Preview

Izvestiya vuzov. Poroshkovaya metallurgiya i funktsional’nye pokrytiya

Расширенный поиск
№ 1 (2015)
Скачать выпуск PDF

Процессы получения и свойства порошков

3-7 781
Аннотация

Проведен анализ влияния конструкции 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 выполнены для  6 вариантов модифицированных форсунок. Представлены результаты определения медианного диаметра частиц (d ) и содержания высокодисперсной фракции (z) (с диаметром частиц не более 10 мкм) в пульверизате. Показано, что наиболее эффективным способом модификации узла распыла являются  профилирование конусной части защитной втулки и наложение ультразвуковых колебаний на корпус форсунки (снижение d m  на ~31,6 % и увеличение z на ~8,5 %). 

8-11 364
Аннотация

Представлены результаты разработки устройства для  механического плакирования порошков их соударением при  колебательном движении. Экспериментальное плакирование произведено в системах Fe–Al и Fe–Cu. Показано значительное влияние механических свойств плакируемых металлов на качество и интенсивность плакирования, а так же влияние глубины  проникновения пластической деформации на параметры промежуточного слоя.

Самораспространяющийся высокотемпературный синтез

12-18 354
Аннотация

Проведено исследование влияния металлической связки на основе никеля на структуру и свойства керамического материала (Ti, Nb)C. Образцы изготавливали по технологии силового СВС-компактирования, после чего проводили термообработку в вакуумной печи при температуре 850 °С в течение 1 ч. Состав и структуру полученных образцов изучали методами РФА, СЭМ, ЕДС. В результате отжига происходит распад пересыщенных твердых растворов на основе карбида (Ti, Nb)C с образованием  в связке наноразмерных фаз NbCo 2 , Ni 3 NbAl и Ni NbAl. При малом содержании связки (5 %) дисперсной фазой является твердый раствор β-(Ti, Nb), при 20 % – (Cr, Al). Определены свойства полученных материалов: плотность, пористость,   твердость, прочность и жаростойкость. Связка уменьшает пористость материала c 9 до 2 %, что повышает механические свойства  и жаростойкость. Дисперсионно-твердеющий материал системы Ti–Nb–C с 20 и 30 % связки рекомендован для применения  в качестве конструкционной и функциональной керамики. 

Тугоплавкие, керамические и композиционные материалы

19-26 376
Аннотация

Изучены закономерности процессов растворения, фазо-  и структурообразования, реализующихся в условиях контактного взаимодействия карбида титана различного состава с Ni- и Ni–(5÷25%)Mo-расплавами. Впервые установлено, что процесс растворения карбида TiCx в расплавах на основе никеля является инконгруэнтным: при  x ≥ 0,9  в расплав преимущественно переходит углерод, при x ≤ 0,8 – титан. Лимитирующей стадией процесса растворения является диффузия атомов металла в жидкой фазе. Выяснены закономерности образования карбида Ti1–nMonCx (К-фазы) – основного продукта контактного взаимодействия в системе TiC/Ni–Mo. Установлено, что в условиях относительного избытка Ni–Mo-расплава К-фаза образуется преимущественно по механизму растворения–выделения, а в условиях его недостатка (в условиях пропитки карбидного массива) – по механизму растворения-осаждения. Состав автономных выделений К-фазы в зависимости от условий эксперимента (1450 °C, 0,5–25 ч) изменяется в пределах от Ti0,4Mo0,6C0,7 (а = 4,27 Å) до Ti0,7Mo0,3C0,6 (а = 4,29 Å). На стадии нестационарного растворения он определяется концентрацией молибдена в расплаве, на стадии стационарного растворения – отношением концентраций в нем титана и углерода.

27-31 379
Аннотация

Методами металлографии, электронной растровой микроскопии и рентгеновской дифрактометрии исследованы титан-алюминиевые композиционные материалы. Они были  получены одноосным прессованием при давлении 520 МПа смеси порош- ков  титана (ПТМ-1) и алюминия (ПА-4) и последующим твердофазным спеканием на воздухе при  температуре 600  °С. Концентрация алюминия изменялась от 5 до 50 мас.%.

32-37 431
Аннотация

Изложен метод расчета эффективных упругих  модулей пористых композиционных материалов.  Его отличительная особенность заключается в расчете упругих  модулей композиционной твердой фазы через эффективные объемы осреднения де- формаций компонентов. Приведены аналитические зависимости для  расчета эффективных объемов осреднения деформаций твердой фазы и ее компонентов. Результаты расчета макроскопического модуля Юнга пористых композитов находятся в хорошем соответствии с экспериментальными данными.

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

38-48 421
Аннотация

Проанализированы экспериментальные данные о влиянии облучения сильноточными импульсными электронными пучками (СИЭП)  на физико-химическое состояние поверхностных слоев и эксплуатационные свойства лопаток газотурбинных дви- гателей из  жаропрочных материалов.  Показано, что  СИЭП  микросекундной длительности является  высокоэффективным инструментом для  модифицирования  поверхности лопаток турбины и компрессора, обеспечивающим проведение высоко- скоростной термообработки (закалки), перекристаллизации материала в поверхностных слоях 20–30 мкм,  очистки и выгла- живания поверхности. Эти процессы обуславливают увеличение усталостной прочности лопаток (на 10–30 %), жаростойкости (в 2–3 раза), сопротивления солевой коррозии (до 6 раз).

Наноструктурированные материалы и функциональные покрытия

49-54 798
Аннотация

Исследованы алюмоцинковые покрытия на стальных образцах, полученные с использованием дозвуковой и сверхзвуковой низкотемпературной плазмы. В качестве материала для  напыления выбраны порошки алюминия, цинка, алюмоцинка, никель–алюминия и никель–титана. Приведены экспериментальные данные измерений прочности сцепления покрытия с подложкой, его пористости, твердости и микротвердости. Показано, что структура покрытия характеризуется высокой степенью дисперсности,  которая определяет  комплекс эксплуатационных характеристик. Результаты изучения физико-химических свойств покрытий, нанесенных при  различных скоростях напыления порошковых материалов,  свидетельствуют, что основным фактором, отвечающим за качество покрытий, является скорость полета частиц.

55-61 358
Аннотация

В качестве легирующих  электродов для создания электроискровых покрытий использованы алюминиды титана  (TiAl3, TiAl, Ti3Al), полученные методами порошковой металлургии. Интерметаллидные покрытия наносили на стальные подложки в среде аргона или азота. Микроструктуру  и состав полученных покрытий  исследовали методами сканирующей электронной микроскопии, рентгеноструктурного и микрорентгеноспектрального анализов. Установлено, что в созданных покрытиях присутствуют исходные фазы Ti–Al-интерметаллидов, однако  соотношение между  концентрациями Ti и Al, по сравнению со стехиометрическим, смещается в сторону  алюминия. При осаждении алюминидов титана  в азоте дополнительно в поверхностных слоях  образуется нитрид  тита- на. Термические и триботехнические испытания показали, что Ti3Al-покрытие, нанесенное в азоте, обладает высокой  износостойкостью и жаростойкостью

62-65 447
Аннотация

Рассмотрена  методика, повышающая точность определения  коэффициента отслоения покрытий и упрощающая исследование адгезионной  прочности ионновакуумных покрытий. При  отработке технологии нанесения, определении  толщины и корректировке состава  покрытий наиболее простым и эффективным является метод определения площади поверхности отслоения покрытия от основы после алмазного индентирования на твердомере Роквелл при  нагрузке в 150  кгс.  В основу метода положен немецкий стандарт DIN German-VDI 3198  для  CVD- и PVD-покрытий. Приведена методика расчета площади поверхности отслоения покрытия после индентирования с использованием компьютерных программ «Adobe Photoshop CS3» и «kaloSOFT Version 3.54e». Выявлена корреляция коэффициента отслоения с адгезионной прочностью покрытия TiN с основой из WC.

66-70 408
Аннотация

Представлены результаты экспериментов по получению цинковых покрытий при высокотемпературном горячем цинковании образцов из стали 09Г2С.  Микроструктура и фазовый состав покрытия изучены методами растровой электронной микроскопии  и энергодисперсионного рентгеноспектрального микроанализа. Установлено, что при  температурах цинкования 535–565 °С толщина покрытия уменьшается и достигает минимума при  555  °С. Проанализировано соотношение фаз в покрытии при  разных температурах. Отмечено, что толщина покрытия минимальна, когда его  фазовый состав не  содержит ζ-фазу в чистом виде. Даны рекомендации по выбору температуры процесса для горячего цинкования стали с высоким содержанием кремния.

71-76 388
Аннотация

Представлен анализ характеристик износостойкости электроискровых покрытий, нанесенных с использованием электродного материала из электроэрозионных порошков быстрорежущей стали. Электроды для  электроискрового легирования изго- товлены методом горячего прессования (с пропусканием высокоамперного тока в вакууме при температуре 950 °С в течение 3 мин) порошка, полученного электроэрозионным диспергированием отходов быстрорежущей стали марки Р6М5.  Электро- искровые покрытия с применением этих электродов формировали на образцах из стали 30ХГСА с помощью установки UR-121. Коэффициент трения и скорость износа поверхности образца и контртела измеряли на автоматизированной машине трения «Tribometer» (CSM Instruments, Швейцария), управляемой компьютером, по стандартной схеме испытания «шарик–диск».



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