ДОКЛАДЫ АКАДЕМИИ НАУК
ВЫСШЕЙ ШКОЛЫ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Print ISSN: 1727-2769    Online ISSN: 2658-3747
English | Русский

Последний выпуск
№3(40) июль-сентябрь 2018

Термодинамическая совместимость твёрдых частиц с матрицей композиционных материалов

Выпуск № 4 (29) октябрь-декабрь 2015
Авторы:

Быстров Валерий Александрович,
Трегубова Ольга Геннадьевна
DOI: http://dx.doi.org/10.17212/1727-2769-2015-4-28-41
Аннотация
Для упрочнения деталей, работающих при высокотемпературных видах износа, широко применяются композиционные материалы (КМ) на основе тугоплавких твердых частиц. В качестве твердых частиц используются карбиды переходных металлов IV-VI гр. А, определяющие физику высокотемпературного износа. Следовательно, в работе необходимо изучить комплекс физико-химических свойств КМ, удовлетворяющих условиям высокотемпературного износа: теплофизические и энергетические характеристики карбидов; условия разупрочнения карбидов металлов при повышенных температурах; предельную растворимость высших карбидов IV-VI групп в металлах – связках. С помощью физических методов лазерной интерферометрии, рентгеноструктурного, дислокационного и энергетического анализов исследованы и разработаны наиболее эффективные пути повышения износостойкости деталей, упрочненных новыми КМ на основе спеченных твердых сплавов при высокотемпературном износе. Для этих целей использован спеченный твердый сплав типа ТН 20 на основе TiC, имеющий кольцевую структуру, предотвращающую образование сложнолегированных фаз на границе раздела твердая частица – матрица. Благодаря минимальной растворимости спеченного твердого сплава типа ТН 20 в матрице на поверхности раздела твердая частица – матрица практически не образуются сложнолегированные структурные фазы, вызывающие охрупчивание и приводящие к росту остаточных термических деформаций. Вследствие этого, новые КМ на основе спеченных твердых частиц типа ТН 20 рекомендованы для упрочнения деталей, работающих при высокотемпературных видах абразивного износа.
Ключевые слова: термодинамическая совместимость, рентгеноструктурный анализ, лазерная интерферометрия, композиционный материал, твердые частицы

Список литературы
  1. Портной К.И., Бабич Б.Н., Светлов И.Л. Композиционные материалы на никелевой основе. – М.: Металлургия, 1979. – 264 с.
  2. Композиционные материалы. Т. 1. Поверхности раздела в металлических композитах / под ред. А. Меткалфа. – М.: Мир, 1978. – 440 с.
  3. Композиционные материалы: справочник / под ред. Д.М. Карпиноса. – Киев: Наукова думка, 1985. – 592 с.
  4. Грузин П.Л. Диффузия кобальта, хрома и вольфрама в стали // Проблемы металловедения и физики металлов. – М.: Металлургия, 1955. – С. 475–485.
  5. Быстров В.А. Теоретическое обоснование выбора твердых частиц композиционных материалов // Известия вузов. Черная металлургия. – 2001. – № 8. – С. 53–57.
  6. Быстров В.А. Исследование процессов на поверхности раздела композиционных материалов на основе TiC // Известия вузов. Черная металлургия. – 2002. – № 8. – С. 28–37.
  7. Быстров В.А. Композиционные материалы с барьерным покрытием при высокотемпературных видах износа // Известия вузов. Черная металлургия. – 2004. – № 12. – С. 38–42.
  8. Быстров В.А. Основы электрошлаковых технологий упрочнения композиционными сплавами деталей, работающих при высокотемпературном износе: дис. ... д-ра техн. наук: 05.03.06. – Барнаул, 2003. – 337 с.
  9. Быстров В.А., Борисова Т.Н. Роль твердых частиц КМ, работающих при высокотемпературном износе // В мире научных открытий. – 2014. – № 8 (56). – С. 22–42.
  10. Быстров В.А., Борисова Т.Н. Борирование твердых частиц композиционных материалов // В мире научных открытий. – 2015. – № 2 (62). – С. 267–287.
  11. Панасюк А.Д., Фоменко В.С., Глебова Г.Г. Стойкость неметаллических материалов в расплавах: справочник. – Киев: Наукова думка, 1986. – 352 с.
  12. Туманов А.В., Митин Б.С., Панов В.С. Исследование кинетики смачивания TiC и TiCNi расплавами интерметаллидов никеля // Журнал физической химии. – 1980. – Т. 54, № 6. – С. 1434–1437.
  13. Быстров В.А. Влияние на прочность и пластичность композиционных материалов остаточных термических напряжений на границе раздела фаз // Вестник Тамбовского университета. Серия Естественные и технические науки. – 2000. – Т. 5, вып. 2/3. – С. 262–264.
  14. Halleck H., Schulz H. Preparation and behavior of wear-resistant TiC-TiB2; TiN-TiB2 and TiC-TiN coatings with high amounts of phase boundaries // Surface & Coatings Technology. – 1988. – Vol. 36, iss. 3/4. – P. 707–714. – doi: 10.1016/0257-8972(88)90011-4.
  15. Kozlowski M., Senkara J. Nickel alloy + TiC composite lagers made by oscillating electron beam // The ASM International European Conference on Welding and Joining Science and Technology: book of proceedings, Madrid, Spain, 10–12 March 1997. – Brussels, 1997. – P. 425–431.
  16. Aufderhaar B. TiC wear surfacing powders for plasma spraying // Metals Progress. – 1991. – Vol. 140. – P. 89–91.
  17. Kivineva E.I., Olsom D.L., Matlock D.K. Particulate reinforced metal matrix composite (TiC) as a weld deposited // Welding Journal. – 1995. – N 3. – P. 83–92.
  18. Pellegrino R.J. Steel alloy bonded titanium carbides for the plastic industry // Plastic processing Trends for the 80's; Profits Through Technology: National Technical Conference, Society of Plastics Engineers, 18–20 November 1980. – Cleveland, Ohio, 1980. – P. 89–91.
Просмотров: 1353