Preview

Izvestiya vuzov. Poroshkovaya metallurgiya i funktsional’nye pokrytiya

Расширенный поиск
№ 4 (2014)

Процессы получения и свойства порошков

3-8 934
Аннотация

Изучены технологические параметры (насыпной вес и уплотняемость при различных давлениях) пресс-порошков твердого сплава ВН8 (WC + 8 % Ni) с различными пластификаторами во взаимосвязи с реализуемой макроструктурой прессовок, прежде всего с отсутствием распрессовочных трещин и крупной межгранульной пористости (> 60 мкм), которую фиксировали методами ртутной порометрии и растровой электронной микроскопии. Пресс-порошки готовили по традиционной технологии замешивания с раствором пластификатора с последующими сушкой и протиркой через сетку с использованием технологических связок на основе синтетического каучука, парафина, полиэтилен-гликоля, а также водорастворимой связки. Термогравиметрическим методом определены температурные интервалы их удаления. Показаны преимущества и недостатки исследуемых пластификаторов. 

8-12 377
Аннотация

Представлены результаты анализа влияния режимных параметров эжекционной форсунки на характеристики высокодисперсного порошка алюминия в условиях производства на предприятии ООО «СУАЛ-ПМ». Измерения дисперсных показателей пульверизата при распыливании расплава алюминия эжекционной форсункой проведены при варьировании расхода и температуры распыливающего газа соответственно в диапазонах 0,17–0,21 м3/с и 873–933 К, а также температуры расплава в пределах 1153–1253 К. Приведены результаты определения медиан- ного диаметра частиц (dm) и содержания высокодисперсной фракции (z) (с диаметром частиц не более 10 мкм) в пульверизате. Показано, что при модификации режимных параметров форсунки значение dm уменьшается на 3,7–12,4 %, а величина z повышается на 0,4–3,2 %. Установ- лено, что наиболее эффективно сказывается на свойствах порошка повышение температуры распыливающего газа. 

Теория и процессы формования и спекания порошковых материалов

12-18 330
Аннотация

Рассмотрено влияние наноразмерных углеродных добавок на структурно-фазовое состояние и свойства спеченных сплавов на медной, же- лезной и вольфрамокобальтовой основах. Показано, что при жидкофазном спекании и процессе кристаллизации порошковых композиций, содержащих наноразмерные углеродные частицы, нерастворившаяся доля наноразмерной добавки может выступать в качестве дополни- тельных центров зарождения кристаллов, что способствует измельчению структуры. Установлено, что для сплавов, способных образовы- вать с углеродом твердые растворы или упрочняющие карбидные фазы, наноразмерная алмазно-графитовая добавка приводит к увеличе- нию твердости спекаемых композитов и улучшению их триботехнических свойств. 

Самораспространяющийся высокотемпературный синтез

19-29 349
Аннотация

Работа посвящена исследованию кинетики СВС-процесса, стадийности химических превращений и структурообразования керамических мате- риалов в многокомпонентной системе Cr–Al–Si–B. Изучено влияние состава реакционной смеси и начальной температуры на скорость и тем- пературу горения, уровень которых снижается при повышении концентрации Al. При этом увеличение начальной температуры СВС-процесса приводит к прямо пропорциональному росту указанных показателей, что свидетельствует о едином механизме горения для каждого отдель- ного состава, когда стадийность химических реакций образования продуктов не меняется. Кроме того, при большем количестве Al возрастает доля эвтектического расплава Al–Si и лимитирующей стадией процесса горения становится растворение частиц Cr в нем, что обуславлива- ет уменьшение эффективной энергии активации от 291 до 109 кДж/моль. Изучена стадийность химических превращений в волне горения и сделано предположение о механизме структурообразования. Первоначально в зоне прогрева происходит контактное плавление эвтектики Al–Si с последующим формированием реакционной поверхности путем растекания расплава по поверхности частиц Cr и B, а затем насыще- ние расплава этими элементами с дальнейшей кристаллизацией зерен CrB и Cr(Si, Al)2. В областях, обогащенных Cr и B и обедненных распла- вом, синтез CrB может протекать по механизму твердофазного взаимодействия с участием газотранспортной реакции. Методом динамической дифрактографии установлено последовательное образование моноборида CrB, а затем силицида Cr5Si3 или алюмосилицида хрома Cr(Si,Al)2. По технологии силового СВС-компактирования получены керамические мишени для магнетронного напыления многокомпонентных покрытий. 

Тугоплавкие, керамические и композиционные материалы

30-36 383
Аннотация

Изучено влияние легирования карбонитрида титана TiC0,5N0,5 переходными металлами IV–VI групп на механизм контактного взаимодействия с расплавом никеля. Установлено, что легирующие металлы оказывают на TiC0,5N0,5 сильное дестабилизирующее влияние, одновременно по- вышая как скорость его растворения в никеле, так и степень инконгруэнтности процесса (преимущественный переход в расплав легирующе- го металла и углерода). Влияние легирования на фазовую стабильность карбонитрида TiC0,5N0,5 в контакте с никелевым расплавом проявля- ется в его разгомогенизации или фазовом расслоении. Дестабилизирующий эффект легирующих добавок усиливается в ряду MeIV–MeV–MeVI параллельно с уменьшением их сродства к азоту. 

36-39 338
Аннотация

Исследовано влияние длительных высокотемпературных отжигов на структуру и фазовый состав диффузионной зоны в медно-титановом композите, полученном сваркой взрывом с последующей прокаткой. 

40-50 303
Аннотация

В результате механической обработки порошка ПАП-2 в течение 15–180 мин достигалось его гранулирование и возрастание насыпной мас- сы: γс = 0,4÷1,0 г/см3 – в состоянии свободной засыпки, γу = 0,75÷1,25 г/см3 – после утряски. Методом РФА в структуре гранул зафиксировано несколько компонент Al, отличающихся параметром кристаллической решетки (а0 = 0,40474÷0,40636 нм), что является следствием ее иска- жения благодаря ударяющему воздействию твердосплавных мелющих тел. Определена кристаллическая фаза θ-Al2O3 (2 %). Физико-механи- ческие свойства кермета Al–Al2O3, полученного реакционным спеканием в режиме фильтрационного горения прессовок, изготовленных из гранулированного порошка ПАП-2, были следующие: плотность – 2,3÷2,5 г/см3, прочность при изгибе – 170÷250 МПа, прочность при осевом и диаметральном сжатии – соответственно 200÷300 и 70÷100 МПа, прочность при ударном изгибе – (4,3÷7,0) ∙ 103 Дж/м2, относительная де- формация до разрушения при осевом и диаметральном сжатии – 6,6÷10,8 и 6,2÷7,5 %. 

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

50-70 1174
Аннотация

Статья является продолжением цикла публикаций авторов по тематике «Многофункциональные защитные покрытия для особотеплонагружен- ных элементов конструкций гиперзвуковых систем». Проанализированы современные отечественные подходы к созданию однослойных и много- слойных высокотемпературных защитных покрытий различных классов: стеклокерамических, получаемых разными методами; на основе оксид- ной керамики; бескислородных реакционно-связанных; микрокомпозиционных синергетического типа. Обращено внимание, что практически отсутствуют научно-прикладные исследования, направленные на разработку структурной и физико-химической моделей архитектуры покры- тий, на обоснование их функционирования в условиях взаимодействия со скоростными потоками газов. Выбор химического состава покрытий и технологических приемов их формирования осуществляется в основном на эмпирической основе. Представлен ряд покрытий, заявленных как работоспособные в среде спокойного или слабовозмущенного воздуха вплоть до температур 1600–2000 °С, однако судить об их защитной спо- собности в условиях воздействия высокоэнтальпийных сверх- и гиперзвуковых кислородсодержащих газовых потоков не представляется воз- можным из-за недостаточности или отсутствия надлежащих данных. Особо выделены микрокомпозиционные покрытия синергетического типа на основе системы Si–TiSi2–MoSi2–B–Y, разработанные в рамках оригинального концептуального подхода к созданию многоуровневой системы тепловой защиты теплонапряженных элементов конструкций из жаропрочных материалов гиперзвуковых летательных аппаратов и их двига- тельных установок. Детальный анализ их функционирования в составе единой конструкционной стенки с защищаемыми углеродсодержащи- ми материалами позволит определить тенденции и направления последующих исследований авторов с целью совершенствования разработок. 



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