авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ

Pages:     | 1 |   ...   | 2 | 3 || 5 | 6 |   ...   | 10 |

«Национальная Академия наук Украины (НАНУ) Институт проблем материаловедения им. И.Н.Францевича НАНУ Украинское материаловедческое общество Национальный технический ...»

-- [ Страница 4 ] --

Институт проблем материаловедения им. И.Н. Францевича НАН Украины ул. Кржижановского, 3, Киев, 03142, Украина, E-mail: SolntcevVP@gmail.com При тепловом инициировании режиме. При появлении водорода процесс экзотермических реакций синтеза в порошковых самообострения, характерный для СВС процесса наблюдается при температурах 300–340 °С. Как и смесях переход от диффузионного взаимодействия в режим СВС наблюдается, как правило, при ранее при тепловом инициировании путем нагрева контактном, эвтектическом или перитектическом до появления жидкой фазы, при одностороннем плавлении [1, 2]. При этом скорость процесса нагреве образца характер термокинетических самообострения зависит от градиента температуры кривых синтеза в различных областях в порошковой системе. Неоднородность реакционного пространства существенно температуры при локальном инициировании отличается. Это свидетельствует о разных приводит, естественно, к разной скорости скоростях прохождения реакционного процесса.

прохождения реакции синтеза, что Достаточно ясно просматривается взаимное соответствующим образом сказывается на влияние термокинетики отдельных локальных качестве конечного продукта. Для уменьшения объемов образца друг на друга. Полученные влияния этого фактора в реакционную смесь был результаты позволяют заключить, что при введен гидрид титана с целью получения разложении гидрида титана выделяющийся атомарного водорода, который обладает высокой атомарный водород инициирует процесс активностью и может не только инициировать взаимодействия нитрида бора с титаном в режиме реакционные процессы, но и сам участвовать в СВС при малых температурах нагрева. Однако механизмах реакционного переноса. характер термокинетической траектории в Действительно, как показало исследование отдельных областях порошковой системы термокинетики реакционной системы, процесс различен. Это обусловлено существенной инициирования СВС в системе титан–нитрид бора разницей скорости прохождения экзотермической происходит при достижении температуры начала реакции в отдельных областях порошковой разложения гидрида титана (рис. 1). системы. Это влияет на морфологию продуктов синтеза и приводит к неоднородным объемным изменениям и образованию макроскопических трещин, т.е. локальному обособлению.

1.Солнцев В.П., Термохимическая кинетика гетерогенных процессов в порошковых реагирующих системах различной физико-химической природы / В.П. Солнцев, В.В. Скороход, Т.А. Солнцева // Современные проблемы химической и радиационной физики / [Под ред. Ассовского И.Г., Берлина А.А., Манелиса Г.Б., Мержанова А.Г.] – Москва, Черноголовка: ОИХФ РАН.2009, с.83-86.

В.П. Термокинетическая 2.Солнцев Рис. 1.Термокинетика взаимодействия в системе Ti модель и механизм реакционного BN c участием гидрида титана взаимодействия, инициированного Показания термопар, установленных от поверхности нагрева в глубь образца: перитектическим плавлением / В.П.Солнцев, 1 - 2 мм, 2 - 6 мм В.В.Скороход // Доп. НАНУ - 2009 - №11 - С.

91-97.

При исследовании системы Ti–BN без гидрида титана при спекании до 1600 °С взаимодействие происходило в диффузионном СЕКЦИЯ 2. ПРОЦЕССЫ ФОРМООБРАЗОВАНИЯ ПОРОШКОВЫХ МАТЕРИАЛОВ (ПРЕССОВАНИЕ, ПРОКАТКА, ШТАМПОВКА, ЛАЗЕРНЫЕ И ИОННОЛАЗЕРНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ, ВЗРЫВНОЕ ФОРМОВАНИЕ) СЕКЦИЯ 2. ПРОЦЕССЫ ФОРМООБРАЗОВАНИЯ ПОРОШКОВЫХ МАТЕРИАЛОВ (ПРЕССОВАНИЕ, ПРОКАТКА, ШТАМПОВКА, ЛАЗЕРНЫЕ И ИОННОЛАЗЕРНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ, ВЗРЫВНОЕ ФОРМОВАНИЕ) ШТАМПОВКА ПОРОШКОВ: ЕЕ СЕГОДНЯ И ЗАВТРА Дорофеев В.Ю., Дорофеев Ю.Г.

Южно-Российский государственный технический университет (Новочеркасский политехнический институт), ул. Просвещения, 132, Новочеркасск Ростовской обл., 346428, Россия, dvyu56.56@mail.ru Горячая штамповка пористых заготовок выпуска изделий из железных порошков. Нам обеспечивает получение представляется, что технологические (ГШПЗ) высокоплотных порошковых материалов возможности метода далеко не исчерпаны.

различного функционального назначения Метод обеспечивает: уникальную возможность инструментальных, комбинации термического и деформационного (конструкционных, износостойких, антифрикционных и др.). упрочнения;

получения наследственно работы в области ГШПЗ были начаты в НПИ в мелкозернистых материалов с устойчивой 1962 г. на базе проводившихся с середины 50-х дислокационной субструктурой;

г.г. исследований процессов горячего дисперсноупрочненных материалов, брикетирования металлической стружки. характеризующихся минимальной структурной Научные и технологические основы метода деградацией наполнителя;

многослойных разрабатывались в сотрудничестве с ведущими деталей. Кроме того, ГШПЗ хорошо сотрудниками организованного в эти же годы в зарекомендовала себя при получении Киеве Института проблем материаловедения материалов и изделий на основе Al, Mg, Cu и АН УССР: И.Н. Францевичем, Г.В. других элементов, что указывает на большие Самсоновым, М.С. Ковальченко, И.Д. потенциальные возможности метода.

Радомысельским, В.В. Скороходом и др. Перспективы ГШПЗ зависят от того, Последние десятилетия 20-го столетия насколько эффективно будут решены стоящие характеризовались большим количеством перед нею проблемы. Представляется, что научно-исследовательских работ, посвященных результативность работ в области ГШПЗ и различным аспектам ГШПЗ, как на территории порошковой металлургии в целом возрастет бывшего СССР, так и за рубежом. Причем при условии координации усилий работы велись практически синхронно, о чем специалистов. С этой целью желательно свидетельствуют изданные в г. создать орган, подобный научному Совету монографии Дорофеева Ю. Г. и Куна Х. с ГКНТ СССР, на первом этапе хотя бы в рамках соавторами [1, 2]. Издание монографий явилось Украины, Белоруссии и России, с итогом работ в области ГШПЗ и совпало с возможностью расширения числа участников.

началом кризиса в ее истории. На территории В пользу такого подхода свидетельствует опыт бывшего СССР это было связано с общим организации научных исследований спадом промышленного производства. Европейской ассоциацией порошковой Сокращение объема научно-прикладных работ металлургии и Федерацией (ЕРМА) в развитых странах Запада и Японии промышленности порошковой металлургии обусловлено экономическими причинами и (MPIF) в Северной Америке.

развитием альтернативных технологий теплого Литература прессования, высокоплотного спекания (high 1. Промышленная технология горячего density sintering), избирательного уплотнения и прессования порошковых изделий / Ю. Г.

др. Тем не менее, в настоящее время на заводах Дорофеев, Б. Г. Гасанов, В. Ю. Дорофеев и др.

«большой тройки» США производится ~ 40 М.: Металлургия, 1990. -206с.

тыс. т горячештампованных порошковых 2. Kuhn H. A., Ferguson B. L., Powder Forging, шатунов, что составляет ~ 10 % общего объема MPIF, 1990. – 270 p.

СЕКЦИЯ 2. ПРОЦЕССЫ ФОРМООБРАЗОВАНИЯ ПОРОШКОВЫХ МАТЕРИАЛОВ (ПРЕССОВАНИЕ, ПРОКАТКА, ШТАМПОВКА, ЛАЗЕРНЫЕ И ИОННОЛАЗЕРНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ, ВЗРЫВНОЕ ФОРМОВАНИЕ) ПРИМЕНЕНИЕ ПРОСТОГО СДВИГА ПОД ВЫСОКИМ ДАВЛЕНИЕМ ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ПОРОШКОВЫХ МАТЕРИАЛОВ Варюхин В.Н., Бейгельзимер Я.Е., Сынков А.С., Штерн М.Б.(1), Михайлов О.В.(1), Епифанцева Т.А.(1) Донецкий физико-технический институт им. А. А. Галкина НАН Украины, ул. Р.Люксембург, 72, Донецк, 83114, Украина, asynkov@mail.ru (1) Институт проблем материаловедения им. И.Н.Францевича НАН Украины ул. Кржижановского, 3, Киев, 03142, Украина Исследованы процессы формирования структурообразованию, активированному объемных и гранулированных изделий из сдвигом.

порошковых материалов простым сдвигом под Показано применение винтовой высоким давлением. экструзии, процесса включающего в себя В ходе исследований установлены интенсивную деформацию сдвигом под факторы, сопутствующие формированию высоким гидростатическим давлением, для ультра мелко – зернистой структуры в получения плотных и прочных длинномерных присутствии элементов простого сдвига. заготовок и изделий из порошковых Авторами усовершенствованы модели материалов.

уплотнения порошковых материалов, которые Разработана технология получения позволяют наряду с эволюцией поля плотности порошковых заготовок из гетерогенных медно отслеживать также изменение параметров, вольфрамовых смесей, магниевой стружки и ответственных, как за формирование титановой губки с требуемыми совершенных внутренних границ, так и за эксплуатационными характеристиками.

измельчение структуры. Особое внимание при Показана перспективность применения данного этом уделялось поиску такой траектории метода для производства порошковых деформирования, которая, обеспечивая облицовок кумулятивных зарядов, необходимое сочетание скоростей осевой и длинномерных расходуемых электродов из сдвиговой деформации, позволяла бы избегать титановой губки для электрошлакового пластического разрушения. переплава титана, для переработки вторичных При решении данной проблемы порошков и стружек цветных металлов с целью учитывалось наличие и эволюция их дальнейшего переплава и т.д.

трещиноподобных дефектов, возможный рост В настоящее время на пор и деформационное упрочнение твердой металлургических заводах стоит актуальная фазы порошкового материала. Использовалась задача получения магниевых гранул из одна из модификаций модели пластичности вторичного сырья для процесса десульфурации пористых тел в сочетании с методом конечных чугуна. Существующие в данный момент элементов. методы производства магниевых гранул либо В ходе исследований установлено, что сопряжены с энергозатратными операциями отставание уплотнения в центре изделия может плавки первичного или вторичного металла, быть компенсировано при увеличения либо выпускаемые гранулы имеют большой количества проходов со сменой их разброс по фракционному составу.

направления. Установлены также границы В данной работе проведены противодавления, обеспечивающие, с одной экспериментально-теоретические исследования стороны необходимую степень уплотнения и получения магниевых гранул воздействием схватывания, а с другой – не препятствующие интенсивной сдвиговой деформации.

СЕКЦИЯ 2. ПРОЦЕССЫ ФОРМООБРАЗОВАНИЯ ПОРОШКОВЫХ МАТЕРИАЛОВ (ПРЕССОВАНИЕ, ПРОКАТКА, ШТАМПОВКА, ЛАЗЕРНЫЕ И ИОННОЛАЗЕРНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ, ВЗРЫВНОЕ ФОРМОВАНИЕ) ПРОБЛЕМЫ ПОСЛЕДЕФОРМАЦИОННОЙ ОБРАБОТКИ ПОРОШКОВОВЫХ БЫСТРОРЕЖУЩИХ И ШТАМПОВЫХ СТАЛЕЙ Панченко А.И., Тумко А.Н., Мильчев В.В., Сальников А.С., Зима Ю.И., Зубкова В.Т.(1) Публичное акционерное общество «Электрометаллургический завод «Днепроспецсталь» им. А.Н. Кузьмина», Украина, 69008, г. Запорожье, ул. Южное шоссе, 81, Czl20@dss.com.ua (1) Государственное предприятие “УкрНИИспецсталь”, Украина, 69005, г. Запорожье, ул. Патриотическая, 74-А, ntoved@yandex.ru Последеформационная обработка проката обточке быстрорежущих кобальтсодержащих и поковок порошковых быстрорежущих и сталей на бесцентровотокарных станках штамповых сталей включает структурный отжиг, образуются поверхностные трещины. Для правку, обточку до полного удаления обечайки, решения данных проблем проведены выборочную абразивную зачистку оставшихся на исследования изменения механических свойств поверхности дефектов, правку обточенных нетехнологичных марок стали в интервале прутков при необходимости. Минимальная температур от 350 до 650° С (рис. 1). Установлены твёрдость порошковых сталей, достигаемая после оптимальные температуры нагрева, которые отжига в условиях ПАО ”Днепроспецсталь”, позволяют проводить правку без разрушения приведена в таблице. прутков. Для повышения технологичности сталей при правке внедрили подогрев прутков до Таблица – Твёрдость порошковых температуры 600°С и правку в диапазоне сталей после отжига температур 450-550° С, что позволило значительно уменьшить отбраковку металла.

№ Марка стали Твердость, НВ Для исключения трещин при обточке Р6М7Ф6К10-МП, 1 быстрорежущих кобальтсодержащих сталей Х17М2Ф3К2-МП изменили режимы резания и геометрию Х18МФ6-МП 2 инструмента. Бесцентровая обточка на станках Р12МФ5К5-МП, 3 КЖ9340 (9330) с низкими продольными подачами Р6М5Ф3К8-МП и скоростями резания заменена обточкой на бесцентровотокарном станке 200КI фирмы Высокая твёрдость порошковых “Landgraf” (Италия), более жесткая система СПИД быстрорежущих и штамповых сталей, (станок-приспособление-инструмент-деталь) кото обусловленная мелкодисперсным строением рого позволила производить обработку прутков с зернистого перлита с большим количеством более высокими скоростями и подачами без избыточных карбидов (до 28% объема) и малым образования поверхностных трещин, обеспечивая межкарбидным расстоянием, вызывает ряд шероховатость поверхности Ra 6,3 мкм.

проблем при правке и обточке прутков: при правке прутки ломаются на несколько частей, а при СЕКЦИЯ 2. ПРОЦЕССЫ ФОРМООБРАЗОВАНИЯ ПОРОШКОВЫХ МАТЕРИАЛОВ (ПРЕССОВАНИЕ, ПРОКАТКА, ШТАМПОВКА, ЛАЗЕРНЫЕ И ИОННОЛАЗЕРНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ, ВЗРЫВНОЕ ФОРМОВАНИЕ) 20,, B, МПа 17, % 15 12, B 10 7, 5 2, 0 350 400 450 500 550 600 44 аН, HRC Дж/см 40 аН 36 HRC 32 28 350 400 450 500 550 600 t, °C СЕКЦИЯ 2. ПРОЦЕССЫ ФОРМООБРАЗОВАНИЯ ПОРОШКОВЫХ МАТЕРИАЛОВ (ПРЕССОВАНИЕ, ПРОКАТКА, ШТАМПОВКА, ЛАЗЕРНЫЕ И ИОННОЛАЗЕРНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ, ВЗРЫВНОЕ ФОРМОВАНИЕ) ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ РАССОГЛАСОВАНИЯ СКОРОСТНЫХ ПАРАМЕТРОВ ВАЛКОВ ПРИ ПРОКАТКЕ ПОРОШКОВЫХ МАТЕРИАЛОВ НА ПАРАМЕТРЫ ДЕФОРМИРОВАНИЯ И СВОЙСТВА ПРОКАТА Гогаев К.А., Калуцкий Г.Я., Воропаев В.С.

Институт проблем материаловедения им. И.Н.Францевича НАН Украины, ул. Кржижановского 3, Киев, 03142, Украина, E-mail: lchern@ipms.kiev.ua Прокатка порошковых материалов значительной сдвиговой деформацией частиц под открывает широкие возможности создания и давлением.

производства длинномерных изделий в виде листов и лент, биметаллических и многослойных материалов, высоколегированных и высокопрочных сплавов. Как правило, порошковые материалы прокатывают в симметричном очаге деформации, для которого характерны одинаковые граничные условия на обоих валках. Однако прокатка порошков не нашла широкого применения из-за Рис. Очаг деформации при симметричной (а) и неравномерного распределения деформации и асимметричной (в) прокатке порошковых контактного напряжения по ширине проката. материалов: DбDм;

бм;

бм;

ABFE – зона При прокатке компактного материала с отставания;

EFCD – зона опережения.

этим явлением достаточно успешно борются, создавая по ходу прокатки заднее и переднее Отличительная особенность натяжение ленты. При прокатке порошкового асимметричной прокатки в том, что материала сделать это невозможно. Единственный нейтральное сечение EF, разделяющее зоны выход – создать натяжение как заднее, так и отставания и опережения, располагается под переднее непосредственно в очаге деформации. углом к сечению DС. При этом Проведенные в Институте проблем активизируется сдвиговая деформация частиц материаловедения НАН Украины эксперименты под давлением. Асимметричная прокатка по асимметричной прокатке порошковых позволяет получить более плотный продукт.

материалов с использованием валков разного Прочностные характеристики неспеченных диаметра [1–3] показали, что асимметричная образцов значительно превышают свойства прокатка позволяет избежать значительного образцов, полученных при симметричной количества неисправимого брака – трещин по прокатке. Температура спекания проката, ширине ленты и отклонения ее от прямолинейных полученного по асимметричной схеме, может размеров (серповидности). быть снижена благодаря более совершенному С помощью точечных месдоз исследованы контакту частиц.

силовые и угловые параметры прокатки при рассогласовании окружных скоростей рабочих 1. Гогаев К.А., Калуцкий Г.Я., Воропаев В.С.

валков от 10% до 42%. Установлено, что во всех Уплотняемость металлических порошков при случаях контактное нормальное напряжение на асимметричной прокатке.- Порошковая валках меньшего диаметра всегда больше, чем на металлургия. – 2009. – № 3/4. – С. 36–42.

валке большего диаметра. Устойчивое изменение 2.Гогаев К.А., Калуцкий Г.Я., Воропаев В.С.

угловых параметров начинается с рассогласования Угловые параметры асимметричной прокатки.

окружных скоростей 20% и более. Отмечено – Порошковая металлургия – 2009. – № 5/6. – значительное уменьшение усилия прокатки (почти С. 35–40.

в 2 раза). 3. Гогаев К.А., Калуцкий К.А., Воропаев В.С.

Еще одной особенностью является Опережение при асимметричной прокатке сильный нагрев ленты, что связано со металлических порошков. – Порошковая металлургия. – 2009. – № 7/8. – С. 18–22.

СЕКЦИЯ 2. ПРОЦЕССЫ ФОРМООБРАЗОВАНИЯ ПОРОШКОВЫХ МАТЕРИАЛОВ (ПРЕССОВАНИЕ, ПРОКАТКА, ШТАМПОВКА, ЛАЗЕРНЫЕ И ИОННОЛАЗЕРНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ, ВЗРЫВНОЕ ФОРМОВАНИЕ) ФОРМУЕМОСТЬ СЛОЖНЫХ ПОРОШКОВЫХ СИСТЕМ Радченко А.К.

Институт проблем материаловедения им. И. Н. Францевича НАН Украины, ул. Кржижановского, 3, Киев, 03142, Украина, E-mail: arradch@ipms.kiev.ua В сфере практической деятельности происходят в них во время деформации. Это порошковой металлургии появляется всё больше касается и разделения процесса деформации по материалов, для которых формование является температурным признакам на горячий, теплый и окончательной операцией. Класс этих материалов холодный, используя гомологическую можно характеризовать таким образом – температуру деформирования. Компактные материалы, спекание которых невозможно в виду материалы также разделяют по деформационному того, что в их состав входят компоненты с состоянию на упруго-хрупкие, упруго-пластичные существенно отличающимися свойствами, в и пластичные. Эти подходы имеют общее частности температурой плавления, типом (переход в пластичное состояние и к горячему химической связи и другими. Во время спекания процессу деформирования определяется такой порошковой системы при температурах, температурой начала рекристаллизации) и которые соответствуют температурам спекания различия (температура вязко-хрупкого перехода из одних компонентов, другие будут претерпевать упруго-хрупкого в упруго-пластичное химические превращения, испаряться, разлагаться деформационное состояние соответствует или будут происходить другие процессы, которые температуре хладноломкости, а температура изменят их свойства и сделают непригодными для перехода от холодного к теплому процессу – последующего использования. К этим материалам характеристической температуре).

также относятся многослойные композиты, Способы улучшения формуемости по которые после формования нуждаются в рошков и повышения прочности неспеченных специальной механической обработке, а затем формовок разделяются, главным образом, на две подлежат горячему прессованию (вязкая керамика, большие группы относящиеся к изменению магнитные материалы и другие). Для таких характеристик самого порошка и условий материалов недостаточно предварительной оценки формования. Большинство методов первой группы формуемости, а необходимы показатели, которые как химических, так и деформационных включают прочность формовки [1]. направлено на изменение формы частиц М.Ю. Бальшин, R.P. Seelig, И.Д. Радо- порошков, которая в свою очередь связана с их мысельский и другие неоднократно отмечали объёмными характеристиками – относительной важную роль формы частиц при формовании плотностью насыпки и утряски. Методы второй порошков, но это не было подтверждено группы как деформационные, так и экспериментально, в связи с чем, термовременные, направлены на повышение соответствующие критерии формы не были плотности, а также ее однородности в объёме определены. Большинство фундаментальных прессовки. Более развитая форма частиц приводит работ по прессованию металлических порошков – к уменьшению автономной деформации при монографии М.Ю. Бальшина, Г.М. Ждановича, формовании, уменьшению плотности формовки, В.Е. Перельмана, И.Д. Радомысельского, Г.А. повышению давления выталкивания и другим Виноградова и других посвящены изучению негативным явлениям. Поэтому в каждом однокомпонентных порошковых систем, тогда как конкретном случае необходимо подбирать в практике порошковой металлургии порошок с оптимальными параметрами, в используются и многокомпонентные системы. частности формой частиц, пользуясь принципом Прессуемость многокомпонентных порошковых достаточности. То есть, в случае формования без систем почти не исследована. Прямое перенесение последующего спекания, необходимо обеспечить теоретических положений разработанных для подбор соответствующего оборудования для однокомпонентных порошковых систем на получения технологически прочной формовки многокомпонентные нуждается в тщательной нужной плотности.

проверке. Развитие смежных наук, таких как 1. Гогаев К.А. Формование порошковых систем./ К.А.Гогаев, А.К.Радченко. – Донецк: Из-во «Ноулидж», физика металлов, позволило достаточно четко 2011. – 477с.

классифицировать металлы по процессам, которые СЕКЦИЯ 2. ПРОЦЕССЫ ФОРМООБРАЗОВАНИЯ ПОРОШКОВЫХ МАТЕРИАЛОВ (ПРЕССОВАНИЕ, ПРОКАТКА, ШТАМПОВКА, ЛАЗЕРНЫЕ И ИОННОЛАЗЕРНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ, ВЗРЫВНОЕ ФОРМОВАНИЕ) ПЕРСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ МАГНИТО-АБРАЗИВНЫХ ПОРОШКОВ НА ОСНОВЕ ЖЕЛЕЗА И ТУГОПЛАВКИХ СОЕДИНЕНИЙ (МЕХАНИЧЕСКИЕ СМЕСИ) ДЛЯ ОБРАБОТКИ ПОВЕРХНОСТИ Непомнящий В.В., Волощенко С.М., Гогаев К.А., Мосина Т.В., Аскеров М.Г.

Институт проблем материаловедения им. И.Н. Францевича НАН Украины ул. Кржижановского,3 Киев, 03142, Украина, Е-mail: tpp@ipms.kiev.ua Предложены магнито-абразивные порошки находятся на уровне порошков, изготовленных с на основе железа и тугоплавких соединений, использованием технологической схемы, полученные механическим смешиванием исходных включающий спекание, размол и другие компонентов в присутствии клеящих и материало - и энергоёмкие операции. Кроме того, поверхностно-активных веществ. этот метод обеспечивает высокий уровень На рис. 1 представлен абразивный воспроизводимости технологических и порошок изготовленный с использованием. эксплуатационных свойств композиционных абразивных порошков. На рис. 2 приведены фотографии образцов, прошедших полирование магнито-абразивными порошками изготовленные механическим смешиванием исходных компонентов.

а б а – олеиновой кислоты;

б – эпоксидной смолы ЭД-20.

Рисунок 1. – Абразивные порошки на основе а б в железа с карбидом кремния и органическими а – сталь 3;

б – сталь 45;

в – латунь ЛС присадками Рисунок 4.2 – Образцы после полирования При получении композиционных абразивных порошков путем механического Таблица 2 – Эксплуатационные характеристики смешивания компонентов в присутствии ПАВ и магнито-абразивных материалов с различной исходной других органических соединений, по-видимому, шихтой при обработке стали 45 (НRС 47) имеет место физико-химическое взаимодействие поверхностей исходных компонентов с Характеристики магнито органическими соединениями за счёт радикальных Исходная шихта, абразивных материалов % вес.

групп, имеющихся в их составе и кислорода в Удельная Удельная № окисном и сорбированном состоянии, режущая полная п/п содержащегося на поверхности ферромагнетика и способность абразивная абразива. Наличие магнитной, фрикционной, 10-5 г/мм2 способность мин 10-4 г/мм адсорбционной связей между матрицей и SiC – 20 % абразивом, которые в совокупности по своей Fe – 70 % 1,781 0, величине достаточны для осуществления МАО. (ПЖ4М3) Присутствие на обрабатываемой поверхности ПАВ –10 % олеиновой кислоты по сравнению с её SiC – 20 % отсутствием позволяет сделать вывод о её Fe –70 % 2,134 1, (ПЖ4М3) расклинивающим действии микротрещин на вновь ЭД –20, -10 % образованной поверхности с проявлением эффекта SiC – 20 % П.А. Ребиндера в процессе МАО. Fe – 70 % 2,515 1, Получаемые порошки МАМ методом 3 (ПЖ4М3) ПАВ, ЭД –20, – механического смешивания с использованием % ПАВ по эксплуатационным характеристикам СЕКЦИЯ 2. ПРОЦЕССЫ ФОРМООБРАЗОВАНИЯ ПОРОШКОВЫХ МАТЕРИАЛОВ (ПРЕССОВАНИЕ, ПРОКАТКА, ШТАМПОВКА, ЛАЗЕРНЫЕ И ИОННОЛАЗЕРНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ, ВЗРЫВНОЕ ФОРМОВАНИЕ) ВЛИЯНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ НА СТРУКТУРООБРАЗОВАНИЕ И СВОЙСТВА ПОРОШКОВОЙ СТАЛИ Г13п Еремеева Ж.В., Жердицкая Н.Н., Костюхина Е.В.

Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС» 119049, Россия, Москва, В-49, Ленинский проспект 4, Lidiya-Vikulova@mail.ru Свойства порошковых сталей определяются Для реализации различного напряженного процессами структурообразования на всех этапах их состояния при ГШ с разной степенью и производства. Изучено влияние технологических направлением деформации исследовали следующие факторов горячей штамповки на схемы уплотнения: осадка, поперечное горячее (ГШ) структурообразование порошковой аустенитной прессование, всестороннее неравноосное сжатие, стали Г13п. Изучение структурообразования свободная осадка в толстостенном контейнере.

порошковой стали Г13п представляет не только Условия спекания были одинаковыми. Нагрев самостоятельный интерес, но и позволяет адекватно образцов перед ГШ проводили в интервале температур 900 – 1200 °С, уплотнение осуществляли описать высокотемпературное строение аустенита и его влияние на кинетику мартенситного с различной степенью деформации. При ГШ со превращения и структуру мартенсита углеродистых степенью деформации 5 % на микрошлифах порошковых сталей, поскольку уплотнение и наблюдается незначительное количество объемов со деформационное упрочнение порошковых сталей, следами внутризеренного скольжения. По как и монолитных, происходят в аустенитной фазе. видимому, на первых этапах, когда происходит Определяли влияние следующих уплотнение материала по механизму ЗГП, технологических факторов: исходной пористости, деформации подвергаются кристаллы, плоскости полученной после спекания;

гранулометрического скольжения которых благоприятно расположены состава компонентов шихты;

количества относительно действующего напряжения. На этом неметаллических включений;

температуры и этапе уплотнение осуществляется за счет истинного степени деформации, а также скорости деформации. ЗГП, что вызывает упрочнение только в Для исследования процесса уплотнения приграничных объемах. Затем возможно порошкового материала проводили ГШ пористых возникновение множественного скольжения. Такая спеченных заготовок цилиндрической формы с степень деформации дает самые низкие значения различной исходной пористостью. Температура ГШ прочности и пластичности стали. Последующее составляла 1200 °С, исходную пористость увеличение степени деформации (м = 12%) варьировали от 15 до 40 %, остаточную пористость приводит к возникновению в большинстве зерен получали соответственно от 1 – 2 % до 15 – 20 % при множественного скольжения, а также продолжению постоянной работе уплотнения W = 150 МДж/м3. ЗГП, в результате чего происходит уплотнение с В результате деформации при равной работе одновременным упрочнением материала.

уплотнения менее упрочненным оказывается С увеличением степени деформации до 20 % и более материал с высокой исходной пористостью, что развивается процесс множественного скольжения можно объяснить осуществлением зернограничного практически во всех объемах зерен. При степени проскальзывания (ЗГП). Существенное влияние на деформации м = 33 % зерна аустенита формирование структуры стали оказывает фрагментируются линиями скольжения, на фоне гранулометрический состав. Мелкие фракции которых можно наблюдать небольшое количество составляющих компонентов шихты обеспечивают мелких рекристаллизованных объемов размером 3 – получение гомогенной структуры и высоких свойств мкм Начинающаяся динамическая стали. Использование мелкодисперсного порошка рекристаллизация, а также статическая, в течение ферромарганца, просеянного через сито 0071, технически обусловленной паузы до охлаждения, ламповой сажи и мелкого железного порошка еще не вносят существенного вклада в процесс приводит к значительному повышению разупрочнения. При этом наблюдается значительное гомогенности структуры по сравнению с более улучшение свойств стали. Сравнительные крупным порошком ферромарганца. В последнем испытания стали Г13п (м = 25%) и литой стали случае возможно появление скоплений карбидов из- 110Г13Л в зависимости от продолжительности за неравномерной растворимости ферромарганца и работы на износ дали лучшие показатели по углерода при спекании. порошковой стали.

СЕКЦИЯ 2. ПРОЦЕССЫ ФОРМООБРАЗОВАНИЯ ПОРОШКОВЫХ МАТЕРИАЛОВ (ПРЕССОВАНИЕ, ПРОКАТКА, ШТАМПОВКА, ЛАЗЕРНЫЕ И ИОННОЛАЗЕРНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ, ВЗРЫВНОЕ ФОРМОВАНИЕ) НАПРАВЛЕННО ЗАКРИСТАЛЛИЗИРОВАННЫЕ КОМПОЗИТЫ НА ОСНОВЕ ТУГОПЛАВКОГО БОРИДА И КАРБИДА, ЛЕГИРОВАННЫЕ АЛЮМИНИЕМ Зима Р.А., Богомол Ю.И., Лобода П.И Национальный технический университет Украины «Киевский политехнический институт», просп. Победы, 37, Киев, 03056, Украина, rostyslavwinter@gmail.com Направленно закристаллизированные системе LaB6-TiB2 привело к уменьшению эвтектические сплавы являются достаточно диаметра диборидних включений и увеличению известным и изученым типом композиционных их количества. В системе TiB2-B4С с увеличением материалов которые имеют равновесную границу примеси алюминия наблюдается уменьшение раздела между матрицей и армирующими размеров пластин и расстояний между ними.

компонентами. Химический анализ легированных образцов Исследование влияния природы и LaB6-TiB2 обнаружил в среднем 0,04 - 0,05 мас. % кристаллографической ориентации матричной и Алюминия в составе направлено армированных армирующей фаз на структуру и физико- композитов после зонной плавки.

механические свойства направлено Были измерены интегральная миротвердость закристаллизованной эвтектики систем LaB6– по Викерсу и трещиностойкость легированних MeIVB2 и B4C-MeIVB2 показали, что уменьшение направлено закристаллизированных эвтектических диаметра и увеличение количества армирующих сплавов. Максимальная интегральная включений приводит к значительному миротвердость легированной системы B4С–TiB повышению прочности, твердости и достигла 47.13 ГПa и трещиностойкость 7. трещиностойкости таких материалов [1]. Максимальная интегральная MПa·м1/2.

Улучшение структуры в процессе миротвердость легированной системы LaB6-TiB направленной кристаллизации, которое может достигла 32.81 ГПa, трещиностойкость 6, привести к повышению физико-механических MПa·м1/2 и как и в случае с первой системой свойств направленно армированных композитов зависели от межфазного расстояния. Полученные может быть реализовано влиянием легирования значения значительно выше значений таких зоны расплава различными элементами, что характеристик для нелегированних направлено позволит изменить тепловые и концентрационные армированних композитов систем B4С-TiB2 и условия в зоне расплава, а соответственно и на LaB6-TiB2.

фронте кристаллизации [2]. В этой работе Исследование механических свойств авторами было предложено в качестве показали, что значения интегральной легирующего элемента взять алюминий. микротвердость и трещиностойкости Методом безтигельной зонной плавки не легированных направлено закристаллизированных спеченных порошковых прессовок были получены эвтектических сплавов на основе LaB6 и B4C направленно закристаллизованые эвтектические увеличиваются с увеличением количества композиты LaB6-TiB2 и TiB2-B4С, легированные введенного алюминия и превышают аналогичные алюминием, в количестве 0,5-3% об. [1]. В характеристики для нелегированных направлено качестве исходных компонентов были взяты армированных композитов.

порошки LaB6, В4С, TiB2, Al.

Анализ микроструктур полученных сплавов 1. P. Loboda, I. Bogomol, M. Sysoev, G. Kysla, во всем диапазоне концентраций показал, что Structure and properties of superhard materials based системы LaB6-TiB2, легированные алюминием, on pseudo-binary systems of borides produced by zone представляют собой матрицу из LaB6 melting, J. Superhard Materials (translation of Rus:

армированную стержневыми включениями из Sverkhtverdye Materialy) 28 (5) (2006) 28-32.

TiB2. Системы B4C-TiB2, представляют собой 2. Эллиот Р. Управление эвтектическим матрицу из карбида бора, армированную затвердеванием: Пер. с англ./ Под ред. Л.С.

пластинчатыми включениями из диборида титана. Швиндлермана. – М.: Металлургия, 1987.- 352 с.

Увеличение количества легирующей добавки в СЕКЦИЯ 2. ПРОЦЕССЫ ФОРМООБРАЗОВАНИЯ ПОРОШКОВЫХ МАТЕРИАЛОВ (ПРЕССОВАНИЕ, ПРОКАТКА, ШТАМПОВКА, ЛАЗЕРНЫЕ И ИОННОЛАЗЕРНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ, ВЗРЫВНОЕ ФОРМОВАНИЕ) ИССЛЕДОВАНИЕ СТРОЕНИЯ ПОРОШКОВЫХ КОМПАКТОВ ПУТЕМ ЗОНДИРОВАНИЯ ПАРАМИ ИНЕРТНОГО РАСВОРИТЕЛЯ Пащенко Е.А., Лажевская О.В., Савченко Д.А., Федоренко В.Т.

Институт сверхтвердых материалов им. В.Н. Бакуля НАН Украины Украина, 04074, Киев, ул. Автозаводская, 2, lab6_1@ism.kiev.ua Для объективного сравнения структуры и проницаемость, чем приконтактный объем на свойств порошковых компактов, полученных при стадии, предшествующей предразрушению.

различных схемах уплотнения, необходимо, чтобы Эту, более проницаемую составляющую данные о строении порового пространства приконтактного порового пространства прессовки образцов и о наличии в них микротрещин были можно интерпретировать, как объем дефектов получены в ходе единого эксперимента, на основе предразрушения, или, условно, микротрещин. В одинакового, общего для всех случаев данном случае микротрещину можно физического механизма детектирования рассматривать, как систему взаимосвязанных различных компонент пористости (будь то разные нарушенных контактов, образовавшуюся в едином «генетические линии» пор, сформировавшиеся в акте искажения структуры порошкового тела под процессе уплотнения, или микротрещины). С этой действием прилагаемой нагрузки.

точки зрения методика анализа строения Поскольку дефекты предразрушения порошковых тел на основе их проницаемости для обладают способностью (микротрещины) инертного растворителя открывает значительные удерживать остаточный растворитель после возможности. В частности, в качестве процедуры предварительной сушки образца, они зондирующего агента был применен относятся к приконтактному поровому диметилсульфоксид. пространству порошкового тела с его особыми Контакт твердых тел, в том числе частиц топологическими свойствами. Возможно, их порошка, даже в случае пластичных материалов, можно рассматривать как своего рода дискретен. Рассматривать такой контакт, как состояния” полноценных “возбужденные двумерный объект, основной характеристикой межчастичных контактов.

(ненарушенных) которого является площадь сечения, есть сильное Возможно также, что под нагрузкой равновесие упрощение. Контакт можно определить скорее как нарушенных и полноценных контактов может микрообъем порового пространства, иметь динамический характер, с периодическими локализованный в области сближения частиц переходами каждого конкретного контакта между порошка и отличающийся от основного объема по этими состояниями.

своим топологическим свойствам и, При очень близких величинах следовательно, по своей проницаемости для разрушающей нагрузки, компакты из порошка зондирующего растворителя. железа, полученные путем деформирующего При увеличении количества циклов протягивания продемонстрировали гораздо нагружения сверх определенного критического большую долговечность в (измеряемую уровня происходит резкое изменение формы количестве циклов нагружения) при нагрузке, кинетической кривой удаления зондирующего составляющей 60% от разрушающей, чем растворителя. Фиксируется образование компакты, полученные осевым прессованием. При наклонного плоского плато, которое этом рост критического количества циклов, свидетельствует о разделении исходного пика. приводящих к разрушению образцов, с Характерное изменение формы кинетической уменьшением общей пористости материала имеет кривой происходит за 1–3 цикла нагружения до для радиальных компактов ускоряющийся появления трещины. Тем самым характер, тогда как для осевых – замедляющийся.

экспериментально фиксируется состояние Следовательно, даже при минимальной предразрушения порошкового тела. Характер достигнутой нами в экспериментах пористости кривой, соответствующей стадии предразрушения, образцов (4%) метод ступенчатого радиального свидетельствует о том, что в приконтактном уплотнения далеко не исчерпал свои возможности поровом пространстве выделяются две с точки зрения углубления воздействий на составляющие, одна из которых имеет большую структуру и свойства порошкового материала.

СЕКЦИЯ 2. ПРОЦЕССЫ ФОРМООБРАЗОВАНИЯ ПОРОШКОВЫХ МАТЕРИАЛОВ (ПРЕССОВАНИЕ, ПРОКАТКА, ШТАМПОВКА, ЛАЗЕРНЫЕ И ИОННОЛАЗЕРНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ, ВЗРЫВНОЕ ФОРМОВАНИЕ) РАСШИРЕНИЕ СОРТАМЕНТА ПРОКАТА И ПОКОВОК ПОРОШКОВЫХ СТАЛЕЙ В УСЛОВИЯХ ПАО ”ДНЕПРОСПЕЦСТАЛЬ” Панченко А.И., Тумко А.Н., Мильчев В.В., Сальников А.С.

Публичное акционерное общество «Электрометаллургический завод «Днепроспецсталь» им. А.Н. Кузьмина», Украина, 69008, г. Запорожье, ул. Южное шоссе, 81, Czl20@dss.com.ua До 2000 года ПАО “Днепроспецсталь” В связи с высоким качеством специализировалось в основном на выпуске порошковой стали по макро- и микроструктуре металлопродукции из шести порошковых после горячего газостатического прессования быстрорежущих сталей в профилях размерами для обеспечения необходимой структуры и до 150 мм по ГОСТ 28393-89. В настоящее свойств в готовом профиле не требуется время на ПАО ”Днепроспецсталь” освоено больших степеней деформации при ковке и производство более 60 порошковых марок прокатке. Эта особенность порошковой стали и сталей. позволила в значительной степени расширить Технологическая схема производства её профильный сортамент в сторону порошковых сталей предусматривает выплавку увеличения размеров поковок.

стали в индукционной печи, распыление Благодаря высокой пластичности расплава азотом высокой чистоты, заполнение порошковых сталей и реконструкции блюминга порошком металлических капсул, с увеличением диаметра валков с 950 мм до вакуумирование, заполнение капсул с 1050 мм и мощности двигателей с 2500 кВт до порошком азотом, герметизацию, холодное 3500 кВт увеличили единичные обжатия при гидростатическое и горячее газостатическое прокатке прессовок на обжимном стане и прессование, деформацию, отжиг, уменьшили число проходов на гладкой части адъюстажную обработку. За счёт равномерного бочки валка с 12 до 6. За счет этого распределения карбидов по объёму заготовки уменьшилась торцевая обрезь на 3-4 %. Для порошковые стали ледебуритного класса повышения эффективности производства и обладают высокой пластичностью в широком улучшения качества порошковой стали время температурном интервале и могут подвергаться нагрева прессовок при температуре 1100 °С деформации как ковкой, так и прокаткой и перед прокаткой на обжимном стане волочением. уменьшили с 6-8 ч до 2-3 ч.

В условиях ПАО «Днепроспецсталь» Освоено также производство сортовых прессовки деформируют на гидравлических прутков на станах 325 и 550 из заготовки с прессах усилием 60 и 32 МН, обжимно- неудаленной обечайкой, что позволило заготовочном стане 1050/950, радиально- уменьшить расход металла в абразивную пыль ковочной машине РКМ-1000. Дальнейший и окалину на 10 %. Установлено значительное передел заготовок порошковых сталей влияние калибровки и режимов деформации на выполняют на сортовых станах 550, 325, 280 и распределение обечайки по периметру профиля на радиально-ковочной машине РКМ-340. проката. Из-за неравномерности деформации в На предприятии освоена прокатка квадратных, ромбических, овальных и круглых прутков диаметром до 95 мм, освоено калибрах увеличение суммарной степени производство круглых поковок диаметром до деформации при прокатке увеличивает 410 мм, для отдельных штамповых сталей неравномерность распределения обечайки по круглых поковок диаметром до 560 мм, поверхности раската. Прокатка заготовок с квадратных со стороной квадрата до 350 мм, неудаленной обечайкой на стане 280 с общим прямоугольных поковок с шириной коэффициентом вытяжки от 30 до 200 требует поперечного сечения до 600 мм и строганой дополнительного съема металла при обточке на поверхностью;

освоено производство шайб 100 кг/т по сравнению с прокаткой на стане диаметром до 750 мм с обточенной и 550 с коэффициентами вытяжки от 2,5 до 25.

поверхностью.

СЕКЦИЯ 2. ПРОЦЕССЫ ФОРМООБРАЗОВАНИЯ ПОРОШКОВЫХ МАТЕРИАЛОВ (ПРЕССОВАНИЕ, ПРОКАТКА, ШТАМПОВКА, ЛАЗЕРНЫЕ И ИОННОЛАЗЕРНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ, ВЗРЫВНОЕ ФОРМОВАНИЕ) ВЛИЯНИЕ НЕРЕГУЛЯРНОСТИ СТРУКТУРЫ НА СВОЙСТВА ТОНКИХ ПОРИСТЫХ ПОРОШКОВЫХ СЛОЕВ Мазюк В.В., Анчевский П.С.

Институт порошковой металлургии, ул. Платонова, 41, 220005 Минск, Беларусь, maziuk@tut.by Понятие нерегулярности поровой зависит от межфазного перепада давления (рис.

структуры было введено Косторновым А.Г. по 2).

отношению к тонким слоям фильтрующих пористых материалов [1]. Использование данной характеристики для пористых материалов связано с тем, что измерение структурных свойств (пористость, средний и максимальный размеры пор) тонкого слоя пористого материала дает результаты, отличные от аналогичных для большого объема пористого материала, изготовленного из того же исходного порошка при тех же технологических параметрах.

Если свойства нерегулярных тонких слоев фильтрующих материалов исследованы достаточно полно, то в отношении капиллярно пористых порошковых материалов (КППМ) влияние малой толщины слоя на эксплуатационные свойства до сих пор не Рис. 1. Зависимость теплотранспортной акцентировалось. Между тем в такой важной способности КППМ от его толщины:

области использования порошковых пористых 1 –с учетом нерегулярности, материалов, как капиллярные структуры 2 – без учета нерегулярности тепловых труб в большинстве случаев (а в миниатюрных тепловых трубах – всегда) толщина порошковой капиллярной структуры меньше граничного значения регулярной области. В плоских тепловых мини-трубах толщина порошковой капиллярной структуры может составлять даже 3 – 5 частиц порошка.

Понятие нерегулярности пористых порошковых материалов, применявшееся ранее к фильтрующим материалам, расширено на класс капиллярно-пористых порошковых материалов. Проанализированы процессы капиллярного транспорта и испарения, протекающие в нерегулярных тонких (порядка 0,1 мм) слоях КППМ. Показано, что нерегулярность тонких слоев КППМ Рис. 2. Изменение коэффициента обусловливает значительно более высокую теплоотдачи при испарении вдоль КППМ транспортную способность,чем можно было бы Литература ожидать у таких же слоев с регулярной структурой (рис. 1). Благодаря малой толщине 1. Косторнов А.Г. Количественные исследуемых слоев коэффициент теплоотдачи критерии пористой структуры проницаемых при испарении значительно превосходит волокновых материалов. // Порошковая аналогичные значения для слоев КППМ металлургия. – 1977. - № 4. – С. 80-87.

толщиной порядка 1 мм и более и существенно СЕКЦИЯ 2. ПРОЦЕССЫ ФОРМООБРАЗОВАНИЯ ПОРОШКОВЫХ МАТЕРИАЛОВ (ПРЕССОВАНИЕ, ПРОКАТКА, ШТАМПОВКА, ЛАЗЕРНЫЕ И ИОННОЛАЗЕРНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ, ВЗРЫВНОЕ ФОРМОВАНИЕ) ВЛИЯНИЕ МЕТОДА ФОРМОВАНИЯ НА СТРУКТУРУ МАТЕРИАЛА ИЗ НАНОДИСПЕРСНЫХ ОКСИДНЫХ ПОРОШКОВ Судник Л.В., Лученок А.Р.

Государственное научное учреждение «Институт порошковой металлургии»

Обособленное хозрасчетное структурное подразделение «Научно-исследовательский институт импульсных процессов с опытным производством», Минск, Республика Беларусь. 220005, ул. Платонова, 41, lsudnik@tut.by;

impuls @bn.by Приведены результаты исследований влияния методов формования и спекания на структуру и свойства материала из нанодисперсного порошка бемита, полученного в ходе гидротермального окисления алюминия.

Порошки бемита в состоянии поставки и после отжига при температуре 800 оС, и С были подвержены статическому, гидродинамическому, в диапазоне давлений 0,1-0,5 ГПа, и взрывному в диапазоне давлений 1- 5 ГПа прессованию.

Прессовки подвергались спеканию в вакууме при температуре 1850 0С.

В таблице 1 приведены значения Рисунок 1 Микроструктура излома плотности образцов, полученных из пороша спеченной прессовки из порошка бемита бемита после отжига при температуре 1100 0С полученной статическим прессованием.

различными методами до и после спекания.

Таблица Стати Гидродинами- Взрывное ческое ческое прессова прессова прессование ние ние Плотность до 1,38 1,5 2, спекания г/см Плотность после 2,45 2,7 3, спекания г/см Рисунок 2 Микроструктура излома спеченной прессовки из порошка бемита Микротвердость спеченных образцов полученной взрывным прессованием полученных методом взрывного прессования Показано, что качественные прессовки достигает 15900 Мпа.

могут быть получены различными методами:

На рисунках приведены 1- как статическим прессованием, так и с микроструктуры спеченных образцов, применением методов динамического полученных различными методами.

прессования.

В результате проведенных Метод выбирается в зависимости от исследований установлено, что исследуемый требуемой конечной пористости и структуры порошок имеет хорошие технологические материала.

свойства.

СЕКЦИЯ 2. ПРОЦЕССЫ ФОРМООБРАЗОВАНИЯ ПОРОШКОВЫХ МАТЕРИАЛОВ (ПРЕССОВАНИЕ, ПРОКАТКА, ШТАМПОВКА, ЛАЗЕРНЫЕ И ИОННОЛАЗЕРНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ, ВЗРЫВНОЕ ФОРМОВАНИЕ) ОСОБЕННОСТИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОРИСТОСТИ СПЕЧЕННОГО КОЛЬЦА БОЛЬШОГО ДИАМЕТРА ПОСЛЕ ЕГО РАСКАТКИ Петросян Г.Л., Петросян А.Г., Левонян Г.Л.

Государственный Инженерный Университет Армении (Политехник), Ул. Теряна 105, Ереван 0009, Армения, gevorglp@seua.am В выявлены особенности равным p1 =1. Что позволяет решить задачу без [1] определения текущиx взаимосвязанныx предварительного исследования НДС геометрическиx параметров процесса раскатки заготовки. На основании использования кольца большого диаметра и на основании этиx формули текущей пористости деформационной данныx исследовано напряженное состояние теории пластичности [3] было установлено (( )( ) ) кольца. Получена система уравнений для v = 1 (1 v 0 ) exp 9 v 0 (1 v )3n. p 1 + 0.5 ln(h0 / h).

m определения напряжений в деформированной зоне кольца. Показано, что в случае увеличения диаметра кольца путем изменения текущиx геометрическиx параметров эти уравнения преобразуются в уравнения прокатки плоской полосы.

Для упрощения процесса учета пористости материала используются данные метода [1], полученные для сплошного материала. На рисунке показана основная диаграмма безразмерного (кривая abc) контактного нормального давления p1 = p1 / x в зависимости от текущей величины центрального угла контактной зоны кольца Диаграммы p1 - 0 при 0 = 3 0 [2].

Сложность учета пористости заключается в том, что давление p1 в данном Литература случае изменяется в пределах 1,0... 1,835. Для 1. Petrosyan G.L., Petrosyan H.G., Motallebi S.R.

этого задача решается ступенчато, и ее Modeling of large radius curvature ring rolling process by an analytical method // “8th European применение на практике представляет затруднения. Solid Mechanics Conference” in Graz, Austria, На рисунке показаны также диаграммы July 9-13, 2012.

2. Петросян Г.Л., Петросян А.Г., Сафарян М.Б., p1 - 0 (кривые a1b1c, a2b2c, a3b3c, a4b4c) при Моталлеби С.Р. Вопросы численного и различных значениях контактного угла 0. Как экспериментального моделирования процесса видно, при уменьшении угла 0 уменьшаются раскатки кольца большого радиуса кривизны// и максимальные значения давления p1. международная научно-техническая XIX Отметим, что при малых 0 (малие степени конференция ”Машиностроение и Техносфера XXI Века”, Севастополь, Украина, 17- деформации) давление p1 приближается к сентября, 2012.

единице.

Петросян Г.Л. Пластическое 3.

Учитывая, что технологический процесс деформирование порошковых материалов.-М.:

прокатки обычно осуществляется Металлургия, 1988.-153с.

многочисленными малыми проходами, возникает возможность решения задачи по проходам, принимая давление в каждом случае СЕКЦИЯ 2. ПРОЦЕССЫ ФОРМООБРАЗОВАНИЯ ПОРОШКОВЫХ МАТЕРИАЛОВ (ПРЕССОВАНИЕ, ПРОКАТКА, ШТАМПОВКА, ЛАЗЕРНЫЕ И ИОННОЛАЗЕРНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ, ВЗРЫВНОЕ ФОРМОВАНИЕ) ФАЗОВЫЕ ИЗМЕРЕНИЯ В ГРАФИТОПОДОБНОМ НИТРИДЕ БОРА ПОСЛЕ ЛАЗЕРНОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ В СРЕДЕ АРГОНА Блощаневич А.М., Смоляр А.С., Бурхан А.А., Хоменко Б.С.(1), Щур Д.В., Рудакова Е.П.

Институт проблем материаловедения им. И.Н. Францевича НАН Украины, ул. Кржижановского 3, Киев, 03142, Украина, е-mail: l.p.rudakova@mail.ru (1) Институт общей и неорганической химии им. В.И. Вернадского НАН Украины, пр. Академика Палладина, 3234, Киев, 03608, Украина Лазерную обработку - BN проводили Это свидетельствует о том, после в вакуумной камере в среде аргона с прокачкой лазерного воздействия на - BN появился бор газа при Р 2,5 атм. Применялся импульсно – или новая фаза нитрида бора (для точной периодический твердотельный лазер с интерпретации полученной фазы следует длительностью импульса = 510–3 с. продолжить эти исследования).

Рентгенофазовый анализ В то же время следует отметить, что на (СuK) полученного материала показывает, что наряду рентгенограммах всех наиболее изученных с дифракционными отражениями - BN на модификаций нитрида бора рентгенограмме появилась дополнительная (,,, ) в интервале углов 2 = 300– система линий (7,2310 – 5,0390 – 3,6896 – (СuK) дифракционные отражения вообще 2,8383 – 2,7632 10–10 м и др.) (рис.). отсутствуют.

СЕКЦИЯ 2. ПРОЦЕССЫ ФОРМООБРАЗОВАНИЯ ПОРОШКОВЫХ МАТЕРИАЛОВ (ПРЕССОВАНИЕ, ПРОКАТКА, ШТАМПОВКА, ЛАЗЕРНЫЕ И ИОННОЛАЗЕРНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ, ВЗРЫВНОЕ ФОРМОВАНИЕ) ЗАКОНОМЕРНОСТИ КОНТАКТООБРАЗОВАНИЯ В ПРОКАТАННОМ ПОРОШКОВОМ ТИТАНЕ Воропаев В.С., Гогаев К.А., Назаренко В.А., Подрезов Ю.Н., Евич Я.И.

Институт проблем материаловедения им. И.Н.Францевича НАН Украины, ул. Кржижановского, 3, Киев, 03142, Украина, e-mail: o_koryak@ipms.kiev.ua Как правило, порошковые материалы Табл. Механические свойства порошковых прокатываются в симметричном очаге титановых лент деформации. Для симметричного метода КЕ, Ке, Т. спек., Деф.до т, МПа П,% Е, ГПа разр. еr прокатки характерны одинаковые С % % симметричная прокатка геометрические, скоростные и граничные 20 8 4,5 12,8 0,0023 0 условия на обоих валках.

В процессе прокатки 800 4 22,6 156 0,0012 18 металлических порошков сначала происходит 1000 2 59 227 0,25 52 перемешивание, а затем уплотнение порошка. 1200 2 84 321 0,44 81 В результате деформации происходит асимметричная прокатка механическое зацепление частиц и частично 20 5 44,2 116 0,0004 38 схватывание. Установить четкую границу 800 2 76,8 217 0,118 73 10, 1000 0,5 100,1 275,2 0,85 92 между уплотнением порока и началом 1200 1 98,2 345 0,51 91 пластической деформации частиц невозможно, Результаты экспериментов показали, что поскольку последняя начинается уже на сдвиговая деформация при асимметричной начальной стадии уплотнения порошка и ее прокатке улучшает способность порошинок степень непрерывно растет.

титана формировать межчастичные контакты.

В ИПМ НАН Украины много лет ведутся Модуль упругости и прочность лент, полученных исследования по разработке технологий фор из титанового порошка асимметричной мования металлических и неметалли-ческих прокаткой, практически в 10 раз больше, чем при порошков методами прокатки. До недавнего симметричной. Спекание полос, полученных времени основной технологией получения лент асимметричной прокаткой, при 1000 °С приводит была симметричная схема прокатки к формированию совершенного механического и Известно использование асимметричной схемы для прокатки литого металла. физического контактов. Характер разрушения – ямочный внутрикристаллитный, что Асимметричная прокатка порошковых материалов практически не изучена, хотя, на свидетельствует о полном подавлении межчастичного разрушения. Модуль упругости наш взгляд, преимущества этой схемы должны достигает 100 ГПа, предел текучести – 320 МПа, проявиться при прокатке металлических порошков. При этой схеме прокатки пластичность в момент разрушения – 0,85. Эти характеристики, практически, совпадают со значительно активизируется сдвиговая деформация частиц в очаге деформации. свойствами образцов титана, полученных по традиционным технологиям. Симметричная На примере порошкового титана прокатка также позволяет получить продемонстрированы возможности данных технологий для получения компактных лент, качественную порошковую ленту, однако для этого требуются два дополнительных подката с свойства которых не уступают лентам, полученным по традиционным технологиям. промежуточными отжигами при температуре 1000 °С. Такая технология описана нами в [2].

Симметричная прокатка проводилась на валках 196 мм. ассиметричная -.218 мм и 175 мм. Литература Угловая скорость вращения валков 6 об./мин, 1. Подрезов Ю. Н. / ІІІ. Влияние технологических и структурных параметров порошкового титана на зазор между валками 0,3 мм. спекание лент закономерности контактообразования / Ю. Н.

проводили при 800, 1000 и 1200 °С. В таблице Подрезов, В. А. Назаренко, А.В. Вдовиченко, Я. И.

приведены коэффициенты, характеризующие Евич // Порошк. мет. – 2009. – № 3/4. – С. 43-52.

степень совершенства механического (КЕ) и 2. Гогаев К. А. / V. Свойства титановой ленты, физического (Ке) контактов, рассчитанные по полученной прокаткой порошка / К. А. Гогаев, В. А.

методике, описанной в работе [1]. Назаренко, В. С. Воропаев, Ю. Н. Подрезов, О. С.

Коряк //Там же. – 2009. – № 11/12. – С. 66– СЕКЦИЯ 2. ПРОЦЕССЫ ФОРМООБРАЗОВАНИЯ ПОРОШКОВЫХ МАТЕРИАЛОВ (ПРЕССОВАНИЕ, ПРОКАТКА, ШТАМПОВКА, ЛАЗЕРНЫЕ И ИОННОЛАЗЕРНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ, ВЗРЫВНОЕ ФОРМОВАНИЕ) ТЕМПЕРАТУРНАЯ ЗАВИСИМОСТЬ МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ИНТЕРМЕТАЛЛИДА Ti3Al Демидик А.Н., Барабаш В.А., Подрезов Ю.Н., Ремез М.В., Крылова Н.А.

Институт проблем материаловедения им. И.Н.Францевича НАН Украины, ул. Кржижановского, 3, Киев, 03142, Украина, e-mail: o_koryak@ipms.kiev.ua Интерметаллиды титана – одни из наиболее перспективных материалов для деталей, работающих при высоких температурах в авиации и космической технике. К сожалению, на ряду с высокой жаропрочностью, эти сплавы обладают низкими механическими свойствами при комнатной температуре из-за крупного зерна, наследуемого после литья.

Одним из методов получения мелкокристаллической структуры является применение порошковой технологии. В работах Димидика с соавторами [1] было показано, что интерметаллид Ti3Al может быть получен путём совместного спекания порошка алюминия и Рис. Температурная зависимость предела текучести (литой образец, ) и нормированной гидрида титана. Эта технологи была твердости (порошковый, ).

использована в данной работе. Гидрид титана ПГТ смешивался с порошком алюминия, Поскольку, согласно представлениям теории размалывался в течении 3 ч и нагревался в среде твердости, значения предела текучести аргона по схеме: нагрев до 1000 °С, выдержка численно близко к значениям HV/3, данные, при 3 ч, охлаждение на воздухе. Полученный представленные на рисунке 1 позволяют образец имел диаметр 10 мм и высоту 12 мм. Из провести количественное сравнение чувствии этого образца был вырезан прямоугольник тельности напряжения течения к температуре размером 334,5 мм для испытаний на сжатие, а для исследованных материалов. В области также заготовка 488 мм для испытаний на низких температур интерметаллид, полученный горячую твердость. Для сравнения был порошковым методом, существенно приготовлен литой образец, отвечающий превосходит литой образец. В области средних стехиометрическому составу Ti3Al, из которого температур, 200–600 °С, прочность материалов были приготовлены образцы 334,5 мм для соизмерима. При высоких температурах, где испытаний на сжатие.

проявляется жаропрочность, порошковый Горячая твердость порошкового образца и материал имеет предел текучести во много раз испытания на сжатие литого образца ниже, чем литой. Причина наблюдаемого проводились в диапазоне температур 20–800 °С. эффекта, по-видимому, связана с высокой При комнатной температуре были получены дисперсностью порошкового материала, кото кривые упрочнения образцов литого и рая играет позитивную роль при низких темпе порошкового интерметаллидов. Сравнительный ратурах, когда работает механизм дислока анализ результатов показывает, что предел ционного скольжения, однако, при смене меха текучести материала, полученного порошковым низма на диффузионную ползучесть, диспер методом, примерно в 1,5 раза превосходит предел гирование структуры ведет к разупрочнению и, текучести литого образца: соответственно, 1225 как следствие, к потере жаропрочности.

МПа и 650 МПа, пластичность на сжатие у обоих Литература образцов оказывается примерно одинаковой и 1. Ивасишин О.М. / Использование гидрида составляет 8%. Температурная зависимость титана для синтеза алюминидов титана из предела текучести литого образца при сжатии и порошковых материалов / О. М. Ивасишин, А.

нормированного значения твердости Н. Демидик, Д. Г. Саввакин // Порошковая порошкового материала представлены на металлургия. – 1999. – № 9/10. – С. 63–70.

рисунке.

СЕКЦИЯ 2. ПРОЦЕССЫ ФОРМООБРАЗОВАНИЯ ПОРОШКОВЫХ МАТЕРИАЛОВ (ПРЕССОВАНИЕ, ПРОКАТКА, ШТАМПОВКА, ЛАЗЕРНЫЕ И ИОННОЛАЗЕРНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ, ВЗРЫВНОЕ ФОРМОВАНИЕ) ОСОБЕННОСТИ ПРОКАТКИ УПРОЧНЁННЫХ КОМПОЗИТОВ НА ОСНОВЕ ЖЕЛЕЗА Радченко А.К., Гогаев К.А., Радченко Л.А., Гадзыра Н.Ф., Подрезов Ю.Н., Даниленко В.И.

Институт проблем материаловедения им. И. Н. Францевича НАН Украины, ул. Кржижановского, 3, Киев, 03142, Украина, E-mail: arradch@ipms.kiev.ua В работе рассматриваются особенности существенно выше чем упрочнение технически прокатки сплавленной порошковой композиции с чистого железа при аналогичных условиях и различным содержанием вводимого величинах деформациях[3].

высокодисперсного порошка Увеличение предела текучести (ВП), образующегося в результате прокатываемого материала приводит к высокотемпературной обработки наноразмерного увеличению толщины проката (рис.1) и нестехиометрического карбида кремния [1] и уменьшению суммарной деформации при оксида хрома. одинаковом исходном зазоре.

В качестве деформационных методов обработки композитов была выбрана холодная прокатка, после горячей ковки на стане с Толщина, мм горизонально расположенной клетью валков 6 диаметром 500 мм с низкими скоростями деформации (0,20,3 с–1). Для получения высоких величин деформации при прокатке применяли дробную деформацию. Образцы имели размер 30 0 2 4 6 8 20 8 мм. Зазор, мм Особенности деформирования Рис. 1. Зависимости толщины прокатанного рассматриваемых композитов были изучены с образца от исходного зазора между валками помощью испытательной машины [2].

обозначают массовую долю (Цифры В таблице приведены величины суммарной высокодисперсного композиционного порошка истинной высотной (ln h0/hк), продольной (ln l0/lк) и (см. табл.)) поперечной (ln b0/bк) деформаций до начала разрушения образца, а также величины средних Дальнейшее совершенствование скоростей деформирования (u ср) и рассчитанные технологии позволит создать композит с по твёрдости пределы текучести (0,2).

повышенными механическими свойствами.

0,2, ln u ср,, % ln h0/hк ln l0/lк - МПа 1. Гадзыра. Н.Ф. Технологические аспекты синтеза с b0/bк наночастиц твердого раствора углерода в карбиде 0 0,88 0,89 0,42 0, кремния и нанокомпозиционных порошков на его 1 0,74 0,94 0,41 0, основе Г.Г.Гнесин// /Н.Ф.Гадзыра, 2 0,94 0,90 0,41 0,30 Нанокристалические материалы.– 2003.– С.64-70.

3 0,76 0,72 0,27 0,24 2. Радченко Л.А. Деформирование метало 4 0,54 0,59 0,21 0,23 матричных композитов на железной основе с 770 наноразмерной дисперсной упрочняющей 5 0,58 0,41 0,20 0, - высокодисперсный композиционный добавкой Л.А.Радченко, Н.Ф. Гадзыра, Ю.Н.

порошок, % (мас.) Подрезов, В.И. Даниленко, А.К.Радченко // Труды Максимальной истинной высотной III-й международной Самсоновской конференции деформации (0,94) удалось достичь на образце с "Материаловедение тугоплавких соединений, 2% ВП. Существенное уменьшение максимально Киев, 23-25 мая 2012 г. С. 229.

допустимой деформации при выбраных скоростях 3. Сопротивление пластической деформации деформации наступает при 4 и более % ВП. метал лов и сплавов. Справочник. Полухин П.И., Предел текучести (при 4% ВП) повышается почти Гун Г.Я., Галкин А.М. М.: Металлургия, 1983. – в 2 раза и достигает 977 МПа. Упрочнение 352 с.

материалов с 4–5% композиционного порошка СЕКЦИЯ 2. ПРОЦЕССЫ ФОРМООБРАЗОВАНИЯ ПОРОШКОВЫХ МАТЕРИАЛОВ (ПРЕССОВАНИЕ, ПРОКАТКА, ШТАМПОВКА, ЛАЗЕРНЫЕ И ИОННОЛАЗЕРНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ, ВЗРЫВНОЕ ФОРМОВАНИЕ) ПРОМЫШЛЕННАЯ ТЕХНОЛОГИЯ ПОЛУЧЕНИЯ СЛОЖНОЛЕГИРОВАННЫХ ПОРОШКОВ СПЛАВОВ CoCrAlYSi Гогаев К.А., Гречанюк Н.И., Затовский В.Г., Минакова Р.В.

Институт проблем матераловедения им. И.Н. Францевича НАН Украины, ул. Кржижановского, 3, Киев, 03142, Украина, e-mail: 29min@ipms.kiev.ua Авторами предложена технология лентопротяжном стане. Энергозатраты при получения сложнолегированных порошков производстве порошков CoCrAlYSi предло сплавов CoCrAlYSi с преимущественной женным методом в 4 раза меньше чем при фракцией 40 100 мкм с повышенным использовании традиционных методов механического измельчения и в 20 раз ниже, содержанием хрома – до 30% (мас.), алюминия чем при распылении. Выход фракции – до 14% (мас.).

100 мкм составляет 70%.

В отличие от традиционной технологии получения подобных порошков распылением Порошки CoCrAlYSi нашли широкое указанные порошки получают по применение на предприятиях: ГНТК Заря двухстадийной технологии, включающей Машпроект, г. Николаев, ЗМКБ «Прогресс», механическое дробление слитков CoCrAlYSi г. Запорожье, а также экспортируются в КНР.

после электронно-лучевого переплава на прессе П472Б с номинальным усилием 0,62 мН и последующую прокатку кусков сплава размерами меньше 12 мм на двухвалковом СЕКЦИЯ 2. ПРОЦЕССЫ ФОРМООБРАЗОВАНИЯ ПОРОШКОВЫХ МАТЕРИАЛОВ (ПРЕССОВАНИЕ, ПРОКАТКА, ШТАМПОВКА, ЛАЗЕРНЫЕ И ИОННОЛАЗЕРНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ, ВЗРЫВНОЕ ФОРМОВАНИЕ) ОСОБЕННОСТИ ЭЛЕКТРОРОЗРЯДНОГО СПЕКАНИЯ В СИСТЕМЕ TiN–TiB2–Ni Петухов А.С., Хобта И.В., Деревянко А.В., Рагуля А.В., Гарбуз В.В.

Институт проблем материаловедения им. И.Н. Францевича НАН Украины ул. Кржижановского 3, Киев, 03142, Украина e-mail: asp@ipms.kiev.ua Цель данной работы исследование Спекание проводилось при температуре 1700 °С, выдержка 30 сек. Ско процессов получения керамического компози ционного материала (ККМ) на основе TiN– рость нагрева достигала 9,0 и 11,0 0С/сек для TiB2, с добавками никеля 1–3% (мас.), как спекания в суперпозиции электрических токов, материала для режущего инструмента, путем 5,5 и 11,0 0С/сек – для спекания в постоянном обработки порошковой смеси токе. Общее время спекания 190 сек TiH2–BN методом электроразрядного спекания (ЭРС). (суперпозиции электрических токов и в Известны работы, в которых никель постоянном токе) и 330 сек (в постоянном использовался в качестве добавки к токе). При спекании в суперпозиции композиции TiN–TiB2, что приводило к электрических токов при скорости нагрева 9,0– значительному повышению механических 11,0 0С/сек добавка никеля приводит к свойств данной композиции [1, 2]. снижению относительной плотности, В результате термодинамических микротвердости и трещиностойкости расчетов установлено, что в системе Ti–N–B– спеченных композитов. При спекании в Ni наиболее вероятным является образование постоянном токе при скорости нагрева 11, композиции TiN–TiB2. В системе возможны С/сек добавка никеля приводит к снижению интерметаллиды: Ni3Ti, NiTi, Ti2Ni, наиболее относительной плотности. Микротвердость и вероятно образование Ni3Ti. трещиностойкость изменяются незначительно.

Исследованы особенности влияния Отрицательное влияние добавки никеля при переменной составляющей, времени спекания спекании с повышенными скоростями нагрева состава и вида исходной смеси на процессы (9,0–11,0 0С/сек) связано с присутствием электроразрядного спекания в системе TiN– остаточных оксидов никеля.

Снижение скорости нагрева до 5, TiB2–Ni.

В качестве исходных материалов С/сек и увеличение общего времени спекания в использовались порошки TiH2, BN и постоянном токе смесей с комплексной солью комплексная никелевая соль, полученная в никеля вызывает значительное повышение результате смешивания ацетата никеля с относительной плотности, микротвердости и диэтаноламином в среде этилового спирта в некоторое повышение трещиностойкости для течение 1 ч при температуре 50–60 °С. смеси с содержанием 3% (мас.) Ni благодаря довосстановлению оксидов никеля. Вследствие Исходные порошковые смеси получены стадийности данных процессов смешиванием-размолом в течение 1,5 мин. в довосстановления при повышении количества этиловом спирте в планетарно-центробежной никеля до 3% (мас.) наблюдается также мельнице. Соотношение шары:смесь = 10:1, ступенчатость роста усадки при температурах скорость вращения барабанов 1630 об/мин.

200–700 °С Добавление Ni в виде раствора комплексной соли на основе этилового спирта приводит к огрублению размолотой смеси, а также к росту ЛИТЕРАТУРА в исходной смеси содержания кислорода, 1. Guojun Zhang, Zongzhe Jin, and Xuemei Yue.

углерода, водорода. Рост концентрации TiN-TiB2 Composites prepared by reactive hot комплексной соли приводит к уменьшению pressing and effects of Ni Addition / J.Am. Ceram.

общего содержания азота из-за роста Soc. – 78, 1995 – P. 2831–33.

содержания Ni и других составляющих 2. I. Gotman, N.A. Travitzky, E.Y. Gutmanas.

комплексной соли. Однако содержание азота, Dense in situ TiB2:TiN and TiB2:TiC ceramic связанного с атомами бора, увеличивается в matrix composites: reactive synthesis and связи с выделением продуктов разложения properties / Materials Science and Engineering. комплексной соли. A244, 1998 – P.127–137.

СЕКЦИЯ 2. ПРОЦЕССЫ ФОРМООБРАЗОВАНИЯ ПОРОШКОВЫХ МАТЕРИАЛОВ (ПРЕССОВАНИЕ, ПРОКАТКА, ШТАМПОВКА, ЛАЗЕРНЫЕ И ИОННОЛАЗЕРНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ, ВЗРЫВНОЕ ФОРМОВАНИЕ) ШАРЖИРОВАНИЕ ПОВЕРХНОСТИ СТАЛИ МЕТОДОМ НАКАТКИ ПЛАКИРОВАННЫХ ПОРОШКОВ Радченко А.К., Лучка М.В., Деревянко А.В., Найда Ю.И.

Институт проблем материаловедения им. И. Н. Францевича НАН Украины, ул. Кржижановского, 3, Киев, 03142, Украина, E-mail: arradch@ipms.kiev.ua С помощью шаржирования закаточным роликом возможно получатьт алмазсодержащий инструмент [1]. Более прогрессивным и производительным может быть закрепление режущих элементов накаткой плакированных порошков между валками прокатного стана.

а б в На данный момент созданы износостойкие Рис. 1. Микроструктура, плакированных гетерогенные покрытия с контролируемым кобальтом, зерен: а – ВК15 (50), б – градиентом содержания, состава и структуры на принципах определения зависимости их физико- "Релит"(100), в – алмаз АС200 315\400 (300).

механических, триботехнических и эксплуатационных свойств от геометрических и физико-химических факторов строения композиционного материала покрытия [2].

В процессе проведенных исследований установлены закономерности формирования композиционных электролитических покрытий (КЭП) при получении плакированных металом, а именно на основе Со, порошкових сверхтвердых материалов. С целью получения плакованных порошков решена задача автоматизации процесса Рис. 2. Поверхность стали, шаржированная с помощью устройства управления нанесения крупнозернистым композиционным гальванопорошковых КЭП. Разработаное материалом на основе твердого сплава, устройство обеспечивает оптимальный плакированного Со.

импульсный режим электролизного плакирорвания и позволяет формировать КЭП на 1. Влияние направления ультразвуковых основе Со, наполненные нанопорошками и колебаний, сообщаемых накатному ролику в плакировать крупнозернистые твердые сплавы процессе шаржирования поверхностей различных металлов, на абразивную способность и одноразмерной толщины покрытия от нескольких износостойкость получаемого на них до сотен мкм (Рис. 1) [3, 4].

алмазосодержащего покрытия / М. Г. Киселев, А. В.

Шаржирование крупнозернистого твердого Дроздов, В. Л. Габец // Вестн. Белорус.-Рос.ун-та. – сплава, плакированного Со, производили на 2011. – № 3. – С. 47–56.

прокатном стане с горизонтально расположенной Формирование композиционных 2.

валковой клетью при разных давлениях. При электролитических покрытий, упрочненных зазоре, который составлял 0,5 от исходной наночастицами SiC / М.В. Лучка, М.В. Киндрачук, толщины стальной пластині и слоя О.А. Корниенко, Замора Я.П. // МОМ.- 2005.- 73- плакированного порошка, порошок не 3. Патент Украины на полезную модель выкрашивается с поверхностного слоя стали при №30731. Электролизер для нанесения композиционных электролитических покрытий / царапании по нему надфилем (Рис. 2).

Лучка М.В., Деревянко А.В, Корниенко А.А., Ковальченко М.С., Забродский И.М., Мельник П.И.

Итог: Отработана практическая методика – Бюл. №5;

11.03.2008.

шаржирования плакированным абразивом с 4. Патент Украины на полезную модель целью получения на стальной поверхности №70138. Способ композиционной консолыдации абразивностойкого покрытия. непроводящих режущих элементов абразивного инструмента / Лучка М.В., Деревянко А.В, Савяк М.П. – Бюл. №10;

25.05.2012.

СЕКЦИЯ 2. ПРОЦЕССЫ ФОРМООБРАЗОВАНИЯ ПОРОШКОВЫХ МАТЕРИАЛОВ (ПРЕССОВАНИЕ, ПРОКАТКА, ШТАМПОВКА, ЛАЗЕРНЫЕ И ИОННОЛАЗЕРНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ, ВЗРЫВНОЕ ФОРМОВАНИЕ) ВЛИЯНИЕ СВЯЗКИ И ДЛИТЕЛЬНОСТИ ИЗОТЕРМИЧЕСКОЙ ВЫДЕРЖКИ НА СВОЙСТВА B4C В ПРОЦЕССЕ КОНСОЛИДАЦИИ ПОД ДЕЙСТВИЕМ ПОСТОЯННОГО ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОКА Деревянко А.В., Мельник М.В.(1), Лобода П.И.(1), Райченко А.И.

Институт проблем материаловедения им. И.Н. Францевича НАН Украины ул. Кржижановского, 3, Киев, 03142, Украина, ale@ukr-inter.net (1) Национальный Технический Университет Украины "Киевский Политехнический Институт", Инженерно-Физический факультет, пр-т Победы, 37, корп. 9, marina_my@ukr.net Материалы на основе карбида бора Как видно из Рис. 1 длительность обладают следующими высокими показателями изотермической выдержки качественно влияет механических свойств: микротвердость, на величину микротвердости. Увеличение высокие температуры плавления, выдержки ведет к увеличению уровня износостойкость, жаропрочность, твердость. микротвердости с максимумом при 60 с.

Такие материалы находят все более широкое Изотермическая выдержка при 90 с применение как конструкционные, нецелесообразна, т.к. наблюдается падение антифрикционные и режущие материалы. механических свойств во всех случаях за счет Преднамеренный ввод связки, легирующих и роста зерна и уменьшения количества связки за армирующих компонентов в состав позволяет счет ее "ухода" из тела образца. Исследование существенно расширить область использования измерений величин микротвердости керамики керамики. показало, что существует определенный Методы порошковой металлургии перепад уровня микротвердости по высоте позволяют получать керамические материалы образцов (Табл. 1).

различного состава с наперед заданными механическими свойствами. Спекание материалов с помощью применения воздействия электрического тока – одно из наиболее перспективных направлений, за счет кратковременности цикла спекания и возможности динамического регулирования параметров процесса консолидации путем изменения силы тока и давления подпрессовки.

Цель работы: изучение влияния времени изотермической выдержки материалов на основе карбида бора с различными Рис. 1. Изменение микротвердости керамики связующими добавками на распределение в зависимости от времени выдержки для микротвердости по высоте образца.

различных связок;

1 – B4C–Cu;

2 – B4C-стекло;

Для экспериментов использовали исследовательскую установку ЭРАН-2/1. 3 – B4C.

Консолидация образцов проходила в Таблица 1. Величины изменений графитовых пресс-формах под воздействием микротвердости керамики по высоте образцов только постоянного электрического тока. При растущем электрическом токе и с постоянным Длительность изотермической механическим кг МПа)) Материал выдержки, с (~ 300 (~ нагружением на прессовку достигали 30 60 температурного уровня 1800-1900 0С. Время B4C-Cu 30,4%, 7,4 %, 19,2 %.

изотермической выдержки составляло 30, 60 и B4C-стекло 22,7 %, 11,1 %, 41,1%.

90 с. чистый B4C 23,9 %, 9,5 %, 11,7 %;

Экспериментально показано:

микротвердость всех составов нелинейно зависит от времени изотермической выдержки.

СЕКЦИЯ 2. ПРОЦЕССЫ ФОРМООБРАЗОВАНИЯ ПОРОШКОВЫХ МАТЕРИАЛОВ (ПРЕССОВАНИЕ, ПРОКАТКА, ШТАМПОВКА, ЛАЗЕРНЫЕ И ИОННОЛАЗЕРНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ, ВЗРЫВНОЕ ФОРМОВАНИЕ) РЕАКЦИОННОЕ СПЕКАНИЕ ПРИ ВЫСОКИХ ДАВЛЕНИЯХ МАТЕРИАЛОВ СИСТЕМ В–С–Ті–Sі Рагуля А.В., Быков А.И., Тимофеева И.И., Васильковская М.А., Клочков Л.А., Коричев С.А.

Институт проблем материаловедения им. И.Н. Францевича НАН Украины, ул. Кржижановского, 3, Киев, 03142, Украина, abykov@ipms.kiev.ua температуре1500 °С, наряду с описанными Как известно, тугоплавкие соединения являются носителями ряда уникальных фазами видно появление и карбида титана.

свойств. Это делает перспективным создание на их основе композиционных материалов, в которых наряду с усилением этих свойств 1000 возможно подавление отрицательных характеристик, присущих некоторым из них. Особый интерес представляет карбид бора, Intensity который обладает наибольшей твердостью среди тугоплавких соединений.

Взаимодействие карбида бора с титаном приводит к образованию ряда тугоплавких соединений, таких как TiB2, TiB, TiC [1]. Их 100 присутствие наряду с В4С и титаном формирует особые свойства композитного материала – при 20 30 40 50 60 70 2 teta сохранении достаточно высокой твердости присущую титану пластичность. Еще большие Рис. Дифракционные картины материалов возможности открываются при взаимодействии системы В-С-Ті-Sі, спечённой при 5 ГПа:

карбида бора с соединениями титана, такими 1 – 1200 С, 60 сек.;

2 – 1200 С, 180 сек.;

как, например, ТiSi2. 3 – 1500 С, 60 сек.;

4 – 1500 С, 180 сек.

Для спекания был применен аппарат высокого давления типа «тороид». Как Реакционное спекание карбида бора с исходные материалы использованы порошки титаном позволяет получить гетерофазный титана и его силицида зернистостью 40–60 материал, основу которого составляют карбиды мкм, а также карбид бора с размером зерен 3– бора и титана а также его бориды. В материале, 10 мкм. Давления варьировались в диапазоне спеченном при температуре 1300 °С из шихты 2–5 ГПа, изотермическая выдержка не состава В4С – 30% (об.). Ti содержался превышала 3 мин. Температуры спекания остаточный титан.

изменялись в диапазоне 1200–1600 °С. Микротвердость матрицы такого Физические исследования проведены с материала Hv превышала 60 ГПа.

помощью дифрактометра ДРОН 3, в Сu - K Таким образом, получено, что спекание излучении. Для определения твердости был в неравновесных условиях с применением использован микротвердомер ПМТ-3. высоких давлений позволяет получить Было рассмотрено взаимодействие В4С композиционные материалы, которые, наряду с с ТiSi2 в описанных выше неравновесных карбидом бора, содержат и другие тугоплавкие условиях при высоких квазигидростатических соединения. Это определяет высокие свойства давлениях и высоких температурах (1200 и данных материалов.

1500 °С). В описанных неравновесных условиях происходит активное взаимодействие Работа поддержана ГФФИ Украины проект карбида бора с дисилицидом титана. В Ф41.2/ результате дисилицид титана разлагается Литература полностью и происходит образование новых 1. S.C.Tjong, Yiu-Wing Mai. Composites Science фаз, основными из которых являются TiB2, and technology, 68, 583 (2008) SiC.(рис.). При этом происходит обогащение карбида бора бором с появлением наряду с исходной фазой В4С фазы В13С2. При СЕКЦИЯ 2. ПРОЦЕССЫ ФОРМООБРАЗОВАНИЯ ПОРОШКОВЫХ МАТЕРИАЛОВ (ПРЕССОВАНИЕ, ПРОКАТКА, ШТАМПОВКА, ЛАЗЕРНЫЕ И ИОННОЛАЗЕРНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ, ВЗРЫВНОЕ ФОРМОВАНИЕ) ВЛИЯНИЕ СВОЙСТВ КОМПОНЕНТОВ ИСХОДНОЙ СМЕСИ НА МИКРОСТРУКТУРУ И ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПОРОШКОВЫХ ОБЛИЦОВОК КУМУЛЯТИВНЫХ ЗАРЯДОВ Епифанцева Т.А., Скороход В.В.

Институт проблем материаловедения им. И. Н. Францевича НАН Украины, ул. Кржижановского 3, Киев, 03142, Украина, e-mail dir@ipms.kiev.ua Успешное промышленное применение При изучении физико-механических порошковых облицовок кумулятивных зарядов свойств гетерогенного материала установлена состава Сu–18% (мас.) Рb–2% (мас.) С явилось их зависимость от физико-химических свойств причиной дальнейших системных исследо- компонентов смеси, наличия несовершенных ваний влияния свойств компонентов исходной контактов и дефектов в структуре материала смеси на микроструктуру и физико-механи- неспеченной прессовки. Минимальная ческие свойства неспеченных гетерогенных пористость и отсутствие дефектов в структуре материалов с пластичной матрицей. гетерогенного материала неспеченной Основным преимуществом таких облицовки приводит к повышению величины материалов по сравнению с традиционно предельной скорости кумулятивной струи.

применяемой литой медью является их Установлено, что структура порошковой поведение при подрыве заряда, а именно облицовки находится в прямой зависимости от направленное перемещение отдельных частиц свойств исходных компонентов и схемы без образования т.н. песта в кумулятивной консолидации.

струе. Создание высокоэффективных облицовок, обеспечивающих направленное действие кумулятивного заряда, требует комплексного изучения поцессов формирования микроструктуры при холодном прессовании порошковых облицовок, которая определяет физико-механические свойства изделий.

Цель работы – установить взаимосвязь Рис. Фрактограмма неспеченных порошковых физико-химических свойств компонентов облицовок кумулятивного заряда Си–18Рb–2С исходной порошковой смеси с конечной % (мас.) (а), распределение свинца в материале микроструктурой и физико-механическими (б).

свойствами получаемого холоднопрессован Холоднопрессованные облицовки из ного гетерогенного материала.

гетерогенного порошкового материала состава В качестве исходных материалов использовали Сu–18%Рb–2%С % (мас.) обладают высокой порошок меди ПМС-1 dср = 100мкм (ГОСТ технологической прочностью. Отжиг 496075), порошок свинца ПС, dср = 50мкм, и исходного порошка меди в среде водорода порошок графита, dср = 100мкм. Смесь позволяет повысить усилие разрушения исходных компонентов состава 80%Сu–18%Рb– облицовок на срез со 170 до 240 МПа, что 2%C % (мас.) получали механическим обеспечивает кумулятивный эффект с перемешиванием, расчетная плотность смеси параметром пробития на 10% выше значений, составляла 8,97 г/см3. Смесь прессовали получаемых при использовании литых составным пуансоном, давление прессования облицовок.

600 МПа.

Проведенные исследования структуры и Структуру прессовок изучали с механических свойств неспеченного поверхности излома при помощи СЭМ гетерогенного материала позволили “Superprobe-723” (JEOL, Япония), оснащенного оптимизировать технологию изготовления приставкой для микрорентгеноспектрального облицовок кумулятивных зарядов.

анализа.

СЕКЦИЯ 2. ПРОЦЕССЫ ФОРМООБРАЗОВАНИЯ ПОРОШКОВЫХ МАТЕРИАЛОВ (ПРЕССОВАНИЕ, ПРОКАТКА, ШТАМПОВКА, ЛАЗЕРНЫЕ И ИОННОЛАЗЕРНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ, ВЗРЫВНОЕ ФОРМОВАНИЕ) O РАЗРАБОТКЕ УНИВЕРСАЛЬНОЙ КОНСТРУКЦИИ ГИДРОПРЕССОВОЙ УСТАНОВКИ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ СВЕРХВЫСОКИХ СТАТИЧЕСКИХ ДАВЛЕНИЙ:

В ТВЕРДОЙ ФАЗЕ, В ЖИДКОСТИ, В СРЕДЕ ГАЗА Дубиковский Л.Ф.

Институт проблем материаловедения им. И.Н. Францевича НАН Украины, ул. Кржижановского, 3, Киев, 03142, Украина;

E-mail: dubslovo@ipms.kiev.ua На смену многим металлическим давления: в твердой фазе – до 3 Мбар;

в материалам, запасы которых в недрах Земли жидкости-до 30 кбар;

в среде газа –до 45 кбар и катастрофически уменьшаются, приходят температуре 1560 С [5].

неметаллические композиционные материалы Литература типа карбида бора, кремния и др. Известно, что 1.Волкогон В.М., Курдюмов А.В., Аврамчук характеристики прочности экспериментальных С.К., Бритун В.Ф., Кравчук А.В., Даниленко материалов или конструктивных элементов А.И. Особенности спекания в условиях зависят от величины удельного давления и высоких давлений нанодисперсных порошков температуры при прессовании [1].



Pages:     | 1 |   ...   | 2 | 3 || 5 | 6 |   ...   | 10 |
 



 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.