силицида и борида молибдена, чем обусловлен переход горения из режима слияния в режим отрыва и наоборот. В режиме отрыва реакция образования силицида молибдена является ведущей, а формирование борида молибдена про- исходит с небольшим временным отрывом. По технологии силового СВС-компактирования получены мишени для магнетронного напыления. 

31-38 373
Аннотация

Исследованы параметры и продукты горения пористой гранулированной шихты Ti + C + нитрат целлюлозы с добавленными в нее солями KCl, NaCl или K2CO3 или/и перхлорвиниловой смолой С6Н8Cl14 при учете фильтрации выделяющихся примесных газов. Показано влияние этих до- бавок и найдены условия образования наноструктурированного порошка карбида титана. 

38-44 363
Аннотация

Исследован процесс СВС-гидрирования титановой губки в режимах недостатка и избытка водорода. По данным времяпролетной масс- спектрометрии получено неравномерное распределение H+ по объему губки при синтезе в режиме недостатка H2 и равномерное – в ре- жиме избытка H2. Состав гидрированной губки, соответственно, TiH1,5 + Ti и TiH2. Проведено сравнение структуры поверхности Ti-губки до и после СВС-гидрирования методом SEM. В гидрированной губке, независимо от содержания H2, замечено увеличение слоистости структу- ры по сравнению с исходной губкой. Слои приобретают правильную геометрическую форму, располагаются в определенном порядке, мо- тив которого повторяется. Расстояния между слоями меняются от микрометровых до наноразмерных. Методом времяразрешающей рент- геновской дифракции (TRXRD) изучен механизм фазообразования при гидрировании титана. Формирование конечного продукта проходит через ряд промежуточных фаз по твердофазному механизму: α-Ti α-Ti[H] β-Ti[H] TiH2

Тугоплавкие, керамические и композиционные материалы

45-50 360
Аннотация

Исследовали форму, размер и микротвердость порошков композиционных материалов на основе сплава Al–2Cu–1,6Mn–0,4Zr (мас.%), упроч- ненных частицами наноалмаза в количестве 0–10 об.%, в зависимости от продолжительности механического легирования (МЛ). Максимальное время обработки в шаровой планетарной мельнице составило 15 ч. Показано, что с возрастанием времени МЛ средний размер гранул ком- позиционных материалов, полученных с использованием стружковых матричных частиц размером порядка 1000 мкм, уменьшается вплоть до 30 мкм. В процессе МЛ микротвердость материалов увеличивается до 270–320 HV. 

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

50-56 289
Аннотация

Представлены результаты исследования структурно-фазового состояния и микротвердости эвтектического силумина, подвергнутого воздей- ствию низкоэнергетических высокоинтенсивных электронных пучков и компрессионных плазменных потоков. В результате такой обработки формируется приповерхностный слой толщиной до 55 мкм с дисперсной ячеисто-дендритной структурой и улучшенными механическими ха- рактеристиками. Проведен сравнительный анализ влияния параметров и типа обработки на структуру поверхностного слоя. 

Наноструктурированные материалы и функциональные покрытия

56-60 340
Аннотация

Нанопорошки существенно отличаются по свойствам от атомов, молекул и объемных материалов, их используют для создания новых матери- алов и приборов, реализуя достижения новых свойств. Однако при неблагоприятных условиях труда и несоблюдении правил техники безо- пасности они воздействуют на организм человека, вызывая профессиональную патологию. Проведено исследование влияния механической активации на характеристики порошков оксида алюминия, полученных различными методами, и на свойства корундовой керамики на их ос- нове. Специфические физические и химические свойства механоактивированных нанодисперсных порошков α-Al2O3, по сравнению с более крупными частицами, могут заключать в себе неожиданные риски для безопасности: агрегатное состояние, летучесть, реакционная способ- ность, размер, форма, структура, площадь поверхности, степень чистоты, воспламеняемость и взрываемость, способность накапливаться в организме человека. Разработаны нормы безопасного содержания наночастиц в среде (воздухе) рабочей зоны. 

60-67 323
Аннотация

Методом магнетронного распыления сегментных СВС- и спрессованных порошковых мишеней были получены покрытия TiAlSiCN и TiAlSiCN/MoSeC. Методами рентгенофазового анализа, рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии, спектроскопии комбинационного рассеяния света, просвечивающей электронной микроскопии и оптической спектроскопии тлеющего разряда изучены структура и состав покрытий. Основу покрытия TiAlSiCN составляла ГЦК-фаза с размером кристаллитов < 15 нм, при распылении сегментов TiAlSiCN и MoSeC в соотношении 3 : 1 происходит уменьшение размера кристаллитов, в соотношении 2 : 2 – аморфизация. Также в покрытиях TiAlSiCN/MoSeC обнаружена фаза MoSe2. По результатам наноиндентирования твердость покрытий TiAlSiCN составляла 40 ГПа, покрытий TiAlSiCN/MoSeC – 28 и 12 ГПа при со- отношениях 3 : 1 и 2 : 2 соответственно. Коэффициент трения покрытий TiAlSiCN при комнатной температуре составлял 0,75, после введения MoSeC он снижался до 0,05, также повышалась износостойкость покрытий. При трибологических испытаниях покрытий TiAlSiCN/MoSeC с не- прерывным нагревом низкий коэффициент трения (< 0,1) сохранялся до 300 °С. 

67-72 337
Аннотация

Экспериментально определены оптимальные параметры термодиффузионного меднения хромоникелевых сталей в расплаве солей состава CuCl–KCl–ZnCl2. Толщина покрытия зависит от температурно-временного режима обработки и контролируется конкурирующими процессами растворения поверхностного слоя и встречного осаждения меди. В результате выполненных комплексных металлофизических исследований показано, что на поверхности образцов формируется медное покрытие требуемой морфологии с заданными технологическими свойствами. 



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